CN88105495A - 含铬废渣的钡盐法处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含铬废渣的钡盐法处理工艺，可达到铬渣彻底解毒的目的，它主要包括蒸汽消解、热水浸取和钡盐解毒及碳化三大步骤，经处理后的铬渣，其中所含的可溶性Cr+6大大低于环保局规定的监测标准，且可长期保持不变。浸取的铬酸盐溶液可回收精制成各种铬盐产品，解毒后的铬渣可制成各种建筑材料，从而使本发明达到技术和经济效益的统一，同时可以收到良好的环境效益与社会效益。
Description
本发明属于固体废料的处理领域，主要涉及一种含铬废渣的湿法解毒工艺。
长期以来，因铬盐生产过程中排出的含铬废渣（以下简称铬渣）由于其无毒化处理得不到彻底解决，铬渣堆积如山，造成环境的严重污染，迫使国内外许多铬盐生产厂处于停产或半停产状态，造成铬盐产品的严重短缺。为了求得生产的正常进行，许多铬盐生产大国，如美国、罗马尼亚等只能采取简单的控制性堆存或用水泥封固后进行围海造地等消极的处理方法，而其他一些国家，有的采用“高温还原法”，如日本采用高温焙烧制人造骨料，中国则采用高温还原制钙镁磷肥、铸石、水泥熟料、铬铁、矿渣棉以及玻璃着色剂等，有的采用“湿法解毒工艺”，如苏联、中国等采用Na2S湿法还原解毒工艺，但其效果均不够理想。其原因：高温还原法虽然解毒彻底，解毒后制品性能稳定，但能耗太大，且利用与排放在总量上也无法平衡;Na2S湿法还原工艺，虽然在铬渣处理后的初始阶段，其中可溶性Cr+6低于环保监测标准，但存放四个月后，由于铬渣中的三价铬在CaO、MgO、H2O存在时，会被空气中的氧氧化成六价铬，使铬渣中的可溶性Cr+6又回升至环保监测标准以上，重新变为污染源。因此，到目前为止，铬渣的治理在国内外仍然是一个需要继续探索的硬课题。
本发明的目的在于提供一种工艺合理、解毒彻底稳定、并具有经济效益的铬渣的钡盐法处理工艺。
本发明的构思是这样的：其核心是使铬渣中含有的可溶性六价铬与钡盐作用，形成稳定的不溶的化合物留存在铬渣中，但为了使整个处理工艺达到预想的技术效果，在工艺中设置了蒸汽消解、热水浸取和钡盐解毒及碳化三大步骤，从而使得解毒彻底的铬渣及其综合利用的产品均能达到国家环保局规定的“无毒害”标准。浸出的铬酸盐溶液可以方便地按已有技术制成各种铬盐产品，用于电镀、颜料和皮革等行业;经消解、解毒后的铬渣可以综合利用，制成各种建筑材料，如：水泥、贴面人造大理石、彩色水泥地坪砖、墙体砂浆材料和道路铺料等。
本发明设置三个步骤的原因是基于工艺的合理性和完整性以及使处理后的铬渣便于综合利用。现把每个步骤的任务阐述如下：
1、蒸汽消解：通过加压蒸汽消解，使包含在铬渣中的可溶性Cr+6能全部溶出;使MgO等氧化物变成氢氧化物，从而改善了铬渣的体积安定性，有利于进一步利用。
2.热水浸取：经蒸汽消解后的铬渣用热水将其中可溶性的Cr+6绝大部分溶出，其目的既可充分回收各种铬盐产品（如铬黄颜料、红矾钠、铬酐等）。又可降低解毒剂钡盐的耗量，从而增加了本发明的经济性。
3.钡盐解毒及碳化：在铬渣中加钡盐溶液，使残留在铬渣中的可溶性Cr+6变成非水溶性的铬酸钡沉淀;由于钡盐的加入量至少与铬渣中的铬含量的理论当量相当，因此一旦出现三价铬被氧化成可溶性的六价铬时，马上被周围的钡盐所化合，形成不溶于水的铬酸钡沉淀，达到铬渣彻底解毒的目的。经钡盐解毒及碳化处理的铬渣，可安全地制成各种建筑材料，不再形成新的污染源。
下面将结合附图进一步阐明本发明的内容：
附图-为含铬废渣的钡盐法处理工艺流程示意图。
其中：
1-蒸压釜. 6-加热器.
2-浸取釜. 7-回收反应器.
