陆秉权——含铬工业废渣的工业化利用
1997年上海市科技进步奖获奖作品名单
1997年上海市科技进步奖获奖作品名单一、概述1997年是我国科技发展的关键时期，上海作为我国的经济中心和科技创新中心，对科技进步的支持和推动起着举足轻重的作用。
在这一年，上海市科技进步奖评选出了一批在科技领域取得显著成就的作品，为上海市科技创新作出了重要贡献。
以下是1997年上海市科技进步奖获奖作品名单，展现了当时上海市科技领域的最新成果和进展。
二、获奖作品名单1. 《高性能混凝土的研究与应用》获奖理由：该项目在混凝土材料领域取得了重要突破，通过研究开发高性能混凝土材料，提高了混凝土的抗压强度和耐久性，为上海市建筑工程的发展做出了重要贡献。
2. 《智能交通控制系统的设计与实现》获奖理由：该项目通过引入先进的信息技术和智能控制算法，设计并实现了智能交通控制系统，有效优化了上海市交通流量，缓解了交通拥堵问题，提高了交通运输效率。
3. 《新型太阳能光伏电池的研究与应用》获奖理由：该项目致力于研究开发新型太阳能光伏电池技术，提高了太阳能发电的效率和稳定性，为上海市的清洁能源发展作出了重要贡献。
4. 《医疗影像识别与智能分析系统》获奖理由：该项目结合人工智能技术和医学影像识别算法，设计并实现了医疗影像识别与智能分析系统，有效帮助医生诊断疾病，提高了医疗诊断的准确性和效率。
5. 《新型高效节能空调系统的研发与应用》获奖理由：该项目致力于研发新型高效节能空调系统，通过技术创新和工程应用，提高了空调系统的能效比和节能性能，为上海市的建筑节能和环保工作做出了重要贡献。
6. 《海洋环境保护技术研究与应用》获奖理由：该项目通过深入研究海洋环境保护技术，提出了一系列有效的海洋环境保护方案和技术应用，为上海市海洋环境保护和可持续发展做出了重要贡献。
7. 《城市地下空间开发与利用的技术创新》获奖理由：该项目在城市地下空间开发与利用方面进行了深入研究和技术创新，提出了一系列地下空间规划和利用的技术方案，为上海市城市规划和建设带来新的发展思路和解决方案。
铬的资源_用途与提取技术研究现状与展望
2 00 9一 12一 29
第6 期
阳伦庄等
铬的资源 用途与提取技术研究现状与展 望
游离态铬
在已发现的近三十种含铬矿物中 , 在工业 (Cr, A I , Fe)2 0 , 包含 e晓
表1
世界主要国家铬铁 矿产t
万吨
上有开采利用价值的含铬矿物为铬尖晶石类矿物 , 其
化学通式为 (Fe , M g)o
A .E. 阿克耳 (Ar ke l )报道用碘化铬热分解法制得高 纯度铬(C :9 9 .9 9 % ), 供特殊用途 高纯铬具有很高 的熔点 (1 8 9 0 # )和沸点 (2 4 8 2 # ) , 在冶金工业中 多用于耐热合金的添加元素 , 该合金在航空航天领
域有着极为重要而广泛的用途 我国 自 1958 年开始 研制金属铬 目前在我国 , 金属铬还仅是通过铝热还
2010 年第 6 期 总第 215 期
铁
合 金
FE R R O A L LO Y S
20 10 N o. 6 T OL 215
铬的资源 用途与提取技术研究现状与展望
阳伦庄 乌 卜 建辉
(中南大学冶金科学与工程学院 长沙 中国 1 0 83 4 )
摘 要 阐述了过渡金属铬在现代高科技工业 国防与尖端技术领域中的重要地位, 其应用范围也越来越广泛 文 章综述了铬资源的储量及其在世界范围内的分布态势和我国铬资源特点, 铬及其化合物在现代科技领域中的主要
含铬废渣综合利用方案
含铬废渣综合利用方案第2期(总第135期)2006年4月机械工程与自动化MECHANICALENGINEERING&AUT0MA TIONNo.2Apr.文章编号:1672—6413(2006)02—015602含铬废渣综合利用方案邢整修(太原矿山机器集团有限公司中心试验室,山西太原030009)摘要:对电镀车间的含铬废渣进行了治理,回收了其中的有用成分,解决了环境污染难题.关键词:含铬废渣;处理;方案中图分类号:TQ15O.9文献标识码:A0引言国家对电镀行业废水,废渣的治理工作极为重视,目前对废渣治理办法仍处于探索阶段.电镀含铬废渣中的六价铬是毒性物质,铬渣常年处于堆放状态,并且每年还在不断增加,极大地污染了环境,含铬废渣的治理工作已具有一定的紧迫性和必要性.为此我们经过大量的研究和实验,将废渣彻底处理,回收含铬废渣中的铬和钡,将其转变为陶瓷色料(Cr.O.)和工业产品碳酸钡(BaCO.),达到了变废为宝的目的,有效地解决了含铬废渣的环境污染难题,增加了经济效益.1主要生产设备及原材料1.1主要设备主要设备有球磨机,台式电炉,搅拌槽,澄清槽,离心沉降分离器,压滤机,干燥器,粉碎机,磅秤,耐蚀泵,原水箱,无离子水箱,酸洗箱和沉淀池.1.2主要原材料主要原材料包括氯化铵,碳酸钠,硝酸钠,亚硫酸钠,硫酸,盐酸,氢氧化钠和炭黑.2废渣成分测定经山西大学分析测试中心化验,废渣的主要成分见表1表1舍铬废渣成分主要成分BaCrO4BaCO3SO-卜lPO_{_SiO2FeCuZn质量分数59.7Ol2.455.520.0010.3OO.OO1O.OO1O.OO1 其测试手段为:①以扫描电镜x一衍射能谱进行除c,O以外的元素定量;②以氧化还原滴定法测定Cr;③以酸碱滴定法测定CO.