[發明專利]一種鉻渣中六價鉻的提取及殘余鉻渣無害化處理方法

無效

• 申請號: 201210472788.7
• 申請日: 2012-11-21
• 公開（公告）號: CN102923778A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 江長勝;郝慶菊;陸清萍
• 申請（專利權）人: 西南大學
• 主分類號: C01G37/00
• 分類號: C01G37/00;C04B7/14;C04B7/147;C04B18/04;C04B18/14;C22B7/04;C22B34/32
• 代理公司: 重慶弘旭專利代理有限責任公司 50209
• 代理人: 周韶紅

技術領域

本發明屬于環境保護技術領域，特別是涉及一種鉻渣中六價鉻的提取及殘余鉻渣無害化處理方法。

背景技術

鉻渣是鉻鹽及鐵合金等行業在生產過程中排放的有毒廢渣，我國是鉻鹽生產大國，據調查，全國每年新排放鉻渣約60萬t，歷年來鉻渣堆存量已達600?萬t，經過解毒處理或綜合利用的不足17%。國內鉻渣產生的工藝大體相同，其成分也相似，常含有鎂、鈣、鐵、鋁等氧化物，Cr₂O₃，水溶性鉻酸鈉（Na₂CrO₃）以及酸溶性鉻酸鈣（CaCrO₄）等，在酸性或堿性環境中可溶性的Cr(VI)容易浸出。

鉻渣中的Cr(VI)被列為對人體危害最大的8種化學物質之一，是國際上公認的3種致癌金屬物之一，同時也是美國環保署公認的129種重點污染物之一。鉻渣經過長期的雨水沖刷后，浸出的Cr(VI)對周圍環境已經造成嚴重的污染，如污染地下水、土壤等。鉻渣的毒性主要來自于Cr(VI)，由于Cr(VI)具有很強的氧化性，其毒性在于它對活細胞的氧化作用。Cr(VI)對人體的消化道和皮膚具有刺激性，能引起接觸性皮炎、皮膚潰瘍，還可導致過敏、肺癌等疾病。

鉻渣是有毒的危險廢物，對環境和社會造成極大的污染與危害；另一方面，鉻渣又是可利用的資源，若能將其中的Cr(VI)轉化為毒性較低的Cr(III)，不僅可以降低其毒性，而且可以替代多種礦物原料，具有資源化利用價值。其無害化處理主要基于以下幾種機理：（1）將六價鉻還原為三價鉻；（2）使六價鉻形成在自然環境中不會消解、亦不為機體所吸收的穩定物相。（3）牢固地封存、掩埋，或解毒，封固后加以利用。

目前國內鉻渣的處理處置技術分為兩大類：解毒處理和綜合利用。解毒處理主要有化學法、微生物法、微波法、固化法等幾種解毒處理方式。綜合利用的主要應用途徑有：制水泥、制玻璃著色劑、燒結煉鐵、制耐火材料、制微晶玻璃、制鈣鎂磷肥、筑路等。

盡管目前針對鉻渣的治理技術有很多，但多因工藝復雜、處理量小、解毒不徹底、成本高等因素的影響，限制了其工業化大規模應用實施。國外發達國家對鉻渣的最終處理多采用安全填埋方式，但填埋前需對鉻渣中有害成分（六價鉻）進行固化穩定、壓實等處理。藥劑穩定化技術處理鉻渣被認為是鉻渣穩定化的一個新的發展方向，可以在實現鉻渣無害化的同時達到少增容或不增容，從而提高鉻渣處理處置系統的總體效率和經濟性。與其他穩定化方法相比，藥劑穩定化具有工藝簡單、穩定化效果好、費用低廉等優點。

螯合劑作為重金屬的穩定化藥劑是其中新的發展方向，它可以與重金屬離子結合形成穩定的、難溶于水的螯合物，有效阻止重金屬的浸出。由于穩定重金屬的效率高，所需要的螯合劑量少，經過處理后的飛灰或污水一般都可以達到國家的填埋或排放標準，這為鉻渣的無害化處理提供了有效的方法，也將具有重要的研究和應用價值。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鉻渣中六價鉻的提取及殘余鉻渣無害化處理方法。該方法以一種無機藥劑或高效重金屬螯合劑，借助其獨特的穩定重金屬離子的作用，有效地處理含鉻廢渣，使其在環境條件下穩定存在，達到無害化的目的。

本發明所述的一種鉻渣中六價鉻的提取及殘余鉻渣無害化處理方法，主要特點在于將鉻渣采用浸提液進行淋洗，所得六價鉻液可制鉻產品；再將浸提處理后的殘余鉻渣加入一定的藥劑還原鉻渣中剩余的六價鉻為三價鉻，并固定在鉻渣中。處理后的無毒鉻渣可作水泥、混凝土的輔料或自然填埋處理。

本發明所述的一種鉻渣中六價鉻的提取及殘余鉻渣無害化處理方法，通過如下步驟實現：

將醋酸加水稀釋制成pH1.5的醋酸緩沖液，將鉻渣和醋酸緩沖液按質量體積比1kg:10L混合，攪拌、浸提10小時后過濾，濾渣加入鉻渣質量4%的硫化鈉（Na₂S）或鉻渣質量1%的乙基黃藥（乙基黃原酸鉀），再加入水制成泥漿狀，穩定6小時即可。

上述方法對鉻渣處理只需在常溫常壓下進行，濾液可重復浸提使用，可經凈化制成金屬鉻或含鉻化工產品；通過本無害化處理后的鉻渣則可用作水泥、混凝土的輔料等。

本發明的優點是：

鉻渣無需研磨處理，只需在常溫常壓下進行，采用醋酸緩沖液先對鉻渣充分浸提，可減少鉻渣中六價鉻的含量，同時也可減少還原劑用量，降低鉻渣處理成本；