含鉻廢渣的處理利用

1、<p><b>　　含鉻廢渣的處理利用</b></p><p>　　摘要：摘要：本文介紹了鉻渣的解毒以及綜合利用，并對實踐應(yīng)用進行進行分析。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：鉻渣；解毒；綜合利用 </p><p>　　Abstract: abstract: this paper introduces the detoxification

2、 and comprehensive utilization of chromium slag, and the practical application were analyzed. </p><p>　　Key words: chromium slag; Detoxification; Comprehensive utilization of </p><p>　　中圖分類號：S60

3、9.9文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2013） </p><p><b>　　引言： </b></p><p>　　鉻鹽生產(chǎn)排出的廢渣含有少量六價鉻化合物，對人畜有害，若不治理，易造成嚴重的環(huán)境污染，國內(nèi)鉻鹽生產(chǎn)在三廢治理方面所做的研究工作，多達20余項，其中不少方法經(jīng)長期實踐證明效果良好。近年來對鉻渣代替石灰石做煉鐵輔料、鉻渣用于水泥生產(chǎn)等治理技術(shù)有

4、較大進展。 </p><p><b>　　一、鉻渣解毒 </b></p><p>　?。ㄒ唬┿t渣的干法解毒 </p><p>　　鉻渣的化學(xué)組成較復(fù)雜，主要為鉻酸鈉、鉻酸鈣、鉻鋁酸鈣、堿式鉻酸鐵、雜質(zhì)相及其水化產(chǎn)物，鉻渣干法解毒就是利用鉻渣與煤炭按一定比例混合煅燒，通過控制溫度和其他條件，使炭生成一氧化碳，利用高溫下一氧化碳的強還原性還原渣中的

5、六價化合物，生成穩(wěn)定無毒的三氧化二鉻，可較徹底解毒鉻渣，且長期堆放后無明顯回升。 </p><p>　?。ǘ┿t渣的濕法解毒 </p><p>　　除干法解毒外，國內(nèi)一度曾采用濕法解毒鉻渣。濕法解毒鉻渣系用硫化鈉溶液處理鉻渣，還原六價鉻，并用硫酸亞鐵脫除硫離子，而達到解毒目的。六價鉻還原反應(yīng)與介質(zhì)的PH值有關(guān)，料漿先在堿性條件下用硫化鈉還原；然后再將料漿用鹽酸中和至PH值為8，使反應(yīng)在中性

6、條件下進行，以利于還原反應(yīng)趨于完全。還原反應(yīng)配比：鉻渣（干基）100份；硫酸亞鐵(FeSO4·7H2O)3.5份；硫化鈉（63.5%Ns2S計）3.5份；水80份；廢鹽酸（15%HCl）20份。還原反應(yīng)結(jié)束后，用硫酸亞鐵脫除過剩的S2-離子，使形成元素的硫化亞鐵沉淀。料漿去硫后進行過濾，含水率降至35%以下，經(jīng)固化后便于運輸。該法工藝較簡單，但解毒渣穩(wěn)定性較差，六價鉻回升現(xiàn)象較明顯。 </p><p>

7、　　二、鉻渣的綜合利用 </p><p>　?。ㄒ唬┿t渣在水泥生產(chǎn)中的利用 </p><p>　　1、鉻渣作水泥混合料 </p><p>　　市售水泥是由水泥熟料、混合料和石膏三者一起混磨而成。常用的水泥混合料為高爐水淬或火山灰，為無定形物，能同水泥熟料水化析出的氫氧化鈣生成有膠凝活性的水合物，從而增強水泥的作用。鉻渣由于含有以硅酸二鈣和鐵鋁酸鈣兩種凝膠活性物，經(jīng)干

8、法還原解毒后，水溶六價鉻已降至符合排放標準的5×10-6以下，同水泥熟料、石膏混磨制成水泥后，只要游離氧化鎂不超過水泥容許值5%，同樣能起到混合料作用，不會降低水泥強度。 </p><p>　　干法解毒后的鉻渣同水泥熟料、石膏混磨時的溫度約100℃，鉻渣中的三價鉻不會氧化為六價鉻，鉻渣殘余的六價鉻被水泥熟料、石膏稀釋，可使水泥產(chǎn)品含水溶六價鉻進一步降至2×10-6以下，可以避免出現(xiàn)安全衛(wèi)生和環(huán)

9、境保護問題。 </p><p>　　由于每噸鉻渣干法還原需煤250kg，且需其他費用，是目前鉻渣治理費用較高的方法，增大了此技術(shù)推廣的難度。 </p><p>　　2、鉻渣作水泥原料或礦化劑 </p><p>　　鉻渣作為水泥原料或代替螢石作礦化劑，直接同黏土、石灰石等混合燒制水泥熟料，比干法還原后作混合料成本低。 </p><p>　　作水