卜总量;④以重量法测定样品中Ba抖的含量.由此可见,含铬废渣中主要含有BaCrO,其次含有BaC0SO4卜,PO4卜,SiO2及微量Fe,Cu,Zn等.3工艺流程根据确定的技术方案,工艺流程分三个阶段,即分离阶段,碳酸钡制备阶段和三氧化二铬阶段.3.1分离阶段将含铬废渣用4O目筛过筛,水洗除去杂质后,与原料氯化铵按一定比例加入球磨机中混合研细,然后送入电炉在900℃高温下反应,煅烧完成后的物料在搅拌槽内加水打浆,渣中的钡与铬分别生成了可溶性钡盐(BaC1)和不溶性的三氧化二铬,将其分离,其化学反应式为:2BaCrO+4NH4C1=Cr2O3+2BaC12+5H2O+2NH3十+N2十.3.2碳酸钡的制备阶段对分离阶段得到的液体调PH值为9～10后进一步澄清,去除杂质,与配制好的碳酸钠水溶液一起加入到反应器中,反应生成碳酸钡沉淀,化学反应方程式为:BaC12+Na2CO3一BaCO3+2NaC1.然后过滤,洗涤,经过滤后将碳酸钡送干燥器干燥,干燥后的碳酸钡经粉碎至所要求的粒度后,就得到合格的工业碳酸钡产品.3.3三氧化二铬阶段将分离来的三氧化二铬渣在干燥器中烘干,然后加入辅料碳酸钠和硝酸钠在球磨机内混合研磨,送入电炉中在700C高温下氧化熔为可溶性六价铬盐(NaCrO).化学反应式为:C2O3+2Na2CO3+3NaNO3—2Na2CrO4+3NaNO,+2CO,十.收稿日期:2005—10—20作者简介:邢整修(1964一),女,山西太原人,工程师,1990年毕业于太原理工大学,本科.2006年第2期邢整修:含铬废渣综合利用方案?157?经搅拌槽加水打浆后进入澄清槽中澄清,去掉其中的硅铁等杂质后,清液和配制好的亚硫酸钠水溶液进入反应器中反应,还原成三价铬盐(Cr.(SO).),反应式为:2Na2CrO4+3Na2SO3+5H2SO4=Cr2(SO4)3+5Na2SO4+5H2O.再加入配制好的氢氧化钠溶液,在反应器中反应生成Cr(OH)3沉淀,反应式为:Cra(SO4)3+6NaOH一2Cr(OH)3+3NazSO4.将此沉淀送至干燥器中烘干,再送至电炉中,在850℃～900C下脱水后生成Cr().即:2Cr(OH)3=Cr2O3+H2O.将三氧化二铬粗品在搅拌槽内加水打浆,经过滤,洗涤,然后送干燥器烘干,粉碎至要求的粒度,得到合格的三氧化二铬产品.其废渣处理工艺流程见图l.4产品检验及质量指标4.1产品检验废渣处理后得到的成品三氧化二铬和碳酸钡经地质矿产部山西省中心实验室,北京化工厂分析检验,结果表明该成品可以满足工业品要求,绿色颜料三氧化二铬产品经唐山胜利陶瓷集团公司唐山色釉厂试用, 效果满意.检验结果见表2和表3.表2Cr()产品检验结果主要成分Cr2O3H2O水溶性盐质量分数98.530.080.06表3BaCO.产品检验结果以C卜计以SO酸不溶物水溶主要成分BaCO3H2OFe氯化物计总硫灼烧残渣性盐质量分数98.840.3O0.0010.02O.O60.04|4.2产品质量指标(质量分数)Cr.O.质量指标如下:CrO.不小于98;HO<0.1;水溶性盐GO.19/6.BaCO.质量指标如下:BaCO不小于98.5;H2O<0.4%;Fe<0.019/5;氯化物(以Cl一计)< 0.1%;总硫(以SO计)G0.1%.5结束语经实验,我厂实现了小规模治理,取得了良好的效果.若扩大生产规模,经预算可年处理含铬废渣70t,回收CrO.12.5t/年,回收BaCO.47.st/年,有效地消除了含铬废渣造成的环境污染问题,并增加了一定的经济效益,其环保效益,社会效益明显,经有关专家论证该方案是可行的.l筛分卜-_--1筛上粉碎lI混匀I加NH4cl配料审I里一卜__{水洗II浸连JI浸液调PH值上Jl烘干lI辅料IlIl辅料Il沉淀llll球磨Il过滤洗涤llII熔融II干燥IJ上l水浸lIBaCO成品ll上口哞化l弃去lI还原l臣淀lI臣洗l由上lCr20减品l图1废渣处理工艺流程MethodofComprehensiveUtilizationaboutWasteResidueofChromium-platingXINGZheng—xiu(CentralLaboratory.TaiyuanMiningMachinery(Gr0up)C0.Ltd,Taiyuan030009?China) Abstract:Thispaperintroducesthemethodaboutwasteresiduetreatment,bywhichwecanret rieveusefulcomposttionsfromwaste residueandsolvetheproblemofenvironmentpollution.Keywords:wasteresidueofchromium—plating}treatmentImethod。
从冶锌工业废渣中提取铅、锌、铜、镉
