[发明专利]一种含钾有毒铁渣的高温还原解毒与回收利用方法

说明书

技术领域

本发明属于铬盐工业中有毒废渣的回收利用领域，具体地，本发明涉及一种含钾有毒铁渣的高温还原解毒与回收利用方法。

背景技术

铬盐工业是国家的重点行业，涉及国民经济10%的商品品种，同时，铬盐工业又是一个高能耗、高污染的行业，其产生的渣料是世界上最主要的重金属工业污染源之一。在我国，铬盐工业污染长期被列为化学工业严重污染之首。但是，由于市场驱动，近年我国铬盐有钙焙烧工艺生产能力增长较快，已成为世界铬化工大国，现有生产厂家达三十多家，遍及14个省区，不少企业甚至位于环境敏感区域，造成铬污染的严重加剧。近些年报道的癌症村等事件，不少就是铬盐工业中六价铬污染造成的，为群众的生命安全造成巨大的伤害和隐患。为此，国家制定了铬盐工业中铬渣排放量以及渣中水溶性六价铬含量的标准（GB4280-84），如表1所示。

表1.国家标准GB4280-84

项目（最高允许排放量）第一级第二级废渣排出量t/t产品2.5-3.02.5-3.0铁渣排出水溶性六价铬t/t产品0.0150.024废渣中水溶性六价铬（mg/Kg废渣）58

中国科学院过程工程研究所面向国家战略需求和世界科技发展前沿，成功开拓了低温亚熔盐液相铬化工清洁生产技术，总铬回收率由传统工艺的75%提高至99%，渣中总铬含量由5%降至0.5%，铬渣量由2.5-3t/t产品降至0.5t/t产品。但上述方法仍然有铬的残留，且所产生的废渣中还含有其他可被利用的元素，因此亟需开发一种针对上述废渣的回收利用方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含钾有毒铁渣的高温还原解毒与回收利用方法，该方法通过高温还原彻底解毒六价铬，同时回收有价元素钾和铁，并有效利用余下尾矿。

为了达到上述目的，本发明采用了如下技术方案予以实现：

一种含钾有毒铁渣的高温还原解毒与回收利用方法，所述方法包括以下步骤：

1）铬盐工业中，所产生的含钾有毒铁渣压制成含钾有毒铁渣块体，再将含钾有毒铁渣块体埋入煤粉或置入于煤粉上方，然后将含钾有毒铁渣块体和煤粉一起输入高温气氛炉内；

2）将高温气氛炉升至设定温度并保温，含钾有毒铁渣块体在炉内还原气氛中发生还原反应，生成钾蒸汽与含单质铁、低价铬的铁渣；

3）钾蒸汽随气流进入收集器进行回收，排出的尾气通过碱溶液，除去CO₂气体，未完全反应的CO气体导出，并通过点燃方式为炉体提供部分热源；

4）含单质铁、低价铬的铁渣直接进行炼铁，或通过研磨、磁选，将单质铁粉回收得到铁粉精矿，回收余下的尾矿可作为耐火材料、陶瓷或建筑材料的原料。

本发明采用的含钾有毒铁渣为铬盐工业亚熔盐清洁工艺所得的有毒废渣，该废渣中含有六价铬、钾、铁的氧化物、硅、镁、钙和铝。更具体地，其成分如表2所示：

表2.含钾有毒铁渣的主要组成