CN1635170A - 酸洗法治理铬渣的方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于一种酸洗法治理铬渣的方法。主要技术要点是废酸与铬渣混合，通过超声波发生仪向酸池中导入超声波，并排出处理后的酸液，经过对该酸液的处理，将铬渣中的六价铬离子完全还原成三价铬离子。本发明采用资源化方法处理铬渣，不仅做到无害化，而且变废为宝，化害为利，节约了资源又产生了附加的经济效益。

Description

酸洗法治理铬渣的方法

所属领域

本发明属于化工领域的一种治理化工固体废弃物的方法，尤其是一种酸洗法治理铬渣的方法。

背景技术

铬铁氧体是冶金工业、化学工业不可或缺的添加剂和敷料，随着经济的发展，铬铁氧体的需求非常强烈。我国的铬矿资源比较短缺，而且品位比较低，每年需要大量进口。铬渣是生产铬铁氧体的废弃物，在铬渣中含有数量可观的Cr⁶⁺，该Cr⁶⁺为强致癌物，对环境的污染比较严重。按照国家规定的固体废弃物分类，铬渣属于危险品废弃物，应当及时予以处理，以避免对人身、环境的危害。目前对含Cr⁶⁺废弃物的处理有两种方式：一是采用高温烧结法，即将该废弃物放置在高温的热风炉中(炉内温度1000℃以上)，利用高温将Cr⁶⁺还原成危害性比较小的Cr³⁺；二是深度掩埋法，即将该废弃物深度掩埋在地下，利用土壤中自然存在的微生物菌吞噬Cr⁶⁺，并将该Cr⁶⁺转变成Cr³⁺。这两种方法均有其各自不可克服的缺点。高温烧结法成本非常高，还需要许多敷料，推广使用的积极性较差；深度掩埋法在细菌处理时时间缓慢，还伴随产生有机污泥，该有机污泥不好处理，形成了新的污染物。因而在处理铬渣方面，各地由于经济、技术问题不能有效地实施处理，造成了国内大量铬渣的存在。据统计，全国各地铬酸盐厂的铬渣有几百万吨之多，对环境造成了巨大的隐患。为了维护环境，国家不得不关闭了几乎所有的产生铬渣的企业，导致铬制品进口量猛增，增加了我国工业品的成本。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种“以废治废”综合治理铬渣、分离出铬渣中的铬铁氧体的酸洗法治理铬渣的方法。

本实用新型的目的是这样实现的：

其工艺为：

(1)在酸池中将废酸与铬渣混合，废酸没过铬渣；

(2)通过超声波发生仪向酸池中导入超声波，时间为4小时左右；

(3)将酸池中的酸液排放到反应罐中；

(4)将反应罐加温至70～90℃左右后，向反应罐中的酸液中添加碱物质，使反应罐内的PH值为8～10，同时向反应罐的酸液中输入空气，继续维持反应罐的温度，保温2小时左右；

(5)在反应罐底部产生含铬铁氧体的糊状物，排出糊状物上的液体，将该糊状物取出后放入离心机去水，然后进入烘干箱进行烘干后形成粉末状的供给工业使用的铬铁氧体。

其中，在酸池中的酸液排放后需要用水再次冲刷酸池中的铬渣，将残存的酸液冲走并也排放到反应罐，上述的碱物质为氢氧化钠溶液或者粉末；反应罐中的液体可以在分离后循环使用，该液体首先经微孔膜过滤机用于破碎固形物、钠米膜分离机用于将硫酸根离子截留并输送到废酸储罐进行循环使用、反渗透膜截留碱溶液并输送到废碱储罐进行循环使用。

本实用新型的优点和积极效果是：

1.采用钢厂的酸洗钢板废液作为酸洗法治理铬渣的酸液，体现了“以废治废”的目的，处理后的废渣符合国家标准，消除了污染隐患，而且处理过的废酸液还可以循环使用，有效地降低了处理成本；

2.废酸液中含有的硫酸和硫酸亚铁废液通过化学反应可以使Cr⁶⁺或者Cr³⁺充分溶解，产生铬铁氧体，并且硫酸亚铁可以使Cr⁶⁺还原成Cr³⁺。产生的铬铁氧体(也可以含有其他微量的重金属铁氧体)可以再利用，提高了治理铬渣的技术附加值；处理后的废渣可以制成建筑材料，不会存在剩余物质。这样不但产生了附加的经济效益，而且也解放了大量的铬渣占有的土地；

3.整个工艺比较简单，成本较低。通过核算，其治理成本是高温烧结法治理铬渣的一半，而且不包括本发明的治理过程中附加产品产生的经济效益。本发明采用资源化方法处理铬渣，不仅做到无害化，而且变废为宝，化害为利，节约了资源又产生了经济效益，具有长期的环境效益又具有近期的经济效益，对减少铬资源的进口，降低我国工业品的成本，改善环境，具有非常重要的现实意义。