锌渣中铜的提取先用碱洗球磨，以水淘洗晾干 后结成团块，压碎后筛分其粒级，即可满足浸出需 要。湿磨的主要目的不是磨碎，故磨的时间不必太
长。用１ ｍｏｌ／Ｌ的ＮａＯＨ溶液洗后滤渣进一步进行
含量还要除铁。利用铁的电极电位较铜为负，废铁 来源广泛，价格低等，再用废铁置换母液中的铜离子 而生成海绵铜，从而使铜离子达到微量标准而排放。 １．４锌渣中铅的提取
关键词锌渣铅铜镉分离
１堡孽三竺篓妻中回收邢、ｚｎ、ｃｕ、ｃａ的国喜毳券鬻嚣翟嚣翁蔫篙嘉翥鬻毒篙 内外研究现状
当前锌的生产一般采用两种方法：一是火法冶 质量比在５．Ｏ×１０ｑ～１．０×１０＿３的范围内测定其 除砷率。结果发现质量比约为８．０×１０叫时，除砷 率达９６％以上，在质量比约为４．０×１０＿４时，除砷
广州化工
・９５・
镉常与锌矿伴生，含量较低，一般在湿法炼锌流 程中采用锌粉置换提取镉，并净化炼锌浸出液。这 种方法存在着锌粉消耗大，流程过长、污染大等缺 点，直接影响操作成本和工作环境，因而研究和开发 消耗低、效率高、无污染的提镉新技术是一种极为迫 切的课题。本文根据近几年来的研究进展，对冶锌 工业废渣中提取Ｐｂ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｃｄ等作一综合评述。 １．１锌渣中镉的提取【卜４Ｊ 金属镉的用途广泛，在电镀、油漆、电器制造以 及航空材料等行业均有着重要的作用，由于水溶性 镉离子的毒性很大，出于环保方面的考虑，近年电镀 用镉量呈逐年下降的趋势。但随着性能优越的镉镍 电池的开发并广泛地应用于高科技生活领域，近十 几年来，电池用镉量显著增大，极大地刺激了对镉的
镉的分离。
ｎｄ几的ＫＩ溶液后，Ｃｄ２＋定量地被甲基异丁酮
萃取。也可用Ｎ一十二烯胺或Ｎ一月桂胺等为萃取 液对Ｃｄ２＋进行定量萃取，然后镉可用０．５ ｎｌｏｌ几的 硝酸，ｐＨ＝１０的氨一氯化铵缓冲液后萃取，或用１
2016年度中国有色金属工业科学技术奖评审通过项目
2016年度中国有色金属工业科学技术奖评审通过项目一等奖（65项）（排序不分先后）1、2016001 江西城门山铜矿帷幕堵水改性湖泥注浆技术研究华北有色工程勘察院有限公司刘新社、杨显文、韩贵雷、但新民、贾伟杰、李淼清、王云、高学通、薛晓峰、王志奇、于佳维、蒋鹏飞、张凤伟、马履霞、李蕴镭、赵晓明2、2016002 广西珊瑚钨锡矿成矿规律及其预测研究中国有色桂林矿产地质研究院有限公司、广西桂华成有限责任公司杨明德、王喜绍、徐文杰、敬荣中、周奇明、莫江平、黄家贤、秦来勇、宋甫、李莉、吴小雷、黄理善、刘运锷、王滋平、陶明荣、周守余3、2016003 贵州省务正道地区铝土矿勘查技术集成与示范研究有色金属矿产地质调查中心、贵州省有色金属和核工业地质勘查局、中国有色桂林矿产地质研究院有限公司、贵州省有色金属和核工业地质勘查局地质矿产勘查院、中国有色金属工业技术开发交流中心、北京矿产地质研究院、贵州省有色金属和核工业地质勘查局三总队、贵州省有色金属和核工业地质勘查局二总队、贵州省有色金属和核工业地质勘查局一总队金中国、邹林、莫江平、张力、韩英、谢樨、陈兴龙、张建国、刘玲、赵毅、苏之良、邵拥军、赵远由、尹展、张伦尉、黄杰4、2016004 后碰撞过程壳幔物质交换与成矿北京矿产地质研究院、合肥工业大学、中色地科矿产勘查股份有限公司王京彬、王玉往、周涛发、龙灵利、张会琼、王莉娟、唐萍芝、李德东、解洪晶、袁峰、石煜、赵路通、邹滔、廖震、孙燕5、2016005 陕西省山阳县龙头沟金矿深部及外围勘查西安西北有色地质研究院有限公司、山阳纵横矿业有限公司刘新伟、刘勇、王锁太、汪超、王瑜亮、胡西顺、陈富强、薛玉山、冯源、张凯、姬星怡、梁康6、2016006 中深部开采辅扇引导两翼回风降阻及防雾害冻井技术研究湖南有色冶金劳动保护研究院、中国黄金集团石湖矿业有限公司刘伟强、李文义、李印洪、刘华彬、郭家能、刘东锐、姚银佩、王志、石力博、吴洁葵、何潇亮、陈平、刘庆、周英烈、钟生元、方万点7、2016007 缓倾斜矿体超前切顶采矿环境再造开采综合技术云南锡业股份有限公司采选分公司、中南大学周科平、吕国新、李杰林、蒋洪林、杨念哥、许伟、邓红卫、普杰飞、高峰、李建平、高继伟、王建贵、罗雄、王凌、李帆、王锋8、2016008 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“双底吹”连续炼铜技术产业化开发与应用中国恩菲工程技术有限公司、河南豫光金铅集团有限公司尉克俭、杨安国、颜杰、任文艺、王拥军、梁帅表、李兵、刘素红、李东波、赵体茂、胡立琼、夏胜文、许欣、张小国、顾祖荣、赵乐中25、2016025 NEUI600kA级高效铝电解槽技术开发与产业化应用山东魏桥铝电有限公司、东北大学设计研究院（有限公司）、中国有色金属建设股份有限公司吕定雄、张波、邓文强、杨青辰、王宏前、李全林、涂赣峰、杜征光、毛继红、毛宇、高立节、秦军满、班允刚、王景坤、刘剑飞、董慧26、2016026 新型稳流保温铝电解槽节能技术开发及推广应用中国铝业郑州有色金属研究院有限公司史志荣、柴登鹏、张松江、岳海涛、汪艳芳、胡清韬、焦庆国、侯光辉、张延利、周云峰、刘炎森、白卫国、黄海波、王跃勇、曹永峰、张艳芳27、2016027 