[發明專利]一種協同處理黃磷爐渣和鉻渣的方法

有效

• 申請號: 201710408564.2
• 申請日: 2017-06-02
• 公開（公告）號: CN107140838B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 黃小鳳;尚志標;馬麗萍;范瑩瑩;陳丹莉;劉秀狀;趙丹
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: C03C10/00
• 分類號: C03C10/00;C03B32/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種協同處理黃磷爐渣和鉻渣的方法，屬于工業固體廢棄物資源化利用技術領域。本發明分別將黃磷爐渣和鉻渣研磨、過篩，分別得到篩下的黃磷爐渣粉體和鉻渣粉體。將黃磷爐渣粉體和鉻渣粉體混合均勻得到混合粉體置于反應容器中，在N₂或CO氣體氛圍條件下，加熱熔融反應1~3h，之后澆注成型，退火處理得到基礎玻璃。在N₂或CO氣體氛圍條件下，將基礎玻璃進行核化處理、晶化處理，冷卻即得微晶玻璃。本發明制備微晶玻璃原料是工業生產過程中產生的工業固體廢物，制備出的微晶玻璃可用作建筑材料，具有廢物利用率高、附加值高、毒性浸出率低等特點，可實現黃磷爐渣和鉻渣的無害化處理和資源化利用。

技術領域

本發明涉及一種協同處理黃磷爐渣和鉻渣的方法，屬于工業固體廢棄物資源化利用技術領域。

背景技術

云南是磷化工大省，其中電爐法生產黃磷的具體過程為將磷礦石、焦炭和硅石的混合料加入到電爐內，其中硅石和焦炭作為造渣劑和還原劑，加熱發生反應產生含磷爐氣，之后經過冷凝、分離而得到。電爐內主要發生以下兩種化學反應：

2Ca₃(PO₄)₂+6SiO₂+10C→6CaSiO₃+P₄+10CO (1)

6Ca₁₀(PO₄)₆F₂+90C+43SiO₂→3SiF₄+20Ca₃Si₂O₇+18P₂+90CO (2)

當磷礦石的主要成分為磷酸鈣（Ca₃(PO₄)₂）時，主要發生化學反應(1)，當磷礦石的主要成分為氟磷灰石（Ca₅(PO₄)₃F）時，主要發生化學反應(2)。在生成黃磷的同時會副產一定量的黃磷爐渣，平均每生產1噸黃磷產生9噸黃磷爐渣，其產生量約為8×10⁶噸/年。黃磷爐渣的堆存不僅侵占寶貴的土地資源，還會造成環境污染問題，嚴重制約黃磷爐產業的可持續發展。

鉻是美國EPA公認的129種重點污染物之一，我國也將其列入到了《國家危險廢物名錄》。鉻具有多種氧化價態，通常以Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)兩種形式穩定存在于自然界中。Cr(Ⅲ)毒性相對較低，通常以Cr₂O₃和Cr(OH)₃等形式存在；Cr(Ⅵ)的毒性是Cr(Ⅲ)的100倍，主要以HCrO₄^-和Cr₂O₇^2-的形式存在。我國在《重金屬污染綜合防治“十二五”規劃》中將鉻及其化合物列為“十二五”期間重點防控的重金屬污染物指標。目前，對于危險廢物無害化處理與處置多采用焚燒、水泥固化/穩定化、瀝青固化、水泥窯協同處置、礦物聚合物固化處理。但這些處理方法只是將重金屬元素包裹在固化體內部，增容比高、浸出率高，具有二次溶出的風險，不能達到長久固定的目的。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提供一種協同處理黃磷爐渣和鉻渣的方法，即在N₂或CO氣體氛圍條件下，利用黃磷爐渣和鉻渣協同制備微晶玻璃，以解決黃磷爐渣和鉻渣堆存問題，產生的微晶玻璃還可以用作建筑材料，可促進黃磷產業和有色金屬鉻冶煉行業的可持續發展。

一種協同處理黃磷爐渣和鉻渣的方法，具體步驟為：

（1）分別將黃磷爐渣和鉻渣研磨、過篩，分別得到篩下的黃磷爐渣粉體和鉻渣粉體；