[發明專利]一種新型鉻渣無害化處理方法

無效

• 申請號: 201010233444.1
• 申請日: 2010-07-22
• 公開（公告）號: CN101905950A
• 公開（公告）日: 2010-12-08
• 發明（設計）人: 袁利民;劉陽生
• 申請（專利權）人: 劉陽生;袁利民
• 主分類號: C03C6/04
• 分類號: C03C6/04
• 代理公司: 北京鼎佳達知識產權代理事務所(普通合伙) 11348
• 代理人: 蔣常雪

技術領域

本發明涉及一種新型鉻渣無害化處理方法。

背景技術

由于鉻鹽廣泛應用于國民經濟的各個領域，而且大多數是必不可少的消耗性化工原料，因此，鉻鹽的健康發展與各個相關行業的發展密不可分。

近年來中國鉻鹽的消費年增長率在10％以上，高于同期國民經濟的增長速度。

中國鉻鹽生產普遍采用較為落后的有鈣焙燒工藝技術，每生產1噸鉻鹽產品，會產生2.5～3噸鉻渣。鉻渣中因含有1～2％的具有致癌特性的鉻酸鈣和0.5～1％水溶性劇毒六價鉻而成為有毒的危險廢物。

對鉻渣的治理目前的主要方法包括：

(1)水泥固化法。將鉻渣粉碎加入一定量的添加劑，如無機酸或FeSO₄，氯化鐵、氯化鋇等，再加入相當數量的水泥，加水混合、攪拌、成型、凝固，隨著水泥的水化和凝結硬化過程的進行，被封固貯存在水泥硬化體內而不再溶出，達到高度穩定和無毒害的目的。水泥固化技術是固化技術中應用最為廣泛的技術之一，其改進方法在不斷成熟與完善。水泥固化是基于水泥的水合和水硬膠凝作用而對廢物進行固化處理的一種方法，它將廢物和普通水泥混合，形成具有一定強度的固化體，從而達到降低廢物中危險成分浸出的目的。其主要缺點是經水泥固化以后的鉻渣體積膨脹，而且尚需進行安全填埋，占用土地資源。

(2)還原法。利用還原劑，在一定的條件下，將鉻渣中的Cr⁶⁺還原成Cr³⁺或生成穩定的Cr³⁺的沉淀物。還原法處理鉻渣，按還原劑相態的不同可分為液相、氣相和固相還原三種類型，也有二種結合的。共同特點是將Cr⁶⁺還原為不溶性的Cr³⁺。還原后的渣可制成多種建筑材料加以綜合利用。

液相還原法采用的還原劑有硫酸亞鐵、亞硫酸鹽、堿金屬硫化物或硫氫化合物等等。其根據反應條件不同，具體還可分為酸性還原法、堿性還原法以及有機磷廢液還原。這些方法需要消耗大量的酸、堿，并產生新的廢水需要處理。

固相還原法常用的還原劑有炭粉、木屑、稻皮、煤矸石、亞鐵鹽、鋇鹽等。此法利用還原劑將Cr⁶⁺轉為Cr³⁺，原料價格便宜，處理流程簡單，經濟效益好。但炭還原法還存在Cr⁶⁺還原不徹底，有回升的問題。

氣相還原法常用的氣體還原劑為氫、甲烷、一氧化碳等可燃性氣體。本法流程簡單、能耗低，處理后的鉻渣穩定性好。但為保證Cr⁶⁺還原完全，還原性氣體需過量，對于這過量的可燃性氣體，需加以妥善處理，否則會造成新的污染。

(3)絡合法。用硫酸亞鐵還原Cr⁶⁺，再加入木質素磺酸鹽，使其與Cr³⁺離子絡合，生成鐵鉻木質素磺酸鹽，使鉻渣解毒。該法解毒較徹底，解毒后Cr⁶⁺含量低于1.8mg/kg。

(4)旋風爐焙燒鉻渣熔融固化法。將煤粉與鉻渣混合磨細至160目以下，在旋風爐內燃燒，六價鉻在還原區內還原成三價鉻。熔渣經水淬固化成玻璃渣，用作建筑材料或水泥摻和料。該法的投資大，處理成本較高。

發明內容

本發明需要解決的技術問題就在于克服現有技術的缺陷，提供一種新型鉻渣無害化處理方法，它通過高溫電熔處理促使鉻渣中的六價鉻還原為三價鉻、進入玻璃晶格之中被固化和穩定化，使鉻渣轉化為玻璃態惰性廢物，其重金屬的浸出濃度遠遠低于國家《危險廢物鑒別標準浸出毒性鑒別》(GB5085.3-2007)中的標準限值。實現了鉻渣的無害化處置。

為解決上述問題，本發明采用如下技術方案：

本發明一種新型鉻渣無害化處理方法，所述方法為以石英砂和堿性藥劑為熔制劑，按照鉻渣∶石英砂∶堿性藥劑＝25～45∶35～75∶5～22的重量比例，將物料混合均勻后加入玻璃電熔爐內，經過1350～1500℃高溫充分熔化成為玻璃液，經冷水水淬后，于室溫下冷卻，成為玻璃渣。

或者，所述鉻渣、石英砂和堿性藥劑的重量比例為25～35∶50～75∶12～22。

再或者，所述鉻渣、石英砂和堿性藥劑的重量比例為35～45∶35～50∶5～12。

所述堿性藥劑為石灰或純堿。

物料在1350～1500℃高溫經過8～10小時熔化，電熔爐內玻璃液面穩定；在電熔爐穩定運行后，鉻渣混合物料連續不斷地進入玻璃電熔爐，熔化后的玻璃液連續不斷地從電熔爐中排出，經冷水水淬成為玻璃渣，整個進料、出料過程均是連續進行。

熔融過程中產生少量含塵煙氣，經布袋除塵器除塵凈化后排入大氣。