硅钙合金冶炼核心装备及技术研究与应用陕西盛华冶化有限公司、西安建筑科技大学马永宁、魏新华、李兴波、杨海东、薛凯、卢春生、杨双平、邢相栋、孙成刚、关凯、陈自斌、王锦28、2016028 低品位锰矿制备锰系材料关键技术（发明）重庆大学、昆明理工大学、中信大锰矿业有限责任公司、云南民族大学陶长元、陈菓、刘作华、周俊文、吴贤图、明宪权29、2016029 盐湖卤水直接制取电池级碳酸锂万吨级产业化关键技术西部矿业集团有限公司、青海锂业有限公司、高原矿物加工工程与综合利用重点实验室、青海省有色矿产资源工程技术研究中心李增荣、张永利、马军、罗仙平、周晓军、刘国旺、唐发满、丁林、李显君、贾发云、申朝贵、杨尚明、黄秋香、逯登琴、翁存建、王金庆30、2016030 4N级高纯金属锆的钙热还原法制备新工艺及产业化（发明）湖南稀土金属材料研究院樊玉川、黄美松、贾帅广、刘荣丽、宋觉敏、苏正夫31、2016031 低碳低盐无氨氮分离提纯稀土新工艺北京有色金属研究总院、中铝广西有色稀土开发有限公司、有研稀土新材料股份有限公司黄小卫、冯宗玉、胡谷华、彭新林、王猛、孙旭、杨桂林、徐旸、娄战荒、龙志奇、侯永可、吴忠何、赵娜、胡振光、岳梅、钟强32、2016032 利用钛白废酸无焙烧直接加压浸出钒渣提钒短流程新工艺及装备（发明）东北大学、昆明冶金研究院、攀枝花卓越钒业科技股份有限公司张廷安、吕国志、豆志河、刘燕、谢刚、刘远33、2016033 金属气固分离膜材料制备技术及应用西北有色金属研究院汤慧萍、汪强兵、王建、杨坤、杨保军、向长淑、陈金妹、石英、李广忠、葛渊、荆鹏、谈萍、李亚宁、王辉、李程34、2016034 新型层状金属复合材料爆炸焊接关键技术及产业化西安天力金属复合材料有限公司李平仓、赵惠、朱磊、王礼营、刘燕平、沈春豫、张文礼、郝红卫、庞国庆、李莹、赵勤孝35、2016035 导电率为61%IACS 的耐热铝合金导体材料研制及导线工程应用全球能源互联网研究院、中南大学、中国铝业公司、国网辽宁省电力有限公司、国网河南省电力公司、华北电力大学、江苏中天科技股份有限公司李红英、韩钰、刘国金、谭洪恩、祝志祥、卢卫疆、杨孟刚、路俊海、陈新、刘东雨、韩爱芝、陈保安、谢书鸿、杨长龙、史宏伟、张强36、2016036 氧化物弥散强化高性能钼合金研发与应用河南科技大学魏世忠、徐流杰、刘伟、潘昆明、周玉成、李继文、张国赏、崔超鹏、徐锐、李秀青、王喜然、游龙、汪宙37、2016037 高性能纳米钨基材料制备技术及装备湖南顶立科技有限公司、江西理工大学戴煜、羊建高、陈颢、谭兴龙、邓军旺、郭圣达、胡祥龙、王艳艳、李礼、朱二涛、王伟、蒋振宇、周强38、2016038 废杂铝再生目标成分铝合金产业化技术北京科技大学、中北大学、肇庆市大正铝业有限公司张深根、白培康、刘波、潘德安、赵戎、李一林、梁文涛、杨晶、张文达39、2016039 高性能金属软磁制品近终形制造技术（发明）北京科技大学秦明礼、曲选辉、章林、麻季冬、李平、鲁慧峰40、2016040 陶瓷颗粒增强钢铁基复合材料制备技术及应用广东省材料与加工研究所、西安交通大学、佛山市顺德区中天创展球铁有限公司、安徽昱工耐磨材料科技有限公司、广东东方锆业科技股份有限公司、河北坤腾实业集团有限公司、福建金牛水泥有限公司郑开宏、王娟、李烨飞、高义民、陈永成、黄荣刚、陈潮钿、王海艳、邢文超、袁贤辉、徐静、李继林、周楠、董晓蓉、郑志斌、罗铁钢41、2016041 重要药物合成用铂族金属催化剂产业化制备技术的开发与应用昆明贵金属研究所、贵研铂业股份有限公司、贵研工业催化剂（云南）有限公司刘伟平、戴云生、沈善问、潘再富、左川、沈亚峰、叶青松、刘桂华、余娟、周伟、刘俊、姜婧、常桥稳、侯文明、冯洋洋、李晨煜42、2016042 新型高比能动力锂电正极镍钴锰酸锂NCM622的研制与量产技术开发北京当升材料科技股份有限公司陈彦彬、刘亚飞、姜华伟、宋顺林、李建忠、关志波、张永强、张锋、郑长春、冯海兰、景燕、刘大亮43、2016043 节能环保型低温无铅焊料的研究及产业化应用北京康普锡威科技有限公司张少明、贺会军、胡强、王志刚、刘希学、张富文、孙彦斌、安宁、温余苗、徐蕾、金帅、卢彩涛、朱捷、张江松、林刚、张品44、2016044 4N级超高纯稀土金属集成化制备技术北京有色金属研究总院、湖南稀土金属材料研究院、有研稀土新材料股份有限公司李宗安、樊玉川、王志强、陈德宏、张小伟、黄美松、苗睿瑛、苏正夫、颜世宏、庞思明、贾帅广、吴道高、张虎、杨露辉、王祥生、朱琼45、2016045 引线框架用Cu-Sn-Ni-P系合金带材的关键技术及工业化生产北京有色金属研究总院、宁波兴业盛泰集团有限公司米绪军、王建立、彭丽军、马吉苗、解浩峰、杨东彪、刘峰、冯雪、郑芸、李艳锋、廖骏骏、尹向前、汪东亚、黄国杰、邵烨、程磊46、2016046 高频高速PCB用高性能电子铜箔工艺技术研究及应用安徽铜冠铜箔有限公司、湖南科技大学、哈尔滨工业大学、合肥铜冠国轩铜材有限公司丁士启、陆冰沪、甘国庆、肖华根、安茂忠、朱晓宏、李大双、周杰、路艳、丁振、吴斌、汪光志、王俊义、赵姗姗、孙德旺、汪福来47、2016047 