铬渣治理与综合利用

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铬渣的资源化综合利用研究

铬渣的资源化综合利用研究

铬渣的资源化综合利用研究发布时间:2023-01-16T06:14:53.320Z 来源:《中国科技信息》2022年18期作者:刘彦佑1,高立鹏2[导读] 铬盐是应用十分广泛的无机化工原料产品之一,生产铬盐产生的大量铬渣对环境和人体造成十分严重危害刘彦佑1,高立鹏21.宁夏生态环境厅生态环境信息与应急中心,7500012.宁夏生态环境厅核与辐射安全中心,750001摘要:铬盐是应用十分广泛的无机化工原料产品之一,生产铬盐产生的大量铬渣对环境和人体造成十分严重危害。

针对铬渣碱性强、成分复杂以及差异性的特点,需要进行有针对性的各种资源化利用技术。

介绍了传统铬渣的综合利用技术,对新兴的资源化利用研究进行阐述,并研究了无钙锰渣中重金属的回收利用技术,对提高资源利用效率,推动产业绿色高质量发展具有重要意义。

关键词:铬渣;资源化;回收;研究中图分类号:X751 文献标识码:A绪论铬盐是应用于冶金、制革、军工等重要领域的无机化工原材料产品之一,每生产1吨铬盐要排出2.5—3吨铬渣。

铬渣大部分经过解毒后堆存待处理或者进行填埋,会对生态环境造成严重的危害。

大多数的铬被沉积到土壤中,渗透到水环境中,在动植物体内进行堆积,再通过食物链对人类的身体健康带来了极大危害,主要表现在铬渣中所含1%—3%的六价铬的毒性。

Cr6+是致癌物质,对皮肤具有刺激性,能引起接触性皮炎,皮肤溃疡;对呼吸器官黏膜产生损坏、鼻中隔糜烂、咽喉炎、气管炎、肺炎和肺癌等多种疾病。

其毒害还体现在高可溶性和可移动性上。

在过去的几十年里,全球有超过3万吨的铬没有经过任何无害化处理而被随意排放到环境中[1]。

因此铬渣属于对环境、人体有严重危害的危险工业固体废物。

铬渣的碱性、成分复杂性和差异性导致铬渣无法采用其他大宗固体废物综合利用的成熟技术和工艺路线。

这些堆积的大宗固废铬渣不但占用大量土地,还存在铬渣溃坝、土壤及水污染等风险。

加强大宗固废铬渣的综合利用,是缓解铬渣长期堆存带来的环境污染和安全隐患、提高资源利用效率的重要措施,对于节约集约利用资源、推动产业绿色高质量发展具有重要意义。

铬矿的加工废弃物处理与利用

铬矿的加工废弃物处理与利用
影响生物多样性和生态平衡。
资源浪费:铬矿加工废弃物 中含有大量的有用元素,如 铬、镍、铅等,如果处理不
当,会导致资源的浪费。
废弃物处理的重要性
保护环境:减少废弃物对 环境的污染和破坏
资源回收:回收废弃物中 的有价值资源,实现资源
再利用
减少污染:减少废弃物处 理过程中产生的二次污染
提高经济效益:通过废弃 物处理和再利用,降低生
热处理方法:如焚烧、热解等,适用于处理 含有有害物质的废弃物
综合处理方法:结合多种处理方法,适用于 处理复杂废弃物
选择处理方法时,需要考虑废弃物的性质、 处理效果、经济成本和环境影响等因素
铬矿加工废弃物 的资源化利用
提取有价金属
铬矿加工废弃物中含有多种有价金属,如铁、锰、锌等 通过物理和化学方法,可以将这些有价金属从废弃物中提取出来 提取后的有价金属可以用于生产不锈钢、合金等工业产品 有价金属的提取不仅可以减少废弃物的排放,还可以创造经济价值
产成本,提高经济效益
铬矿加工废弃物 的处理方法
物理法
破碎法:将废弃 物进行破碎,便 于后续处理
筛分法:将废弃 物进行筛分,分 离出有用物质
磁选法:利用磁 性差异,分离出 铁磁性物质
浮选法:利用浮 力差异,分离出 轻质物质
化学法
酸浸法:利用酸液溶解废弃物中的 铬,实现铬元素的回收
沉淀法:利用化学反应,使废弃物 中的铬形成不溶于水的沉淀物,实 现分离
制备建筑材料
铬矿加工废弃物 的成分和性质
制备建筑材料的 方法和技术
建筑材料的性能 和用途
铬矿加工废弃物 在建筑材料中的 应用实例和效果
制备陶粒和轻质骨料
铬矿加工废弃物 的特点:含有大 量有用成分,如 SiO2、Al2O3 等

