[發明專利]一種含鉻廢物中鉻強化固化的方法

有效

• 申請號: 201811109305.0
• 申請日: 2018-09-21
• 公開（公告）號: CN109500046B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 戴云虎;王麗佳;陸曉金;楊煜強;龍於洋;沈東升;戴友鵬
• 申請（專利權）人: 浙江金泰萊環保科技有限公司;浙江工商大學
• 主分類號: B09B3/00
• 分類號: B09B3/00;B09B5/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 傅朝棟;張法高

本發明公開了一種含鉻廢物中鉻強化固化的方法。方法包括：(1)將含鉻廢物、針鐵礦及高嶺土尾礦進行干燥，并將干燥的含鉻廢物、針鐵礦及高嶺土尾礦磨細；(2)將細粒含鉻廢物、針鐵礦按配比混合均勻，并將混合物料在還原性氣氛條件下進行焙燒，獲得焙燒渣。(3)將焙燒渣與高嶺土尾礦按配比混合均勻獲得二次混合物料；(4)將二次混合物料在惰性氣氛條件下進行高溫固化，冷卻后得到固化體。本發明通過還原性焙燒使含鉻廢物中鉻組分與針鐵礦中氧化鐵反應形成鉻鐵礦晶體，使易釋放的鉻組分固化到穩定的鉻鐵礦晶體結構中；然后與高嶺土尾礦中的硅酸鹽組分高溫熔融而對鉻鐵礦晶體進行二次固化/穩定化，實現鉻的強化固化，達到無害化處置的目的。

技術領域

本發明涉及重金屬廢物無害化處置領域，具體涉及一種含鉻廢物中鉻強化固化的方法。

背景技術

含鉻廢物是工業生產過程中產生的一類毒性較強、可致癌的危險廢物，主要產生于制備鉻鹽的化工業、鋼鐵冶金工業、電鍍工業、鞣革工業、染料化工業等；其中鉻渣的年產生量最大，危害也是最為嚴重的。我國鉻渣年排放量約40萬噸，累計堆存量已超過600萬噸。目前，企業產生的大量含鉻廢物并未全部獲得安全處置，而是在廠區長期堆置，對土壤和地下水造成嚴重污染。因此，如何合理有效地處理含鉻廢物成為當前環保十分關注的問題。

目前，含鉻廢物固化/穩定化技術主要為水泥固化、瀝青固化、化學藥劑固化三種工藝。水泥固化工藝是目前重金屬穩定化最常用的。采用水泥固化與瀝青固化處理含鉻廢物，固化工藝運行成本比較低，固化過程也是非常穩定的，不需要增加材料費；但固化產物的體積會增大，隨著長期的日曬雨淋，鉻廢物中鹽類物質的侵蝕會導致水泥固化體或瀝青固化體破裂，導致固化體滲透性和結構強度降低，重金屬穩定性降低并向環境中遷移。化學藥劑固化含鉻廢物中重金屬面臨的困難是難以獲得價格便宜、性能穩定、固化效率高的化學藥劑，化學藥劑處理后的含鉻廢物在環境中的長期穩定性也尚不明確。

高嶺土尾礦是高嶺土礦經選礦后排放的固體廢物。目前，大量的尾礦露天堆放，或者用作鋪路和夯實地基等。隨著尾礦的不斷堆積，不僅侵占了大量的土地、而且造成植被破壞及水土流失，嚴重影響生態環境。而高嶺土尾礦中含有大量的氧化硅、氧化鋁、氧化鈉等組分，這正是含鉻廢物高溫固化過程中所緊缺的化學成分。

發明內容

本發明的目的在于解決含鉻廢物無害化處置過程中的短板，并充分利用高嶺土尾礦中的大量硅酸鹽組分，提供一種含鉻廢物中鉻強化固化的方法。

本發明提供的一種含鉻廢物中鉻強化固化的方法，包括如下步驟：

(1)將含鉻廢物、針鐵礦及高嶺土尾礦進行干燥，并采用球磨機將干燥的含鉻廢物、針鐵礦及高嶺土尾礦分別磨細；

(2)將步驟(1)中獲得的細粒含鉻廢物、針鐵礦按配比混合均勻，并將混合物料在還原性氣氛條件下進行焙燒，獲得鉻鐵固溶體。

(3)將步驟(2)中獲得的鉻鐵固溶體與高嶺土尾礦按配比混合均勻獲得二次混合物料；

(4)將步驟(3)中獲得的二次混合物料在惰性氣氛條件下進行高溫固化，快速冷卻后得到非常穩定的固化體，實現含鉻廢物中鉻的強化固化。

本發明所述含鉻廢物為金屬鉻和鉻鹽生產過程產生的工業廢渣，所述針鐵礦為以晶體形態水合鐵氧化物為主的礦物，所述高嶺土尾礦為高嶺土礦經選礦后排放的固體廢物。

步驟(1)中干燥后的含鉻廢物、針鐵礦及高嶺土尾礦含水率低于10％。

步驟(1)中含鉻廢物、針鐵礦及高嶺土尾礦磨細后的粒度為-45μm。該細度使含鉻廢物與針鐵礦具備充分的接觸面積，提高焙燒礦化的反應速度。

優選地，步驟(2)混合物料中，含鉻廢物干基的質量百分比為30～70％，針鐵礦干基的質量百分比為30～70％。