新型节能气悬浮带式输送系统开发应用贵阳铝镁设计研究院有限公司、贵州顺安机电设备有限公司、国家铝镁电解装备工程技术研究中心、福建省南平铝业有限公司、重庆大学、中铝国际工程股份有限公司贵阳分公司曹斌、陈闽、唐锋、黄祥忠、邓汝明、王勇、张忠霞、阮绍勇、王福发、杨世勇、杨溢、康自华、李猛、邓翔、周小淞、杨中亚48、2016048 600KA电解槽用铝电解多功能机组中国有色（沈阳）冶金机械有限公司、中国铝业股份有限公司连城分公司、沈阳铝镁设计研究院有限公司、沈阳工业大学张世军、张明泉、李辉、赵含、白保东、杨海峰、刘铭、孙杰、蒋晓妍、朱万信、高莹、武志林、张佳亮、栾志洁、张海兵、朱瑛珺49、2016049 三层多品种金属冷复合轧制装备与工艺研究中色科技股份有限公司、中铝国际工程股份有限公司洛阳分公司孙鹏、张京诚、薛轶青、杨松涛、何中要、李占青、杨要杰、曾安明、杨妤、胡佳楠、李江、肖振宇、孙德邓、舒铮、赵军英50、2016050 非常规粒级矿物浮选技术及应用北矿机电科技有限责任公司、北京矿冶研究总院沈政昌、陈东、余玮、张跃军、陈清、赖茂河、何庆浪、谭明、倪永恒、张明、刘承帅、樊学赛、吴峰、董干国、史帅星、卢世杰51、2016051 大型地下无轨采矿成套装备的研制北京矿冶研究总院、北矿机电科技有限责任公司、铜陵有色设计研究院、安徽铜冠机械股份有限公司战凯、郭鑫、顾洪枢、石峰、汤景、龙智卓、方志甫、李建国、姜勇、李恒通、潘鑫、赵继平、宁媛松、高海、姚明钊、胡智君52、2016052 铝用阴极组装新技术及装备的开发应用沈阳汇丰机械有限公司、沈阳市汇丰机械厂李红霞、王吉男、冯新岩、杨振、杨寒梅、黄莹、牟东东、齐永林、喻明华、滕延明、徐亚坤、姚淑颖53、2016053 湿法炼锌绿色生产优化控制关键技术及应用中南大学、株洲冶炼集团股份有限公司阳春华、刘文德、李勇刚、陈爱国、谢永芳、窦传龙、孙备、王毅、周晓君、赵晓朝、朱红求、王廷峰、张斌、李云新、邓仕钧54、2016054 铜电解精炼电极异常状态检测及快速处理系统北方工业大学、金川集团股份有限公司铁军、刘玉强、赵仁涛、任智顺、贾瑞明、刘世和、郑文堂、朱纪念、吴伯农、岳占斌、王一丁、李志刚、张志芳、张连平、李绍伟、周瑞珍55、2016055 国际标准“微束分析—电子探针显微分析—波谱法元素面分析”的制定中国有色桂林矿产地质研究院有限公司卢宗柳、刘燕、庄世杰56、2016056 轻金属冶炼安装工程施工及质量验收系列标准七冶建设集团有限责任公司、中国有色金属工业第六冶金建设有限公司、中色十二冶金建设有限公司、五矿二十三冶建设集团有限公司、十一冶建设集团有限责任公司、中国十五冶金建设集团有限公司张劲松、陈长月、李忠水、佡连壁、钱孝儒、王生光、刘昭义、张小芳、聂玉栋、黄国保、陈建平、李汇、张万红、管兴福、王蓉陵、孙巧玲57、2016057 高纯有色金属系列分析方法研究及检测标准体系的建立北京有色金属研究总院、中国有色金属工业标准计量质量研究所、兰州金川新材料科技股份有限公司、峨嵋半导体材料研究所、国标（北京）检验认证有限公司、株洲硬质合金集团有限公司、有研亿金新材料有限公司、北京矿冶研究总院、铜陵有色集团控股有限公司、新疆众和股份有限公司、山东兖矿轻合金有限公司、昆明理工大学、金堆城钼业股份有限公司刘英、李继东、李宝城、高新秀、刘红、童坚、张江峰、张殿凯、李艳芬、李娜、李爱嫦、王长华、高燕、邱平、孙平、潘元海58、2016058 《多晶硅工厂设计规范》（GB51034-2014）中国恩菲工程技术有限公司、洛阳中硅高科技有限公司、多晶硅材料制备技术国家工程实验室严大洲、杨永亮、汤传斌、张升学、姜利霞、司文学、张志刚、陈希勇、杨健、谢冬晖、石何武、高晓辉、何炜、罗英、师波、郭瑶59、2016059 低浓度SO2资源化经济利用新技术集成与示范云南云铜锌业股份有限公司戴兴征、王成彦、杨美彦、曾鹏、袁文辉、张浩杰、邢鹏、陈国木、王林、朱学云、陈永强、吴琼仙、周中华、张国莹、卓越、沈景雷60、2016060 废家电全组分高值化清洁利用关键技术与产业化示范江苏理工学院、扬州宁达贵金属有限公司、常州翔宇资源再生科技有限公司周全法、朱炳龙、张锁荣、樊红杰、周品、王琪、张仁俊、程洁红、汪洋、徐红胜、童霏、蔡璐、赵世晓、屠远、郭云飞61、2016061 废弃锂电池中稀有金属高效选择性回收关键技术及推广应用南昌航空大学、上饶市鼎鑫金属化工有限公司、湖南理工学院、清远市新绿环境技术有限公司、赣州世瑞钨业股份有限公司罗胜联、罗旭彪、郭百新、曾桂生、侯朝辉、肖民、邹建平、肖潇、代威力、涂新满、张永岳、罗丰、李峰、张宁、汪月华、秦元成62、2016062 铜冶炼污酸治理与资源化新工艺及装备（发明）中南大学、长沙赛恩斯环保科技有限公司柴立元、王庆伟、李青竹、蒋国民、高伟荣、王海鹰63、2016063 典型电子废弃物高效回收及清洁循环利用关键技术及产业化中南大学、格林美股份有限公司郭学益、许开华、田庆华、黄国勇、李栋、周继锋、杨英、鲁习金、严康、樊红杰、张云河、邓多、魏琼、郭苗苗、闫梨、秦玉飞64、2016064 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重金属冶炼废渣的处理与资源化利用
