[发明专利]一种铬渣解毒工艺

说明书

技术领域

本发明属于铬渣解毒技术领域，特别涉及了一种铬渣解毒工艺。

背景技术

铬盐行业是国民经济中不可或缺的重要行业，主要用于电镀、鞣革、印染、医药、催化剂、金属缓蚀等方面。在铬盐生产过程中排放的主要废渣(即铬渣)是一种具有剧毒的危险废物，其中六价铬(Cr⁶⁺)是毒性的根源。根据对我国部分铬渣化学成分特征的分析结果，以Cr₂O₃计量，铬渣中总铬平均质量百分含量约为3～5％，六价铬平均质量百分含量约为1～5％。铬渣中有六种组分含有Cr⁶⁺，分别为四水铬酸钠、铬酸钙、铬铝酸钙与碱式铬酸铁、硅酸钙-铬酸钙固溶体和铁铝酸钙-铬酸钙固溶体。其中四水铬酸钠及游离铬酸钙为水溶相，易被地表水、雨水溶解，是铬渣近期污染的由来；其余四种组分虽难溶于水，但是在长期露天堆存过程中，经风化和水化易造成铬渣对环境的中、长期污染。

铬渣解毒历来是铬盐工业的一个头疼难题，传统解毒方法要么因解毒还原时间过长、要么因反应条件过于苛刻、要么因处理成本过高，导致至今仍未找出一个真正行之有效、经济且可操作性强的铬渣解毒工艺。

发明内容

为克服现有技术中存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种反应效率高、成本低的铬渣解毒工艺。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种铬渣解毒工艺，将铬渣湿式研磨，加水制成铬渣浆液，酸浸还原反应后固液分离，分离得到的滤饼即为解毒铬渣，其特别之处在于：在不改变铬渣原有碱性环境条件下，即直接向其中加入还原剂1与其一起湿式研磨至100～300目，加水制成浓度为30～45波美度的铬渣浆液，所述还原剂1为硫化钠(Na₂S)、硫氢化钠(NaHS)、硫代硫酸钠(Na₂S₂O₃)或焦亚硫酸钠(Na₂S₂O₅)，还原剂1的添加量以将实测铬渣中六价铬总量的60～90％还原为三价铬为准。

从处理效果和经济成本综合考虑，还原剂1优选为硫化钠(Na₂S)或焦亚硫酸钠(Na₂S₂O₅)。

酸浸还原时，所用的酸可在本领域技术人员常规范围(主要是稀硫酸和其它废酸)内进行选择，但本发明主张优选浓硫酸。浓硫酸是指质量浓度大于75％的硫酸，本发明中主张浓硫酸的质量浓度为93％或98％。

在30～45波美度的铬渣浆液中，加入酸和还原剂2进行酸浸还原反应(反应时间一般2～10h即可)，酸的添加量以能控制铬渣浆液的pH值为5～6为准，还原剂2的添加量以能控制解毒铬渣中最终的六价铬和总铬含量低于国家标准排放要求{《铬渣污染治理环境保护技术规范》(HJ/T301-2007)}为准。其中的还原剂2为本领域技术人员的常规选择，具体可为硫酸亚铁(FeSO₄)。

为使废水达到零排放，固液分离后，得到的滤液1返回湿式研磨和制铬渣浆液工序循环利用。

当运行一定时间后，固液分离后的废水(即滤液1)中实测的盐类物质(主要是Mg²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、Cr³⁺)和SO₄^2-浓度过高以致影响解毒效果时，在滤液1中加入碱性物质调节滤液1的pH值至6～9以沉淀其中的Mg²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、Cr³⁺和SO₄^2-，再次固液分离，得到的滤液2返回湿式研磨和制铬渣浆液工序循环利用。加入碱性物质进行废水处理时，发生的主要化学反应有：

Cr³⁺+3OH^-→Cr(OH)₃↓；

M^x++xOH^-→M(OH)_x↓；