具体实施方式

下面将最佳的具体工艺过程叙述如下：

1.将废酸储罐的废酸经管路排放到酸池(酸液的含酸量一般为15％左右)中，然后向该酸池中投放铬渣，直到酸液没过铬渣为止(也可以预先放置铬渣，然后将废酸排入)。此时铬渣遇到酸后进行化学反应，并同时产生热量加速化学反应的进程。这个化学反应可以使一部分Cr⁶⁺生成溶于酸的氢氧根硫酸铬(Cr³⁺)，该铬渣中含有的其他微量重金属也同时被溶解。

2.通过安装在酸池底部或者酸池侧边的超声波发生仪向酸池中导入超声波，时间为4小时左右；此时该超声波可使各个结合形式的含铬化合物同铬分离，使Cr⁶⁺和Cr³⁺最大限度地溶于酸中，在硫酸亚铁的催化作用下将Cr⁶⁺完全成为Cr³⁺。

3.打开酸池底部的出口，向反应罐中排放处理后的酸液(该酸液包含Cr³⁺铬离子和一些重金属离子)；同时用水冲刷酸池中的铬渣，将残存的酸液冲走并也排放到反应罐；处理后的铬渣变成不含铬离子的无毒废渣，可以作为建筑工程材料进行再利用。

4.将排放入酸液的反应罐加温至80℃，向反应罐中添加氢氧化钠(溶液或粉末均可)，使反应罐内的PH值为9，之后通过鼓风机通过管路向反应罐内的酸液中输入空气，继续保持80℃温度并保温2小时左右；通过该工艺，硫酸亚铁或者硫酸高铁在该温度下以及一定的氧化环境下和碱化条件下形成铬铁氧体以及微量的其他重金属铁氧体的糊状物。

5.保留反应罐底部的糊状物，排放糊状物上的液体到微孔膜过滤机、钠米膜分离机、反渗透膜。其中微孔膜过滤机用于破碎固形物，钠米膜分离机将硫酸根离子截留并输送到废酸储罐进行循环使用，反渗透膜截留碱溶液并输送到废碱储罐进行循环使用。

6.该糊状物取出后放入离心机去水，然后进入烘干箱进行烘干后形成粉末状的铬铁氧体(含有微量的其他重金属的铁氧体粉末)，供给工业使用。

本发明的工作原理为：

采用钢厂清洗钢板的含硫酸亚铁的硫酸废液在酸池中浸入铬渣，同时向池中导入超声波，使池中的浸含酸液的铬渣产生空穴压力，以尽快溶解铬渣中的Cr⁶⁺或者Cr³⁺，用超声波所产生的能量促进铬离子同钙等各种化合物的结合，使铬离子快速溶解；同时硫酸根同钙离子结合生成溶解度很低的硫酸钙也就是石膏，释放了Cr⁶⁺溶出的同时，Cr⁶⁺开始还原成Cr³⁺。当铬离子溶出后，反应一定时间，使Cr⁶⁺完全还原成Cr³⁺。采用废碱调整反应池内的PH值为偏碱性，并在一定的温度和一定的氧量和足够反应时间的情况下，形成稳定性好的铬铁氧体晶体结构。在该工艺过程中所使用的废酸、废碱、废水均可以循环利用。该铬铁氧体经过离心去水、烘干后形成工业上应用的铬铁氧体粉末。去除了铬离子的废渣可以运送到工厂加工成建筑材料进行再利用。

Claims (4)

1.一种酸洗法治理铬渣的方法，其特征在于：

其工艺为：

(1)在酸池内将废酸与铬渣混合，废酸没过铬渣；

(2)通过超声波发生仪向酸池中导入超声波，时间为4小时左右；

(3)将酸池中的酸液排放到反应罐中；

(4)将反应罐加温至70～90℃左右后，向反应罐中的酸液中添加碱物质，使反应罐内的PH值为8～10，同时向反应罐的酸液中输入空气，继续维持反应罐的温度，保温2小时左右；

(5)反应罐底部产生含铬铁氧体的糊状物，排出糊状物上的液体，将该糊状物取出后放入离心机去水，然后进入烘干箱进行烘干后形成粉末状的供给工业使用的铬铁氧体。

2.根据权利要求1所述的酸洗法治理铬渣的方法，其特征在于：在酸池中的酸液排放后需要用水再次冲刷酸池中的铬渣，将残存的酸液冲走并也排放到反应罐。

3.根据权利要求1所述的酸洗法治理铬渣的方法，其特征在于：所述的碱物质为氢氧化钠溶液或者粉末。

4.根据权利要求1所述的酸洗法治理铬渣的方法，其特征在于：反应罐中的液体可以在分离后循环使用，该液体首先经微孔膜过滤机用于破碎固形物、钠米膜分离机用于将硫酸根离子截留并输送到废酸储罐进行循环使用、反渗透膜截留碱溶液并输送到废碱储罐进行循环使用。