铬渣综合治理与利用

铬渣综合治理与利用

铬渣综合治理与利用一概述铬渣是生产金属铬和铬盐产品的主要废渣,因其含有水溶性六价铬而具有毒性。

我国由于铬盐生产技术和设备水平不高而使铬回收率低,排渣量大,其中含有可溶性铬(六价铬离子),铬渗透性极强,随同水介质渗入地下,可造成水资源和土壤资源的污染。

每生产1吨重铬酸钠排出含铬废渣3—4吨,含铬废水10一20米3,废气l-3.5万米3,含铬芒硝0.7一0.8吨,含氢氧化铝0.2吨,还有大量的铬蒸气及粉尘。

每生产一吨金属铬要排出铬渣7吨,而每生产一吨铬酸酐要排出含铬酸氢钠1.2吨,含铬废气,废水等。

铬盐生产排出大量的铬浸出渣,废水、废气中含有少量的六价铬化合物,可溶性铬盐,随同水介质渗入地下造成严重的生态破坏和环境污染。

二治理原理1)采用无钙焙烧工艺可使铬铁矿同纯碱和钙质填料混合、焙烧、浸取、过滤,得到半成品铬酸钠溶液。

使废铬渣的量减少。

例每吨红矾钠排渣2.5吨,用铬精矿并以石灰石(氧化钙、氢氧化钙)为填料,渣可减少到1.5吨。

用贫矿以白云石为填料,铬渣高达2.5~3吨。

铬渣含Cr6+高达1% ,亦即每吨产品以铬渣形式排出的Cr6+达13~25 kg,其中水溶及酸溶Cr6+大致各半,具有六价铬的共有毒性,用无钙焙烧尽管也排放铬渣,但其渣量少仅0.7~0.8t/(t产品),含Cr6+ < 0.1% ,亦即每吨产品以铬渣形式排出的Cr6+小于0.7 kg(只是有钙法的3%~5% ),而且不含酸溶性六价铬,更无致癌物铬酸钙,便于治理。

2)改进铬酐生产工艺以往铬酐直接热分解激烈放出氧气所携带的红色铬酐烟尘未加任何处置,在车间内外弥漫,多数铬酐分解炉温度仅800~900℃,分解不完全,制得的氧化铬含六价铬超过100mg/kg。

不仅影响成品质量,而且粉碎时飞扬出大量含六价铬粉尘;利用电解法不排放硫酸氢钠,副产的氢氧化钠可以代替纯碱用作铬铁矿碱性氧化的原料,通过减压蒸发结晶法副产的晶体硫酸氢钠不含任何三价铬,完全可以代替硫酸用于铬酸钠酸化,而副产物硫酸氢钠所含六价铬、三价铬及水不溶物均低,有利于回收利用。

