[发明专利]一种利用四氯化硅解毒铬渣中六价铬的方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种利用四氯化硅解毒铬渣中六价铬的方法。

背景技术

铬渣是指铬矿冶炼过程中排出的废渣，被我国《国家危险废物名录》明确列为危险废物。铬渣的毒性主要源于六价铬对活细胞的氧化作用，可致使细胞发生癌变。主要成分为：氧化钙、氧化镁、Al₂O₃、Fe₂O₃、SiO₂。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(Cr⁶⁺)，铬渗透性极强，随同水介质渗人地下，可造成水资源和土壤资源的污染。

目前甲基氯硅的工业生产主要采用直接合成法，该方法副产物较多，除了目标产物二甲基二氯硅烷外，还有副产物甲基三氯硅烷、三甲基氯硅烷、甲基二氯硅烷、高沸物和低沸物，其中低沸物中含有大量的四氯化硅。另外，多晶硅、三氯氢硅等生产过程中也会副产一定数量的四氯化硅。四氯化硅是无色透明的发烟液体，具有难闻的窒息性气味，在潮湿空气中易水解生成氯化氢，如何消化四氯化硅，综合利用资源实施和发展循环经济，对我国有机硅产业具有极大的影响，四氯化硅工业应用的研究与开发，尤其是加快其应用产业化具有非常现实的意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足提供一种利用四氯化硅解毒铬渣中六价铬的方法。

本发明的技术方案如下：

利用四氯化硅解毒铬渣中六价铬的方法，容器中加入铬渣，加入水，铬渣与水重量比1∶5-1∶15；浸泡3h-10h后，加入SiCl₄，铬渣与四氯化硅的重量比8∶1-1∶10；充分搅拌，溶液变绿，再加入铬渣重量10-20倍的水搅拌浸泡1-5h，抽滤，洗涤滤渣至不在显绿色，用氨水进行沉淀，回收氢氧化铬。

本发明采用危废物SiCl4降解Cr⁶⁺的毒性，不仅降解了铬渣毒性，还合理利用了危废物SiCl4。达到以废治废，变废为宝的效果，且操作简单，成本低，效率高。

附图说明

图1为标准曲线。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。

1.1原料与仪器

原料：铬渣(绵阳某化工厂)，四氯化硅，氨水(AR)。

仪器：TAS-990型原子吸收光谱仪；SHZ-III型循环水真空泵，上海亚荣生化仪器厂。

1.2反应原理

铬渣中的Cr⁶⁺在酸性条件下以Cr₂O₇^2-的形式存在，具有很强的氧化性，SiCl₄在水解过程中产生大量的HCl并放出大量的热量，为Cr⁶⁺还原为Cr³⁺提供了有利条件。用氨水将Cr³⁺以Cr(OH)₃的形式沉淀回收。反应方程式如下：

SiCl₄+4H₂O＝4HCl+H₄SiO₄

Cr₂O₇^2-+14H⁺+6Cl^-＝2Cr³⁺+7H₂O+3Cl₂↑

Cr³⁺+3NH₃·H₂O＝Cr(OH)₃↓+3NH₄⁺

1.3反应流程

在烧瓶加入一定量铬渣，50mL水，浸泡3h后加入不同量SiCl₄后充分搅拌，溶液变绿，再分别加入50mL水搅拌浸泡1h，抽滤(洗涤滤渣至不在显绿色)，定容到250mL，取60mL用适量氨水沉淀，回收氢氧化铬，用原子吸收光谱仪分别测定用氨水沉淀与未用氨水沉淀的滤液(稀释200倍)中总铬的含量，算出被沉淀的铬的百分比。

1.4铬渣预处理

实验所用的铬渣，外观是灰绿色的固体，由于颗粒大小不一，影响了实验的准确度。为消除因颗粒粒径产生的不同浸出率，使反应在同一条件下进行，将其粉碎筛分。实验样品的制取采用粉碎、混合、过筛、取样。

2、结果与讨论

2.1标准样品测定