[發(fā)明專利]一種含有六價鉻有毒固體廢料的無害化處理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710969883.0
• 申請日: 2017-10-18
• 公開（公告）號: CN107890621B
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發(fā)明（設計）人: 林璋;劉煒珍;劉學明;鄧洪
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: A62D3/30
• 分類號: A62D3/30;A62D101/43
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 羅嘯秋

本發(fā)明屬于固廢處理技術領域，公開了一種含有六價鉻有毒固體廢料的無害化處理方法。在經過預處理的含有Cr^VI有毒固體廢料中加入碳酸氫鈉粉末作為活化劑進行研磨，研磨過程中通入CO₂進行保護，以防止廢料中殘存的有機物雜質發(fā)生爆炸；之后將研磨的廢料過篩，將篩下粉末置入反應器，升溫至180～300℃保溫反應1.5～3h；之后在反應器中注水降溫，再加碳酸鈉作為礦化劑攪拌混合均勻，于70～200℃下保溫反應3～10h后冷卻至室溫，離心分離，得到無害化處理后的固體廢料。本發(fā)明利用碳酸鈉和碳酸氫鈉的協同作用，可大幅降低的鉻渣的處理成本和大幅提高了廢渣的處理效率。

技術領域

本發(fā)明屬于固廢處理技術領域，具體涉及一種含有六價鉻有毒固體廢料的無害化處理方法。

背景技術

鉻是一種有毒重金屬，尤其以六價鉻(Cr^VI)為最，其毒性較三價鉻(Cr^III)高出百倍，并極易被人體吸收蓄積。金屬鉻鹽等工業(yè)生產過程中產生大量含六價鉻的廢渣，倘若采用深埋沉海等傳統處理方法，會對土壤、地下水、河海造成嚴重污染，因此需要進行無害化處理。

目前較多的方法是濕法浸出，然后對浸出液進行還原處理。例如，中國專利CN102614620A(一種堿性含六價鉻廢渣濕法解毒方法)中將鉻渣漿化后加入酸調節(jié)漿料pH，在20-150℃下，向漿液中加入硫酸亞鐵等還原劑以及木質素磺酸鹽等穩(wěn)定劑，以此得到穩(wěn)定的還原液，對鉻渣進行解毒。這種方法的實施得益于三價鉻在溶液中的穩(wěn)定性，但是之后溶液中還原態(tài)的鉻難以提取，倘若直接排放將導致鉻被空氣重新氧化，因而不得不通過加NaOH生成Cr(OH)₃沉淀。可以看出，整個過程中消耗了大量的酸和堿，從資源利用的角度來說并不經濟。

因此，采用直接浸出六價鉻的方法無疑更優(yōu)。但是，六價鉻天生易被固體吸附，尤其是顆粒較小的廢渣，則更難浸出，需要加入礦化劑進行活化。中國專利CN101209873A(含六價鉻廢渣的鉻分離回收法)提供了一種對于顆粒較小的廢渣的處理方法，其采用向礦渣的水溶液中投放碳酸氫鈉或碳酸鈉與碳酸氫鈉的混合鹽等礦化劑，然后經加熱處理分離析出六價鉻。隨后的一些專利申請中，氯酸鈉+高氯酸鈉+鹽酸(CN106048239A)、雙氧水(CN106119545A)、硫酸鈉+氯酸鈉+硫酸(CN105907991A)、硫酸鉀+過硫酸鉀+碳酸鈉(CN106011482A)等礦化劑皆有披露。然而，上述技術方案存在以下問題：依然需要使用酸或者氧化性強的物質來強行破壞廢渣的晶格，這樣導致礦化劑成本依然不能降低；同時，單純采用水熱方法而不對礦渣進行預處理，導致工藝中廢渣浸泡的時間過長(一般都要10h以上)，面對需要大規(guī)模處理礦渣的情況時，上述方法無法及時應對。

發(fā)明內容

針對以上現有技術存在的缺點和不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種含有六價鉻有毒固體廢料的無害化處理方法。該方法利用碳酸鈉和碳酸氫鈉這些易于獲得、價格便宜的工業(yè)原料，通過兩者之間的協同作用，來及時有效處理大規(guī)模的含六價鉻固體廢料，尤其是顆粒較小的工業(yè)鉻渣。

本發(fā)明目的通過以下技術方案實現：

一種含有六價鉻有毒固體廢料的無害化處理方法，包括如下處理步驟：

在經過預處理的含有Cr^VI有毒固體廢料中加入碳酸氫鈉粉末作為活化劑進行研磨，研磨過程中通入CO₂進行保護，以防止廢料中殘存的有機物雜質發(fā)生爆炸；之后將研磨的廢料過篩，將篩下粉末置入反應器，升溫至180～300℃保溫反應1.5～3h；之后在反應器中注水降溫，再加碳酸鈉作為礦化劑攪拌混合均勻，于70～200℃下保溫反應3～10h后冷卻至室溫，離心分離，得到無害化處理后的固體廢料。

優(yōu)選地，所述預處理包括將含有Cr^VI有毒固體廢料通過簡單分揀后，進行初步破碎處理。

優(yōu)選地，所述含有Cr^VI有毒固體廢料為主要成分為氫氧化鎂和碳酸鈣的工業(yè)廢渣。