铬渣的治理及综合利用

铬渣的治理及综合利用
汪相 林 , 周 云
( 徽 工 业 大 学 安 徽 省 冶 金 -资 源 综 合 利 用 重 点 买 验 室 , 徽 马 鞍 山 2 3X ) 安 5 安 4 (X )
摘 要 : 绍 了铬 渣 的解 毒机理 、 艺方 法 及其 应 用 , 述 了铬 渣 综 合 利 用 的主 要 途 径 ,在 无 害化 处理 的基 介 工 阐
s me dvc s r p o o e t r a h h am o‘c mp e nsv ut ia in nd a e i( r i g o a i e a e r p s d o e c t e i f o r he ie i z t a s f d s' g n . l o ha Ke wo d c r mi y r s: h o um e iue;o i i r mo a ; o r h nsv u iia in r sd tx c t e v l c mp e e ie tlz t y o
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ChiaRe o ( sCo r he sv iia in n s ur: mp e n ie Utlz to e
Vo . 5, . 1 2 NO 9
20 0 7年 9 月
铬 渣 的 治 理 及 综 合 利 用
子形 式存在 。C r具有 很 强 的氧化性 ,毒性 很 强 , 而 煤 灰 和化学 药 剂 的固化应 用 。该 法需 加人 相 当量 的 C3 r毒性 较小 , + 只有 C 6 1 1 0 。由于 铬 的化合 物 固化剂 , 济效 益差 。 r 的 / 0 + 0 经 具 有较 强 的氧化 作用 ,所 以铬 渣解 毒 的基 本原 理就 () 4 微生 物 法 。 近年 来 出现 的铬污 染生 物 治理法 是 在 铬渣 中加人 某种 还原 剂 ,在 一定 的温 度 和气 氛 是 通过 微生 物 的新 陈代谢 、生 长 繁殖将 有 害物 质变 条 件 下 ,将有 毒 的 C r 离子 还 原 为无 毒 的低 价 态 的 成 无害 物甚 至有 用物 质 的一种 生化 方法 。微生 物 的