破碎法
将废渣破碎成小块或粉末，以便于 后续处理。
筛分法
根据废渣中不同粒度的颗粒进行分 类，分离出不同粒度的物质。
化学处理法
酸处理法
利用酸溶解废渣中的重金属，将 其从废渣中分离出来。
氧化还原法
通过氧化或还原反应将废渣中的 重金属转化为稳定或无害的形态
。
沉淀法
向废渣中加入沉淀剂，使重金属 离子转化为沉淀物，分离出重金
国际案例
介绍了美国、欧洲等发达国家在重金属废渣处理与资源化利用方面的成功案例，如某著名 钢铁企业的废渣处理项目、某知名科研机构的资源化利用研究成果等。
经验总结
总结了国际上在重金属废渣处理与资源化利用方面的成功经验，包括政策支持、技术创新 、产业链合作等方面。同时，也指出了我国在这一领域存在的差距和不足之处。
制作有机肥料
将废渣堆肥处理后制成有机肥料，提供植物所需的营养元素。
降低农业污染
合理利用废渣，减少化肥和农药的使用量，降低农业面源污染。
05 重金属冶炼废渣 处理与资源化利 用的挑战与前景
当前面临的主要挑战
处理难度大
重金属冶炼废渣含有多 种有毒有害物质，处理 过程复杂，技术难度高
。
环境风险高
废渣中重金属易溶出， 对土壤、水源和生态系
重金属冶炼废渣的处理与资 源化利用
contents
目录
• 引言 • 重金属冶炼废渣的来源与特性 • 重金属冶炼废渣的处理技术 • 重金属冶炼废渣的资源化利用 • 重金属冶炼废渣处理与资源化利用的挑
战与前景 • 案例研究
01 引言
研究背景
工业发展导致重金属 冶炼废渣大量产生
资源化利用是解决废 渣问题的有效途径
废渣的环境影响
核准经营危险废物类别及经营规模
使用铬酸进行阳极氧化 产生的槽渣、槽液及废水 处理污泥 使用铬酸进行塑料表面 粗化产生的废物
使用铬酸进行钻孔除胶 处理产生的废物
使用酸或三氯化铁进行 铜板蚀刻产生的废蚀刻 液及废水处理污泥 使用硫酸铜还原剂进行 敷金属法镀铜产生的槽 收集、贮 渣、槽液及废水处理污泥 存、处置 使用蚀铜剂进行蚀铜产 生的废蚀铜液 使用酸进行铜氧化处理 产生的废液及废水处理 污泥 镍化合物生产过程中产 生的反应残余物及废品 镍镉电池和镍氢电池生 产过程中产生的废渣及 废水处理污泥
-3-
3、厂内临时贮存场所和设施：
贮存区面积共 170 平方米。地面环氧地坪，上面有雨棚，
四周建有防渗漏沟。
三、主要工艺和设备清单
1、主要工艺
含镍废物、含铜废物工艺：溶解、萃取、蒸发浓缩
把含镍、含铜废物（液体或固体）置于溶解池，固体废物
加酸溶解。溶解液通过板框压滤机压滤，清液进入萃取线，经
过萃取，反萃取过程，将萃取液送入反应釜蒸发浓缩，然后进
2、落实危险废物经营的各项规章制度、操作规程、污染防 治措施和事故应急救援措施等。
3、监控运输过程的环境风险，落实专业运输工具，遵守国 家有关危险货物运输管理的规定。
4、应建立危险废物经营情况记录簿，如实记载收集、贮存、 处置危险废物的类别、来源、去向和有无事故等事项。危险废物 经营情况记录簿应保存十年，每季度第一个月的 10 日前向我局 报告上一季度经营活动情况。
346-062-17
使用铜和电镀化学品进 行镀铜产生的槽液、槽 渣和废水处理污泥
-1-
HW21 含铬 废物
HW22 含铜 废物
HW46 含镍 废物
346-100-21 346-101-21 406-002-21 231-006-22
我国含铬电镀污泥的资源化利用与环境管理
摘
要： 含铬 电镀污泥具有 资源性和 污染性 的双重属性 ， 研究 开发先进 的处理 处置工艺 和装 备 ， 具有重要 的环
境、 资源和经济效益 。本文对我国含 铬电镀污泥资源化利用途径 、 铬 的分离纯化以及含 铬电镀污泥 的环境管理进 行综述。 关键词 ： 含铬 电镀污泥 ； 资源化 ； 分离 ； 环境管理
第 ２ ３ 堂 第 三 期 １ ７ 年４ 月 ２ ０
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江 苏 理 Ｔ学 院 学 报 Ｊ Ｏ Ｕ Ｒ Ｎ Ａ Ｌ Ｏ Ｆ Ｊ Ｉ Ａ 。 Ｎ Ｇ Ｓ Ｕ ｕ Ｎ Ｉ Ｅ ｉ Ｔ ｏ ’ Ｔ Ｅ ｃ Ｈ Ｎ ０ Ｌ ０ Ｇ Ｙ
Ｖ ｏ １ ． ２ ３ ． Ｎ ｏ ． ２
污泥等有色金属二次资源 ， 不仅具有环保和资源
价值 ， 而且 对 于 促 进 电镀产 业 健 康 可 持 续 发 展 具 有重 要 意义 。本文 对 我 国含 铬 电镀 污泥 的资 源 化 利用 和环 境管 理现 状进 行综 合评 述 。
切削工具 、 模具 、 轴承 、 齿轮等表面镀层 ， 提高耐磨
的战 略 资 源 ， 我 国铬 铁 矿 的对 外 依 存 度 高 达 ９ ５ ％ 以上 。 因此 ， 在 无 害化前 提 下开 发 利用 含铬 电镀
纫机 、 钟表 、 仪器仪表和 日 用 五金等 的表面镀层 ，
起 防护 和 装 饰作 用 ； （ ２ ） 镀硬铬 （ 耐磨 铬 ） ， 应 用 于
