鉻渣的無害化處理和綜合利用

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1、維普資訊http://www.cqvip.com《再生資源研~}2004年第6期鉻渣的無害化處理和綜合利用石磊，趙由才，牛冬杰(同濟大學(xué)環(huán)境工程與科學(xué)學(xué)院污染控制與資源化研究國家重點實驗室，上海200092)摘要：鉻渣產(chǎn)量大、毒性劇烈，是嚴(yán)重污染生態(tài)環(huán)境和危害人類健康的危險廢物。介紹了鉻渣各種無害化處理方法的解毒機理、工藝過程和應(yīng)用實踐，闡述了對鉻渣進行綜合利用的途徑，并就鉻渣的防治前景提出了建議。關(guān)鍵詞：鉻渣；無害化；綜合利用1前言波動。通常，每生產(chǎn)1t金屬鉻會排放約10t鉻在金屬鉻和鉻鹽產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，會產(chǎn)生渣，每生產(chǎn)1t鉻鹽排放3—5t鉻渣。我國年排大量鉻渣。鑒于原料品

2、位不一、粉碎程度殊異、放鉻渣約2O萬t，迄今堆存的鉻渣已超過生產(chǎn)設(shè)備和工藝的不盡相同，鉻渣的產(chǎn)生量也有300萬t[。鉻渣的化學(xué)成分見表l[2l。表1鉻渣的典型化學(xué)成分(03Al2o3SiO2CaOMg0K20Na20SPH20Fezo3燒成老渣／％4．665．7410．1730．0222．330．0422．180．0080．08l49．44l9．28新渣／％3．444．589．5731．1121．790．260．740．0210．051228．1319．65由表1可知，鉻渣既是有害廢渣，又是可利國外對鉻渣治理的總趨勢是將Cr6解毒處用的二次資源。一方面，鉻渣中可溶性的C理后堆存

3、或填埋。我國自20世紀(jì)6o年代開始，毒性劇烈，不僅危害生態(tài)環(huán)境，影響動植物生長，先后就鉻渣制磚、生產(chǎn)鈣鎂磷肥、干(濕)法還原而且可通過消化道和皮膚進入人體，分布在肝和解毒、作玻璃著色劑、還原鉻渣制彩色水泥以及腎中，或經(jīng)呼吸道積存于肺部，長期接觸C在利用鉻渣制礦渣棉制品及鑄石制品等方法進行100ue,／m3以上的環(huán)境，可引起皮炎、鉻瘡、支氣了試驗研究，取得了不同程度的進展。鑒于不斷管炎、肺炎、肺氣腫等疾病。國內(nèi)外因鉻渣中增加的鉻渣及其嚴(yán)重危害，其無害化處理和綜合C的強氧化性、致突變性和致癌性所引發(fā)的公利用技術(shù)的開發(fā)已迫在眉睫。害事故時有發(fā)生；另一方面，由于我國鉻資源缺2鉻渣的無害

4、化處理乏，綜合利用鉻渣中各種形態(tài)的鉻十分必要；而鉻渣的物相組成復(fù)雜，無害化治理難度大。其中含量豐富的CaO、M[gO、o3等成分，在工目前治理鉻渣的方法基本分三類：高溫還原法業(yè)生產(chǎn)中能代替石灰石、白云石等原料使用，可(干法)、濕法還原法(濕法)和固化法，三者的比達到節(jié)約資源、降低能耗的目的。較見表2L5j。表2鉻渣無害化處理的三種方法比較方法原理應(yīng)用實踐特點將粒度小于4的鉻渣與煤粒按100：15的可得到有價值的產(chǎn)干法比例進行混合，在高溫下進行還原培燒，使燒制玻璃著色劑、鈣鎂磷肥助熔品；但處理成本高，C還原成不溶性的C劑、煉鐵輔料、鑄石和水泥等。吃渣量小，鉻渣解毒r203。不徹底

5、。·作者簡介：石磊(1977一)，男，江蘇徐州人，同濟大學(xué)環(huán)境工程與科學(xué)學(xué)院在讀博士生。34維普資訊http://www.cqvip.com<再生資源研~)2004年第6期續(xù)表2方法原理應(yīng)用實踐特點將粒度小于120目的鉻渣酸解或堿解后，向與呈還原性的造紙廢液、味精廢處理后Cr6≤2×濕法混合溶液中加入NazS、VesO4等還原劑，將水等聯(lián)合應(yīng)用，可達到以廢治廢10-6但處理費用高，c還原成cr3或Cr(OrI)3。的目的。不宜處理大宗鉻渣。將鉻渣粉碎后加入一定量的FeSO4、無機酸以水泥固化為主，也有少量瀝該法須加入相當(dāng)量的固化法和水泥，加水?dāng)嚢?、凝固，使鉻渣被封閉在水青、石灰

6、、粉煤灰和化學(xué)藥劑的固化劑泥里，不易再次溶出。固化應(yīng)用。，經(jīng)濟效益差。2．1鉻渣的還原解毒處理常用，它們的基本原理都是把毒性大的c還在鉻渣的還原解毒處理中，干法和濕法最為原為毒性甚小的C+，具體工藝見表3[，。表3鉻渣的還原解毒工藝解毒工藝分類還原劑方法簡介該工藝耗酸量大，適用于有廢酸排放的企業(yè)。方法為：將堿性鉻渣調(diào)至酸性溶液還原亞硫酸鈉、硫酸性，然后加入Na2S03、FeSO4等還原劑，在液固兩相狀態(tài)將還原為酸亞鐵等cr3(機理女口下：c0i一+3vJ+8H一cr3+3vd+41120)。硫化鈉、硫氫直接在堿性鉻渣中加入硫化鈉、硫氫化鈉等進行的還原反應(yīng)，形成堿性溶液還原化鈉等

7、Cr(OrI)3沉淀后，過濾回收鉻污泥。硫化鈉解毒機理如下：8NazCrO4+6Na2S+23H20一——+8cr(0H)3+3Na2S203+22NaOH濕碳酸鈉、硫化用碳酸鈉溶液處理濕磨后的鉻渣，使其中酸溶性鉻酸鈣與鉻鋁酸鈣轉(zhuǎn)化純堿溶液還原鈉為水溶性鉻酸鈉而被浸出，回收鉻酸鈉產(chǎn)品。余渣再用硫化鈉溶液處法理，使剩余的Cr6還原為Cr3，加入硫酸中和，并用硫酸亞鐵固定過量的s。木質(zhì)素磺酸用造紙廢液中的木質(zhì)素磺酸鹽及硫酸亞鐵作還原劑，使鉻渣中的c起絡(luò)合還原鹽及硫酸亞還原及絡(luò)合反應(yīng)，生成鐵絡(luò)木質(zhì)