铬渣治理新法综合概述

铬渣治理新法综合概述

铬渣治理新法综合概述铬渣是指铬矿加工后产生的一种废弃物,其中含有大量的六价铬(Cr6+)物质,对环境和人体健康具有严重的危害。

随着环境保护意识的增强和相关法规的逐步完善,铬渣治理成为一个重要的环境管理问题。

然而,由于传统的铬渣治理方法存在效果不佳、工艺复杂、成本高昂等问题,迫切需要一种新的铬渣治理法。

铬渣治理新法主要包括生物法、物理法和化学法三种类型。

生物法是利用微生物对铬渣进行生物修复或生物降解的方法。

微生物可以通过吸附和还原作用将六价铬转化为三价铬或二价铬,从而减少铬渣对环境的危害,促进铬渣的降解和稳定。

生物法具有对铬污染物具有高效、环保和经济的特点,可以在不破坏土壤结构和生物多样性的情况下,实现对铬渣的治理。

生物法在国内外得到了广泛的研究和应用,取得了良好的效果。

但是,生物法需要长时间的处理周期,且受到温度、pH值、营养物质等环境因素的限制,因此仍需要进一步完善和优化。

物理法是通过物理手段对铬渣进行处理的方法。

常见的物理法包括热解、焙烧、水洗等。

热解是将铬渣加热至高温,使其发生热解反应,降低铬渣的毒性和危险性。

焙烧是将铬渣置于高温下进行脱硫、脱氧等反应,将六价铬还原为三价铬或二价铬,并使其固化,减少其对环境的危害。

水洗是利用水对铬渣进行冲洗,将其中的六价铬溶解出来,从而将六价铬浓度降低到安全标准以内。

物理法具有简单、易操作、处理效果好的优点,适用于一些小规模和简单的铬渣治理项目。

然而,物理法在处理过程中产生的废气和废水以及所需的高温条件会带来对环境的二次污染,且会产生大量的二次污染物,需要进行有效的处理和处置。

化学法是利用化学反应对铬渣进行处理的方法。

常见的化学法包括还原、氧化、沉淀等。

还原是将六价铬还原为三价铬或二价铬的反应,可以降低铬渣的毒性和危险性。

氧化是将三价铬或二价铬氧化为六价铬的反应,可以使铬渣更容易稳定和固化。

沉淀是利用沉淀剂将铬渣中的六价铬和铬渣沉淀下来,从而实现对铬渣的处理。

铬渣污染控制及综合利用的研究

铬渣污染控制及综合利用的研究

造历程 ,到 2 0 1 0年有铬盐企业 1 5家 ,生产装置总规模 3 8 . 7万 规模在 2万 以上 的有 9家 , 规模不 足 1 万 t , a 的铬盐 企业 已退出该领域 。 到 目前为止 , 全 国已累计生产铬盐 2 0 0多万吨 , 产 生铬渣 6 0 0多万吨 , 其 中仅有约 2 0 0万吨得到妥善处置 , 尚有 4 0 0 多万吨堆存铬渣没有 得到无害化 处置 , 分 布于 1 9个省 ( 自治 区 、 直辖市 ) 。 这些铬渣的堆放 和填埋一般不符合危险废物处置要求 , 对环境和人群健康构成严重威胁 。尤其是 2 0 1 1 年 6月发生的云 南省曲靖 铬渣 污染事件 , 再次敲响 了铬渣污染环境 的警钟。 铬渣的主要危害是其生物毒性 , 来 源于六价铬 。铬在环境 中 主要以 0 、 + 3 、 + 6价存在 , 金属铬几乎没有毒性 , c , 是人和动物所 必需 的微量元素 , 然而 c r 6 + 是一种毒性较大 的致畸 、 致 突变剂 , 其 毒性是 c 的1 0 0倍。 铬渣 中水溶性六价铬在降水过程直接溶解 , 酸溶性六价铬可 在大气 中 C O : 和水作用下逐渐溶 出, 这些含 六价铬 的水通过地表 径流汇入土壤 、 地表水或地下水 , 进而污染整个生态系统 ; 铬渣风 化形成 的含六价铬粉尘能 随风飞扬 , 对周围环境 造成 危害。六价 铬有强氧化性 , 其毒性在于对活细胞的氧化作用。铬 以呼吸方式 进 入人体 , 会 引起黏膜 损坏 、 鼻 中隔穿孔 、 支气管 炎和气 喘等疾 病, 特别是六价铬具有致 癌性 , 易引发肺癌 和支气管癌。六价铬对 植物的毒性主要集 中在根部 , 表现 为植株矮小 , 生长受到抑制 。 铬渣是一种强碱性物质 ( p H = l 1 ~1 2 ) , 通过降水和地表渗流作 用能够污染土壤 , 使周围微生物 、 植物 的生境遭到破坏 , 地 表成 为 不毛之地 。铬渣堆放过程体积膨胀 , 也给环境带来一定危害。铬渣 中的方镁石、 硅酸二钙和铁铝酸钙在堆存 中逐渐消化 , 发生体积膨 胀, 以硅酸二钙消化最快 , 铁铝酸钙次之 , 方镁石最慢。方镁石在水 和二氧化碳作用 下, 能逐渐消化为氢氧化镁 、 碱式碳酸镁 , 伴 随体 积增大 5 0 %; 硅酸二钙和铁铝酸钙有类似作用 , 也会使铬渣体积增 大 。这种膨胀过程破坏力极大 , 使铬渣堆场围墙 、 防渗系统 、 混凝土 破裂 , 造成环境地质灾害 ; 体积膨胀过程所形成的应力破坏作用会 导致包裹体破裂 , 使 内部六价铬渐渐地暴露出来 。此外 , 铬渣还存 在 占用大量土地 , 其对环境的污染具有长期性的危害特征。

铬渣无害化处理及综合利用

铬渣无害化处理及综合利用

Na2Cr2O7若露天堆放易被溶出而渗入地下水或进入河流湖泊,并以 多种形式污染生态环境。被水携带渗入地下的Cr6+和Cr3+,在土壤中 的吸附特性不同,迁移速度也不同。
杨利刚 铬渣无害化处理及综合利用
铬渣对于生态环境的主要影响
01 六价铬特别是铬酸盐会造成金属管网的腐蚀
02 六价铬超标会形成薄膜使污水的净化作用受到抑制 03 铬超标会使水体颜色改变并产生使人不愉快的气味 04 铬超标会使作物产量下降并进一步危害人类
制砖过程的能耗主 要是发泡剂、石灰、机 器设备及燃烧添加的助 燃剂所消耗的柴油、煤 及电力。其环境排放物 主要是燃烧产生的烟尘 颗粒物、酸性气体(SOx 、NOx、CO2)。由于处 理工艺中可以做到中水 回用,所以没有废水产 生。
杨利刚 铬渣无害化处理及综合利用
5.3 铬渣制玻璃着色剂的生命周期评价
环境污染性质的生产技术,选择成熟可靠的先进清洁生产工
艺。目前比较好的生产工艺有:
01 液相氧化工艺
02 无钙焙烧工艺
杨利刚 铬渣无害化处理及综合利用
5.铬渣处置方法的生命周期评价
采用详细型LCA,即通过目的和范围确定、清单分析、影响 评价和结果解释4个阶段对铬渣的3种典型处理、处置方式即固化 稳定化、制砖、制玻璃着色剂的能量消耗、CO2排放量、NOx排 放量、SOx排放量、粉尘排放量以及最终处置废物量进行分析计 算,定量对比评价这3种处理工艺的能耗和环境负荷。最终确定1 种较优的铬渣处理、处置方式。
05 制药
06 航空
08 催化
09 耐磨剂
03 化工
杨利刚 铬渣无害化处理及综合利用
2.3 铬渣对环境的危害
铬渣在露天堆存时经长期雨水冲淋后,大量的六价铬离子随雨 水溶渗、流失、渗入地表,从而污染江河、湖泊和地下水,进而危 牺牲模板法