品的生命 周期 内持久性有机污染物和持久性有毒化 学品的排放全额示范项 目” ）
作者简介 ： 赵世晓 ， 硕士研究生 ， 主要研究方 向为工业污泥处理处置 ； 通信作者 ： 周全法 ， 教授 ， 博士 ， 主要研究方 向为 电
子 废 弃 物 处 理 处置 。
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中国建筑材料科学研究总院 北京凯盛建材工程有限公司
摘要：工业生产中总是不断的产生大量的
含铬工业废渣，如冶金工业中的不锈钢渣 ，化学工业的铬渣等。这些含铬工业废渣 动辄以数百万吨的存量，以刺目的令人感 到恐怖的六价铬鲜黄色威胁着我们赖以生 存的环境，同时这些含铬工业废渣又以多 数为C2S,C3A,C4AF这些与水泥混合材类同 的矿物形式吸引着我们的注意。这些工业 废渣的资源化利用也就自然成为水泥工业 关注的热点问题。
二、含铬工业废渣的资源化利用工作程序 ●含铬工业废渣中的六价铬的检测和评价。 ●对于六价铬超出标准的含铬废渣，可以进 行旨在降低和消减六价铬的还原锫烧解毒 作业，不但可以有效的降低六价铬，也可 以通过锫烧提高废渣的胶凝活性。 ●开展实验室试验和半工业试验，确定含铬 工业废渣的工程安全性。 ●开展水泥混凝土试样的浸泡试验，确定含 铬工业废渣混凝土的环境安全性。 ●编制应用含铬工业废渣的资源化利用的相 应标准
我国水泥工业由于利益的分配问题，将 这些工业废渣多以混合材的形式加入水泥 这也使我国的水泥中普遍六价铬较欧盟各 国为低。 ●添加硫酸亚铁部分取代石膏做水泥缓凝 剂，有效的控制水泥中Cr6+含量。这样做， 不仅可以有效的降低水泥中的六价铬，而 且也充分了利用了工业废渣硫酸亚铁，节 约了天然矿物石膏。
２、含铬废渣混凝土的环境安全性试验
还原铬渣做水泥混合材的安全性，实际 上是围绕如下几个问题展开的： ●水泥中六价铬含量的控制 ●混凝土中铬离子的存在形式、溶出行为和 规律 ●大气自然环境中铬元素化学价位变化趋势 ●六价铬与有机物的氧化还原反应趋势 ●六价铬在自然条件下的稳定状态
1）水泥中六价铬含量的控制
欧盟通过大量生化泥对于长时间接触水泥的人员 而言是安全的。因此，只要我们有可 靠的措施，有效的控制水泥中六价铬 的含量，解毒铬渣用做水泥混合材， 在水泥生产这一环节就是安全的。 以下试验表明，在磨制水泥时，混 入一定的还原矿物原料，可以有效的 控制水泥中六价铬的含量。
（２）使用有还原性的工业废渣，降低 水泥中的六价铬
●在水泥制备过程中，矿渣或粉煤灰作为水 泥混合材是一种普遍的工艺。一定比例的 矿渣和粉煤灰等混合材除了稀释水泥中的 六价铬外，这些还原性工业废渣中的亚铁 和亚锰，均可使水泥中残存的水溶性Cr6+一 定程度的还原。通过对水泥中Cr6+含量的统 计发现：矿渣水泥和粉煤灰水泥中Cr6+的含 量远远低于硅酸盐水泥中Cr6+的含量。
①铬在水泥熟料各矿物中的扫描电 镜能谱分析
编号 矿物组成 C15 铬浓度 A矿% 60.9 1.28 B矿% 18.9 2.09 中间相% 20.2 1.61
铬含量
矿物组成 E4 铬浓度 铬含量
0.78
61.88 1.14 0.71
0.40
12.6 2.62 0.33
0.32
25.6 1.82 0.46
水泥熟料中铬含量在矿物相中的分布
7 6 5 4 3 2 1 0 A矿 中间相 水泥熟料中各个矿 物的百分比（‰） 各个矿物中铬含量 的百分比（%） 各矿物总铬含量的 百分比（%）
②铬元素在水泥水化相中的分布
中国建筑材料科学研究院在另一项试验中，将 Cr2O3含量6.5%的水泥熟料，仅加入6%石膏磨 细后，加水水化后30天，取水化试块断面在 ASM-SX岛津扫描电镜（配有EDAX9100能力色 散X射线谱仪）下观察铬的分布。其中C-S-H 凝胶中含有8.3%的铬，而在Ca(OH)2中含量几 乎测不出来。水泥水化产物中C-S-H约含65%， 而Ca(OH)2含量约占20%。因此可认为水泥石中 的铬将主要封存在C-S-H凝胶中，水是很难从 中溶出的。今秋英国的访问学者在交流中表 示，他们在研究中也得出
②六价铬与有机物反应的试验
为了更为直观的看到六价铬在自然界里还原 为三价铬的过程，这里我们就不引用一些 令人感到枯燥乏味的数据和表格，而介绍 一个简单的直观的科普小试验。
而部分水泥企业还在使用镁铬砖，更使得水 泥熟料中的Cr6+难人为的增加了六价铬的含 量。镁铬砖中的铬基本是以三价铬的铬尖 晶石状态存在，是无毒的，但经过氧化气 氛下的高温，大量氧化为六价铬，这就是 我们完全可以避免，但相当多数企业目前 还未进行控制的污染因素。但通过一系列 试验的验证，水泥中Cr6+是可控的。由于水 泥窑用镁铬砖已经被环保部列为高能耗、 高污染的双高黑名单上，因此，对于水泥 工厂而言，首先应该坚决淘汰镁铬砖，改 用无铬的白云石砖或镁铝、镁铁系列的尖 晶石砖。
～30 ～22 ～14 ～6.8