3、5、8-固液分离器. 9-贮槽。
4-解毒釜，
在蒸压釜1中，铬渣在加温加压下蒸汽消解6～10小时，所用的蒸汽压力以＞8kg/cm2（表压）为佳，消解后的铬渣进入浸取釜2中。
在浸取釜2中，消解的铬渣，用来自加热器6的热水搅拌浸取10分钟，热水浸取温度应＞40℃，以80～95℃为佳，浸出的可溶性六价铬经固液分离器3分离后进入铬盐回收反应器7中，按常规技术回收精制铬盐产品（如制备铬黄颜料），然后经固液分离器8分离后，液相（水）返回加热器6加热至一定温度后再进入浸取釜2，循环使用;固液分离后的铬渣再进入解毒釜4中。浸取时的固液比以1∶2～4为宜。
在解毒釜4中，铬渣与来自贮槽9的钡盐溶液搅拌接触15～20分钟，使铬渣中少量夹带的可溶性六价铬生成铬酸钡沉淀。解毒后的铬渣经固液分离器5分离后，可以综合利用，制成各种建筑材料。由于铬渣中存留着相当数量的钡盐，所以一旦当铬渣中的三价铬在碱性条件下被空气中的氧氧化成可溶性的六价铬时，马上与周围的钡盐作用，生成不溶性的铬酸钡沉淀，这是本发明能使铬渣获得彻底解毒的关键所在。解毒釜中的固液比宜控制在1∶2、4～3之间，钡盐的耗量随铬渣中铬含量的多少而变化，通常处理一吨铬渣大致耗用40公斤钡盐。所说的钡盐可以是氯化钡、硫化钡、硝酸钡、醋酸钡一类可溶性钡盐，也可以是氢氧化钡或其他含有上述钡化物的物质，但从经济角度考虑，以氯化钡为宜。经固液分离后的液相（其中含有一定量的钡盐）返回贮槽9中，补充钡盐后循环使用。
实施例：
1.原料：
（1）含铬废渣，呈强碱性，来源于上海浦江化工厂，其主要成份为：
Fe2O3：14%
Al2O3：8%
SiO2：11%
CaO：36%
MgO：28%
Cr2O3：2%
水溶性六价铬：0.17%。
（2）氯化钡：市售工业产品。
2.蒸汽消解：将100kg铬渣置于蒸压釜中，用8～10kg/cm（表压）的蒸汽消解8小时。
3.热水浸取：将上述蒸汽消解后的铬渣置于浸出釜中，加入80～90℃的热水，搅拌浸取可溶性六价铬。热水的用量以控制固液比＝1∶3为准。搅拌浸取10分钟后进行液固分离，其滤液可去制备各种铬盐产品，如铬黄颜料，其滤渣（铬渣）进入解毒釜中。
4.钡盐解毒及碳化：从浸出釜出来的铬渣再进入解毒釜中，
加入由氯化钡配制的解毒液。在50℃左右进行解毒处理。搅拌解毒15分钟后，进行固液分离，固液分离后的液相（含有氯化钡的溶液），再补加氯化钡后循环使用;固液分离出来的铬渣经碳化后可进一步制作成各种建筑材料。解毒釜中的固液比为1∶2.5。
5.解毒后铬渣的检测：
按照环保局1986年11月颁布试行的《工业固体废物有害特性试验与监制分析方法》进行检测。检测结果：解毒后铬渣中可溶性的Cr+6含量为0.015mg/l，远低于国家环保局规定的固体废物中有害物质Cr+6浸出毒性鉴别标准1.5mg/l;存放4个月后，重新检测，铬渣中可溶性的Cr+6含量基本不变。
由上可见：
（1）使用本发明的方法，有效地解决了铬渣的彻底解毒问题。
（2）达到了技术和经济效益的统一。
经初步经济核算：用本发明的工艺，每吨铬渣处理费用为71元/吨，但由于本发明的工艺引入了Cr+6的热水浸取步骤，使得Cr+6得到了合理回收，若制备铬黄颜料，每吨铬渣可获利102元，两者相抵，已有盈余。
（3）由于本发明的工艺还设置了蒸汽消解步骤，使铬渣的体积安定性得到了大大的改善，从而为解毒铬渣的综合利用创造了良好的条件，可进一步制作成各种建筑材料，其经济效益亦不能低估。
此外，还必须指出，本发明的方法，除了适用于铬盐生产行业排出的含铬废渣的处理外，也同样适用于其他含铬废弃物的无害化处理。
Claims (7)
1、一种含铬废渣的钡盐法处理工艺，其特征在于所说的处理工艺主要包括蒸汽消解、热水浸取和钡盐解毒及碳化三大步骤，经处理后的铬渣其中所含的可溶性Cr+6可大大低于环保局规定的监测标准。
2、如权利要求1所述的处理工艺，其中蒸汽消解时的蒸汽压力以＞8kg/cm2（表压）为佳。
3、如权利要求1所述的处理工艺，其中热水浸取时的固液比以1∶2～4为宜。
4、如权利要求1所述的处理工艺，其中热水浸取时的温度应大于40℃，以80～95℃为佳。
5、如权利要求1所述的处理工艺，其中钡盐解毒时的固液比宜控制在1∶2.4～3之间。
6、如权利要求1或5所述的处理工艺，其中解毒所用的钡盐可以是氯化钡、硫化钡、硝酸钡、醋酸钡一类可溶性钡盐。也可以是氢氧化钡或其他含有上述钡化物的物质，但以氯化钡为宜。
7、如权利要求1所述的处理工艺，其中钡盐解毒同样适用于其他含铬废弃物的处理。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN1095451C (zh) * | 2000-12-12 | 2002-12-04 | 刘洋 | 水泥的六价铬降解法 |
| CN110153156A (zh) * | 2019-04-10 | 2019-08-23 | 东莞市珠江海咸水淡化研究所有限公司 | 一种钡渣的无毒化、资源化的处理工艺 |
| CN113376108A (zh) * | 2021-05-13 | 2021-09-10 | 西北矿冶研究院 | 一种碱溶液浸提-Ba盐沉淀分离测定土壤中六价铬的方法 |
-
1988
- 1988-03-24 CN CN 88105495 patent/CN1009730B/zh not_active Expired
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| CN1095451C (zh) * | 2000-12-12 | 2002-12-04 | 刘洋 | 水泥的六价铬降解法 |
| CN110153156A (zh) * | 2019-04-10 | 2019-08-23 | 东莞市珠江海咸水淡化研究所有限公司 | 一种钡渣的无毒化、资源化的处理工艺 |
| CN110153156B (zh) * | 2019-04-10 | 2021-09-28 | 东莞市珠江海咸水淡化研究所有限公司 | 一种钡渣的无毒化、资源化的处理工艺 |
| CN113376108A (zh) * | 2021-05-13 | 2021-09-10 | 西北矿冶研究院 | 一种碱溶液浸提-Ba盐沉淀分离测定土壤中六价铬的方法 |
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| CN1009730B (zh) | 1990-09-26 |
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