浅谈铬渣污染治理与综合利用技术

浅谈铬渣污染治理与综合利用技术

浅谈铬渣污染治理与综合利用技术应用科技武伟男1高文峰:(1.辽宁省固体废物管理中心,辽宁沈阳100033;2.辽宁辐洁环保技术咨询有限公司,辽宁沈阳100031)l I÷’。

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“J”m?B商耍]铬渣是环境管理中的难点问题,国家非常重视铬潼治理问题。

本文介绍了重点探讨了目前应用较多的铬渣综合利用技术的进袅磋≯。

{j舟柱讯趣。

二j ,j臼搠】铬渣;污染治理;综合利用;进展,;铬盐与铬是重要的化工和冶金原料。

铬在冶金工业中用来生产耐热合金。

即铬镍合金、耐盐酸镍基合金、镍铬钛耐热合金。

也用于生产高级不锈钢。

铬在化学工业中用来生产化合物,用于染料、鞣革和催化剂等。

铬渣,即铬浸出渣,是冶金与化工等行业在生产金属铬、红矾钠{重铬酸钠)等铬盐过程中排出的固体废物,其外观有黄绿、黑绿、赭绿等颜色,大多呈粉末状,并有结块圈。

铬盐生产中,随原料、工艺和配方的差异,每生产1t红矾{内将排出1.7—32t铬渣,每生产1t金属铬将排出7t铬渣。

铬渣中的有害成分主要是可溶性铬酸钠、酸溶性铬酸钙等六价铬离子,具有强致癌性,属于危险废物,其随着水土流失和地下水的运移,污染范围不断扩大,具有极大的潜在危害性,因此,开展铬污染渣治理和综合利用成为—项势在必行的任务。

1铬渣的综合利用铭渣经过无害化女哩,可以综合利用。

铬渣不经无害化处理,也可以宣接作为工!I E材料的代用品,加工成产品,达到既消除六价铬的危害,又作为新材料资源得以充分利用。

1.1做玻璃着色剂玻璃是一种由熔融体经冷却而成无规则排列的非晶态固体。

在玻璃熔制过程中引入含铬离子的物质,即生成含铬离子的玻璃。

玻璃科在高温熔融时,六价铬转化为三价铬。

使玻璃呈现绿色。

用铬渣做玻璃着色剂具有解毒彻底,稳定性好,节约能源等优点;同时铬渣中的氧化美、氧化钙等组分可代替玻璃配料中的白云石和石灰石原料,有助于降低玻璃制品生产的原材料消耗和成本。

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2003年中国化工学会无机盐学术年会铬渣治理与综合利用粱爱琴,匡少平,白卵娟(青岛科技大学化学与分子工程学院。

山东青岛266042)摘要:介绍了铬渣的各种无害化处理方法。

即采用不同的还原方法使铬渣中的六价铬转变为无毒的三价铬,达到解毒目的。

在无害化处理的基础上,阐述了对铬渣进行综合利用的途径。

关键词:锫渣f戈害化f综合利用R含铬固体废渣是最危险的固体废弃物,它会对周围生态环境造成持续性的污染。

铬渣中的有害成分主要是可溶性铬酸钠、酸溶性铬酸钙等六价铬离子。

c一+的化台物具有很强的氧化性,对人体健康的危害极大:cr‘+对人体的消化道和皮肤具有刺激性,能引起接触性皮炎、皮肤溃疡,还可导致过敏、肺癌等疾病,Cr“作为潜在致癌物的斜率因子为42.Okg·d/mt【”。