由于六价铬的毒性，也给人类的健康造成直接的 危害，人接触到六价铬会造成过敏性的皮炎；会 因皮肤的破损而使损伤加剧，造成经久不愈的、 被人称之为铬疮的溃疡。而铬酸钙被国际癌症研 究机构（IARC）确认是一种致癌物质。由于有毒 的六价铬呈现典型的令人感觉恐怖的鲜黄色，因 此人直接接触到大剂量的六价铬的概率很低，往 往是低剂量的长时期接触的危险。因此，水泥工 业在利用含铬工业废渣时，必须从最终产品水泥 和水泥混凝土的环境安全性入手，从制度和法律 、法规上入手，科学的开发和利用资源，在推进 消纳工业废渣改善环境质量的工作时，严格防止 环境铬污染的产生。
（４）六价铬在混凝土中的存在形态
六价铬在混凝土中的存在形态，决定了混凝 土中六价铬的溶出量完全处于微量水平。 中国建筑材料科学研究院的席耀宗博士在 1990年曾安排了相应的试验。分别研究了 水泥中铬元素的分布和混凝土中铬元素的 分布。在水泥熟料中，通过电子显微镜确 认：水泥中的铬多数固溶在硅酸盐相中， 其次固溶在中间相中。混凝土中，铬少量 存在于钙钒石晶格中，大量的被包裹在CS-H凝胶相中。因此得出结论是：只有处于 水化体表面的微量铬有可能被浸出。
解毒铬渣做水泥混合材强度试验 70 60
3天抗折强度 28天抗折强度 3天抗压强度 28天抗压强度
水泥强度MPa
50 40 30 20 10 0 0 10 15 解毒铬渣添加量% 20 25
在水泥中掺加解毒铬渣量达到25% ，水泥试块依然能达到标准GB1752007《通用硅酸盐水泥》中矿渣硅 酸盐水泥中强度等级32.5所规定数 值。 掺加解毒铬渣作混合材的水泥， 其凝结时间、标准稠度，强度等可 控制在国家标准《通用硅酸盐水泥 》GB175-2007要求范围内。
经过多年的研究和试验，我们得出的结论是 ：我们完全可以利用水泥或水泥基的混凝 土，有效的消纳一些含铬工业废渣。这些 年来，从水泥混凝土的实验室试验和半工 业化试验中，从水泥的工程安全性和环境 安全性上取得满意的结果。 且含铬工业废 渣在水泥工业中的资源化利用，已经“合 理不合法”应用多年，工程安全性已经得 到了充分的实践验证。但是我国含铬废渣 的资源化利用水平并不高，究其原因，与 其说是化学原理和工程技术方面的问题， 不如说是科普知识的缺失，舆论上说凤是 雨的误导和标准法规上的滞后。
含铬废渣资源化利于工作程序
2 1 3
混凝土工程 安全性 评价
编制标 准规范
化学和电镜分析
还原锫烧
混凝土环境 安全性评价
混凝土性能试验
混凝土浸泡试验
三、含铬工业废渣混凝土的工程安全性 研究
安排了如下试验： 在水泥熟料中添加一定百分比的干法解毒的 化工铬渣，并加入3%的石膏作为缓凝剂， 磨细成水泥进行了试验，并对这种水泥的3 天、28天抗折抗压强度、凝结时间及标准 稠度等进行了检测。如图所示：
仅在施工过程全自动和全封闭、不存在与 工人皮肤任何接触可能时，允许不满足 以上两条要求的水泥及制品在市场上出 售和使用。 欧盟对于水泥中的六价铬的控制标准， 堪称世界之最，但并未脱离实际。其限 定有如下三点值得注意： – 欧盟关于水泥中六价铬含量的标准， 只考虑了水溶性六价铬的限量，对于 水泥中总铬量并无限量要求。
2005年，国家发改委和国家环保 总局出台铬渣污染治理方案，并提出 要在对环境敏感区受铬渣污染的水土 进行修复。先后安排资金，对历史积 存铬渣进行无害化处置。 2008年国家科技部也安排了部分 资金，列入863专题，对铬渣及其污染 的土壤，进行治理的专项研究。中国 建筑材料科学研究院与北京钢铁研究 院、科学院过程所共同承担了“高毒 性含铬废渣无害化处置与利用的关键 技术研究”，取得了成功。
一、含铬工业废渣的危害
含铬工业废渣由于其残留的六价铬具有较 强的强碱性和强氧化性，表现出较强的生 物毒性。含铬工业废渣已经成为我国环境 的重大有毒污染源。 1.1铬渣的化学成分
CaO MgO SiO2 Al2O3
总 铬 水溶Cr 6+ 酸溶Cr6+ Fe2O3 Cr2O3 Cr计
～11 3～ 7 0.5 ～1.5 0.4～1
图 粉煤灰添加量与水泥中残存 六价铬含量的关系（配有15%解 毒铬渣）
1.8 1.75 1.7 1.65 1.6 1.55 1.5 1.45 1.4 1.35 1.3
六价铬含量 mg/kg
0
15
20
（３）铬元素在水泥混凝土中的溶出行为
就铬元素在水泥混凝土中的溶出行为，进行 了大量的国内外调研。 水泥中六价铬的限制最严苛当属欧盟。2003年， 欧盟Directive 2003/53/EC规定： 1）禁止水化时含有超过2ppm的水溶性六价铬的 水泥及水泥制品在市场上出售和使用； 2）使用还原剂而使水泥或制品水化时产生小于 2ppm的水溶性六价铬时，须标明还原剂有效 期（如包装日期、存储条件和期限等）；
– 欧盟水泥中水溶性六价铬的限量，只针对 长时间接触水泥的操作工人的健康影响， 并没有担心混凝土中铬对环境的“潜在威 胁”。 – 欧盟在采取保护措施、避免了水泥与操作 工人的直接接触后，对于水泥中六价铬的 含量，容许放宽尺度。 – 虽然欧盟的法令对于水泥混凝土中六价铬 并未视作环境威胁，但为了验证欧盟的法 令的依据，了解铬元素在水泥混凝土中的 溶出行为和规律，仍就中国建筑材料科学 研究院的历史相关试验进行了调研：