10、泥原料時，鉻渣用量主要取決于各種原料中氧化鎂含量。由于鉻渣含氧化鎂約20%，而水泥成品容許的氧化鎂量為5%，若水泥原料石灰石含鎂低，鉻渣配量可稍高，一般配鉻渣量為水泥原料總量的5%-10%。作為礦化劑使用時，配鉻渣量為水泥原料總量的2%。 </p><p>　　鉻渣及其他原料利用微機準確計量后，在球磨機內(nèi)磨混，經(jīng)造粒后送立窯燒成，控制熟料冷卻條件，減少熱料同空氣接觸，冷后磨細，制得水泥。 </p>

11、<p>　?。ǘ┿t渣在煉鐵燒結(jié)中的利用 </p><p>　　在煉鐵過程中鐵礦粉必須與石灰和煤等混合，經(jīng)高溫鍛煉成燒結(jié)礦后方可供高爐使用，同時在冶煉過程中還需加入白云石造渣。因此可用氧化鎂、氧化鈣總量超過50%的鉻渣替代部分消石灰用于燒結(jié)鐵礦。 </p><p>　　煤和焦炭在高溫下具有強還原性，鉻渣中的六價鉻化合物在燒結(jié)過程中可被一氧化碳還原： </p><

12、;p>　　2C+O2=2CO </p><p>　　2Na2CrO4+3CO=Cr2O3+2Na2O+3CO2 </p><p>　　2CaCrO4+3CO= Cr2O3+2CaO+3CO2 </p><p>　　礦中的CaO、MgO、FeO等，又與Cr2O3發(fā)生反應(yīng)： </p><p>　　Cr2O3+MeO=Me(CrO2)2 &l

13、t;/p><p>　　因此燒結(jié)礦中鉻主要以鉻尖晶石(MgO·Cr2O3)、鉻鐵礦(FeO·Cr2O3)和鉻酸鈣等形態(tài)存在。 </p><p>　　在高爐冶煉過程中，三價鉻可被進一步還原成金屬鉻，化學(xué)反應(yīng)式為： </p><p>　　Cr2O3+3C=2Cr+3CO </p><p>　　Cr2O3+3CO =2Cr+3CO2

14、</p><p>　　FeO·Cr2O3+4C=Fe+2Cr+3CO </p><p>　　MgO·Cr2O3+4C=2Cr+MgO+3CO </p><p>　　通過上述反應(yīng)，鉻渣中的六價鉻基本實還原為三氧化二鉻或金屬鉻，可達到解毒目的。同時，鉻渣中的鐵進入生鐵中，其他組分進入高爐渣，可供水泥廠使用，資源化利用程度較高。 </p>

15、<p>　?。ㄈ┿t渣制鈣鎂磷肥 </p><p>　　天然磷礦石中的磷酸鹽主要以氟磷灰石狀態(tài)存在。氟磷灰石的晶體穩(wěn)定、難以溶解，不易被植物吸收。將磷礦石與蛇紋石或橄欖石等鎂礦物按一定比例混合，于1400℃左右高溫共熔，可破壞氟磷灰石的晶格結(jié)構(gòu)，熔融體經(jīng)水淬驟冷后，可使磷酸鈣變?yōu)闊o定形玻璃體，其中大部分五氧化二磷成為能被植物吸收的弱堿性玻璃狀枸溶性鈣鎂磷肥。 </p><p>

16、　　由于鉻渣中含大量氧化鈣、氧化鎂及二氧化硅等給分，因此它可以代替蛇紋石制鈣鎂磷肥。在高溫熔融時，鉻渣中的六價鉻可被徹底還原，而達到解毒目的。 </p><p><b>　　三、結(jié)論和建議 </b></p><p>　?。ㄒ唬┿t鹽工業(yè)是重要的基礎(chǔ)原料工業(yè)，在國民經(jīng)濟中占有亙要的地位。鉻渣的毒性大，排放量大，堆放占地面積大，嚴重污染了周圍環(huán)境，影響人體健康；但鉻渣除鉻外

17、，還含有CaO、MgO、Fe2O3等有用成分，對其綜合利用很有必要。 </p><p>　?。ǘ┿t渣的治理應(yīng)基于“減量化、無害化、資源化”的考慮。在鉻鹽生產(chǎn)中，首先應(yīng)積極采用清潔生產(chǎn)工藝，變末端消極治理為最大限度地消減產(chǎn)渣量；鉻渣產(chǎn)生后，需采取適宜的技術(shù)進行無害化處理，將其中的Cr6+盡可能地還原為毒性甚小的Cr3+，或是固化在水泥、粉煤灰、爐渣等基材中，使之不再溶出；最后，對經(jīng)無害化處理的鉻渣應(yīng)因地制宜，綜合

18、利用，使之成為新的資源。 </p><p>　　（三）國內(nèi)外的實踐表明：鉻渣利用潛力很大，能開發(fā)的技術(shù)和產(chǎn)品很多，現(xiàn)有的無害化和綜合利用水平仍需提高，作用范圍還要擴大，特別是適用于中小型鉻鹽企業(yè)的鉻渣綜合利用技術(shù)仍待開發(fā)，以徹底解決這一環(huán)境危害。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　?。?）吳學(xué)森，蔡木林，鉻渣