铬化合物气溶胶能引起黏膜损坏,鼻中隔出血、腐烂以至鼻中隔穿孔和支气管炎、气喘等疾病。

长期接触铬化合物可引起慢性中毒,因此铬渣是一种烈性毒物。

cr”对人体的最小中毒董为1lOpg/m’,我国规定居住区大气中cr”最大溶许浓度为0.0015mg/mⅡ”。

铬渣是金属铬和铬盐生产过程中排放的废渣。

通常,每生产lt金属铬排放15t铬渣。

每生产1t铬盐可排放3~3.5t铬渣‘”。

一般铬渣的化学成分如表1、表2所示Ⅲ。

表1金属铬冶炼渣的主要化学成分目前,我国近百家铬渣排放单位已累计堆存铬渣300万t以上,其中,六价铬的含量(以cr:O,计质量份数)为2.37蝌“,即含六价铬1.62%。

任意排放、堆存铬渣,不但占用大量土地资源,丽且铬渣经雨水淋漓,含铬污水四处溢流、下渗,对土壤、地下水、河道造成污染。

铬渣对环境造成的危害已越来越引起人们的广泛注意,重视铬渣污染,开展其污染治理和综合利用就成为一项势在必行的任务。

1铬渣的无害化处理铬渣内含有的Cr”是强致癌物质,是造成环境污染的主要原因,因此,在铬渣中加入适量的还原剂,在一定条件下,六价铬被还原为三价铬(三价铬是人体和生物所必须的一种痕量金属元素),称为铬渣的无害化处理(5]。

根据铬渣成分的不同可分为以下几种具体方法:1.1酸性还原法首先将碱性含铬废渣调至酸性,然后加人亚硫酸钠、硫酸亚铁等还原剂,制造还原气氛,在液固两相状态将Cr”还原为cr”。

此种工艺耗酸量较大,适用于有废酸排放的企业。

32003年中国化工学会无机盐学术年会1.2碱性还原法直接在碱性含铬废渣中加入硫化钠、硫氢化钠等进行cr6+的还原反应,硫化钠解毒机理如下:8Na2CrO‘+6Na2S+23H20一8Cr(OH)3+3Na2S203-I-22NaOHcr”形成Cr(OH)。

沉淀后,过滤回收铬污泥。

1.3碳还原法用碳作还原剂,把有毒的cr”还原成无毒的cr”。

例如将铬渣和元烟煤粉按一定比例混合在弱氧化气氛中加热至800"C左右,持续一段时间直至将cr6+转化为无毒的Cr”。

1.4烧结矿法将铁精矿和含铬废渣混合作原料生成烧结矿,在烧结过程中对铬渣进行解毒。

这种方法生产10t烧结矿要加人80%的铁精矿,而且处理废渣量少,所以成本较高,不能从根本上解决铬渣的处理问题。

1.5干式还原法利用一氧化碳与硫酸亚铁为还原剂,将铬渣与适量煤炭或锯末、稻壳混合,在一定温度下密封焙烧,过程产生的一氧化碳和氢气为还原剂,并在密封条件下水淬,投加过量的硫酸亚铁与硫酸混合,以巩固还原效果,解毒渣中的cr”降至极低,可堆存或利用”。

1.6湿式还原法利用碳酸钠溶液处理经过湿磨后的铬渣.使其中的酸溶性铬酸钙与铬铝酸钙转化为水溶性铬酸钠溶液而被浸出,回收铬酸钠产品.余渣再用硫化钠溶液处理,使剩余的cr”还原为cr”,加入硫酸中和,并用硫酸亚铁固定过量的s”】。

