[發明專利]一種利用高硫石油焦微波解毒鉻渣的方法

無效

• 申請號: 200910094555.6
• 申請日: 2009-06-08
• 公開（公告）號: CN101569783A
• 公開（公告）日: 2009-11-04
• 發明（設計）人: 楊月紅;任治忠;歐根能;寧平;趙健蓉;張慧娜;方祖國
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: A62D3/178
• 分類號: A62D3/178;A62D3/37;B09B3/00;A62D101/43
• 代理公司: 昆明今威專利代理有限公司
• 代理人: 賽曉剛

技術領域

本發明涉及一種利用微波加熱，使高硫石油焦和鉻渣發生氧化還原反應， 來解毒鉻渣的方法，屬于環境保護以及“三廢”治理領域。

背景技術

鉻渣是鉻鹽行業在生產過程中排放的有毒廢渣。在金屬鉻或鉻鹽生產過程 中，將磨細的鉻鐵礦、白云石與純堿等，把混合料加入回轉窯內氧化焙燒使鉻 鐵礦中的三氧化二鉻絕大都分轉化成鉻酸鈉，殘余的固體廢渣，就是鉻渣。鉻 廢渣含有可溶出的Cr⁶⁺，Cr⁶⁺是一種強氧化劑，其毒性和潛在危害主要表現為致 癌和誘發基因突變，以及對皮膚有刺激和致敏作用，對人體肝、腎有毒性，可 誘發嬰兒的中樞神經系統疾病等。我國鉻鹽生產中，每生產1t的紅礬鈉將排 出1.7～4.2t鉻渣，每生產1t的金屬鉻約排出10t鉻渣。據調查，全國每年 新排放鉻渣約60萬t，歷年累計堆存鉻渣量達600萬t，經過解毒處理或綜合 利用的不足17％，嚴重污染土壤1250多萬t。鉻渣中除含有鈣、鎂、鐵、硅、 鋁元素外，還含有一定量反應不完全的Cr₂O₃，1～3％水溶性鉻酸鈉和酸溶性鉻酸 鈣，含鉻廢渣是最危險的固體廢物，會對周圍環境造成持續性的污染。同時， 鉻對人體呼吸道、皮膚、胃腸道及眼、耳的毒害也很大，嚴重影響了人體健康。

鉻渣的污染控制與治理，以及鉻資源的綜合利用問題，在國內外都極為重 視。我國國家發改委和環保總局已提出鉻渣污染治理的新規化，要求2010年實 現鉻鹽清潔生產，2012年基本完成鉻渣污染堆場的治理與生態恢復，這對生產 鉻鹽的化工企業是一個嚴峻的挑戰，但對于企業推進循環經濟，實現清潔生產 也是機遇。迄今為止，在鉻鹽的生產中，鉻渣的產生還無法避免，一些工藝的 改進只做到了減量化的效果，再加上歷年堆存積累的廢渣，含鉻廢渣的處理仍 然是防止和消除鉻污染的重要方面。從推進循環經濟發展、充分利用寶貴的鉻 資源、實現清潔生產和可持續發展角度出發，在鉻和鉻鹽的生產、使用中，都 還有許多問題有待解決。從資源化的角度出發，鉻渣的處理，目前多數較為可 行的方案中，以鉻由六價還原為三價的解毒和固化(制磚，生產鑄石和水泥) 為主。

高硫石油焦作為石化行業的副產品，其含碳量高、含灰量少，具有較高的 熱值，主要的元素組成為碳，占有80wt％以上，其余的為氫、氧、氮、硫和 金屬元素。石油焦具有其特有的物理、化學性質及機械性質，本身是發熱 部份的不揮發性碳，揮發物和礦物雜質(硫、金屬化合物、水、灰等)這 些指標決定焦炭的化學性質。用其作為一種替代燃料來發電、供熱，不僅可以 緩解我國能源短缺的矛盾，而且可以變廢為寶。然而，石油焦作為一種替代燃 料，其燃燒特性及其燃燒后所排放污染物，到目前為止，對其研究較少，而且 均為實驗室小臺架試驗。隨著石油工業的發展，石油焦的產量逐年增加。據統 計中國每年大約生產200多萬噸含高硫的石油焦副產品，含高硫的石油焦不適 宜于電極炭棒生產及冶煉工業用，一些石化部門不得不把石油焦作為廢物處理， 影響了生產的正常進行，也污染了環境。在公開號為CN101234238A中公開 了一種用一氧化碳解毒鉻渣的方法屬于將生產紅礬鈉鉻渣中的六價鉻離子Cr⁶⁺還原成三價鉻離子Cr³⁺的技術領域。為了用鉻渣和煤混合物在高溫中產生更多 的CO把鉻渣中的六價鉻離子Cr⁶⁺還原成三價鉻離子Cr³⁺，把鉻渣和煤擠壓成密 度為1.5×10³～5.5×10³Kg/m³，厚度為5～50mm的鉻渣煤坯塊進行鍛燒，鍛 燒完后用乙醇溶液進行水淬。

在公開號為CN1066296A中公開了一種鉻渣綜合除毒法，是將鉻渣加水濕 磨成漿，與稀鹽酸反應，并先后使濾液與含鋇添加劑，硫酸或硫酸鎂。石灰乳 或碳酸鈉反應，實現多種元素的綜合提取利用。所用鹽酸可以實現循環使用， 濾渣可用于煉鐵、制磚。本法可使格渣徹底永久性地除毒并實現全渣資源化綜 合利用。本法采用化工生產通用工藝設備，易于操作，投資少，治理成本低， 具有良好的環境效益和經濟效益。