1.7其它无害化处理方法固化/稳定化处理是一种新型危险废物元害化处理技术,即用稳定化药剂固定有害物质,它通过形成晶体结构或化学键,将有害组分与基体结合到一起,从而降低危险废物中有害组分的浸出毒性C81,如用硫酸亚铁为稳定化药剂对铬渣进行处理,可大大降低其浸出毒性o““。

此外,铬渣掺于煤中用于发电。

可使铬渣在高温下还原为低价态的无毒铬;也可用电解法处理铬渣没出液,生成铬盐精,回收利用食铬硫酸氢钠等“”。

2铬渣的综合利用国内外在治理铬渣方面选用的堆贮法是采取渣堆地面防渗并加盖防水,防止了铬渣流失和铬污染扩大,该法对控制铬污染有一定的效果.对有害固体废物进行最终处置,发达国家多趋向于安全填埋‘1幻,但它需要对有害废物进行固化、压实等预处理,技术要求高,处理过程复杂,耗资较大,因丽国内仍停留在实验阶段。

而对铬渣的最终处理方法是进行资源化综合利用·作为工韭材料的代用品,达到既消除六价铬离子的危害,又使其作为二次资源得以充分利用,保护了生态环境,实现了可持续发展。

铬渣具有硬度大、熔点商的性质,所以,人们常利用铬渣制成铸石、砖等建筑材料,或用作某些产品的替代原料,并使cr”转变成Cr”或金属铬,达到解毒和资源化综合利用的双重目的。

目前。

比较成熟的综合利用铬渣的方法有:2.1铬渣用于炼铁工业用铬渣代替白云石、石灰石作为生铁冶炼过程的添加剂,在高炉冶炼过程中六价铬可完全还原,同时还原后的金属铬进人生铁中使其机械性能、硬度等都有所提高·由湖北省黄石市某钢铁厂在30m'高炉上连续进行了铬渣炼铁工业化生产试验,生产出含铬生铁a在此过程中,4六价铬在炉内的还原率几乎达100%,总铬的金属化还原率平均达94.72%“1。

可见铬渣炼铁是一种吃渣量大,还原彻底,金属铬回收利用率高的资源化方法,可获得良好的经济、社会、环境效益,具有广阔的应用前景。

2.2铬渣代替蛇纹石生产钙镁磷肥铬渣中含MgO27%~31%、SiO:4%~30%。

蛇纹石的化学式为3MgO·2SiOz‘2H20,工业上用的蛇纹石一般含MgO30%~38%,Si0235%~40%。

由于铬渣与蛇纹石的成分相似,因此适当调整配料比例,可用铬渣代替蛇纹石作熔荆生产钙镁磷肥。

将磷矿石、白云石、硅石、铬渣及焦碳按一定比例投入高炉,经高温熔融,水淬骤冷,使晶态磷酸三钙转变为松脆的无定形易被植物吸收的钙镁磷肥。

同时在高温还原状态下,铬渣中有毒的六价铬离子被转化成稳定性强、没有毒性的三价铬氧化物存在于玻璃体中,铬渣得到解毒和综合利用。

此法每吨钙镁磷肥可处理铬渣400kgLI“。

2.3铬渣用于水泥生产铬渣外观与铁粉相似,但晒干为黄白色颗粒,主要矿物组成为硅酸二钙、铁铝酸钙和方镁石(三者含量达70%),与水泥熟料矿物组成相似,这为铬渣用于水泥生产提供了依据。

江苏省宜兴市邦达水泥有限公司利用铬渣作水泥煅烧晶种,用铬渣中的微量crzOnSO。

等作矿化剂,直接掺人生料煅烧硅酸盐水泥熟料。

实践证明,该法铬渣处理量大,降低了水泥生产成本,以年产水泥5万t计,年用铬渣5000t,综合获利25万元,有较高的经济效益和环境效益口“。

济宁张山水泥厂用解毒铬渣研制彩色水泥,1985年建成2000t/a的中试装置.绿色硅酸盐水泥从还原铬渣作着色剂与其它原料一起煅烧成部分熔融的带有绿色的硅酸盐熟料,经掺人混合材、缓凝剂共同磨细而成的水硬性胶凝材料,其物理性能符合国际规定,抗冻性较好“”,另外,用铬渣做水泥混合材、水泥沙浆料的研究也都取得了大的进展,使铬渣在水泥生产领域中的应用不断扩展。

2.4利用铬渣烧制彩釉玻化砖将铬渣与陶瓷原料制得的基料按比例充分混合,喷入雾化水,混匀,造粒、用压机成型,干燥后素烧,然后上釉再干燥,最后人窑烧成。

此法烧制的玻化砖外形美观,装饰方法多,市场销路好;而且采用干料混磨法使得粒径均匀,反应完全,玻化量大,解毒效果好,无二次污染““。

2.5铬渣制造微晶玻璃建筑装饰板微晶玻璃是一定组成的配合料经熔融成型后,通过特定温度的受控结晶,在均质玻璃体中形成数量大而尺寸细小的晶粒。

以铬渣为主要原料,铬渣中的Cr:O,正是理想的成核剂;另外在配料中直接加入还原剂,在工业过程的高温熔融状态下造成还原气氛使cr”彻底还原为cr”,达到解毒的目的。

重应富皇实业总公司投资1000多万元建立一条生产线,每年可处理铬渣6000~8000t,并取得了良好的经济效益o”。

2.6利用铬渣生产耐火材料镁质耐火材料的高温性能除取决于主晶相方镁石外还受其问结合相控制,由镁铬尖晶石结合的镁质耐火制品如镁铬砖在2300"(2以下不会出现液相。

东北大学冶金资源工程研究室对沈阳新城化工厂排放的铬渣进行研究,开发出利用铬渣生产高级耐火材料的铬渣治理新工艺。

研究表明,用50%~60%的轻烧镁配加40%~50%的浸出铬渣,经工艺合成耐火温度高于1670"(2合成耐火材料。

可以用作碱性平炉底料和转炉、电炉喷补料的原料。

制成的镁铬砖还可用于乎炉炉顶、有色金属冶炼、水泥窑等高温带或玻璃窑蓄热室等场合““。

2.7铬渣做玻璃着色剂5用铬渣代替铬铁矿作为绿色玻璃的着色剂,在高温熔融状态下,铬渣中的(、r”与玻璃原料中的酸性氧化物、二氧化硅作用,转化为cr3+而分散在玻璃体中,达到消除污染的目的;同时铬渣中的氧化镁、氧化钙等组分可代替玻璃配料中的白云石和石灰石原料,大大降低了玻璃制品生产的原材料消耗和成本o"。

2.8铬渣的其他用途5%的铬渣与黏土混合成型、干燥、煅烧成普通砖,其Mu值为100~150。

将铬渣与黄河滩土、燃煤炉灰等粉碎捏合经高温煅烧。

其烧成物即为人工骨料。

将铬渣经风化筛分后进行打浆、湿磨到一定粒度,经水洗、过滤等操作可生产出钙铁粉。

此外,铬渣还可用于生产铸石、矿渣棉等。

3结语地球环境日益恶化,自然资源日益枯竭,只有节约资源,充分回收利用废物,才能实现可持续发展。

我国加入世界贸易组织,面临着更加激烈的国际竞争。

只有加强环境保护,开发枵染治理和废物综合利用,才能增强国际竞争力,提高综合国力。

国外在废物减量化这方面进行了深入研究,如杜帮公司的废物减量目标为每年减少15孵”】。

目前,我国铬盐生产能力居世界第三,产量位居第二。

预计今后5~10年,我国铬盐将继续增长;美国西方化学公司、英国艾力门梯斯铬公司先后来华投资考察,拟在我国建立一座5万t/a的铬盐厂c2l】。

这种国际竞争的加剧使我们在对铬渣进行无害化处理和资源化综合利用的向时,必须切实改革铬盐生产工艺,实现清洁生产和铬渣的减量化,这才是防治环境污染的直接、有效途径。

参考文献U.&Envko咖㈨“protection^弘ncy.IRISdItlbase,OctobH1996环境科学大辞冉嫡辑妥员会.环境科学大辞典.北京·中国环境科学出版社t1991·217~219韩怀莽.黄玉柱.金慢彤.铬涟的固化,穗定亿研究·环境持染与防治.2002。

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