[发明专利]一体化解毒固化铬渣的方法

说明书

技术领域

本发明属于矿渣资源综合利用及无害化处理领域，涉及一种铬渣解毒方法，具体涉及一种一体化解毒固化铬渣的方法。

背景技术

铬渣是化工及冶金部门生产金属铬和铬盐过程中产生的工业固体废弃物，是由铬铁矿加入纯碱、白云石和石灰石等在1100～1200℃高温下焙烧后，用水浸取出其中的可溶性盐后残余的固体废渣。通常，在我国铬盐生产中，每生产1t铬盐将排出2～3t铬渣，每生产lt金属铬会排出7t左右铬渣，我国作为一个铬盐生产大国，全国年排放铬渣约20万t，历年堆存的铬渣量已超过300万t。铬渣的堆积占用了大量的土地，如果不加以治理任意排放，经雨水淋洗后浸出的酸溶性和水溶性六价铬进入水源，将会污染水质和土壤，从而危害到人体健康。铬渣污染的事故报道已经很多，而且大型环境违法案件中便有铬渣的污染，不仅我国长期受铬渣污染的困扰，日本、美国等发达国家乃至全世界都受其困扰。由于铬渣不能及时治理，一些冶金行业和铬盐行业不得不出现关、停、并、转的情况。由此造成的经济损失巨大，而且我国每年在铬渣防护和管理方面的经费也是十分可观的。

对于铬渣的处理，以往多集中在把有毒的六价铬还原为三价铬的研究上，也取得了一定的成果，例如用铬渣替代石灰石炼铁等，但是同大量堆积的铬渣相比用这种处理方法处理掉的铬渣就显得微不足道了。目前，利用固化剂将含重金属的废物固封在固化体中，防止重金属的扩散，这是对含重金属废物的主要处理方法。例如用硅酸盐水泥固化铬渣在国内外也有研究，虽然水泥固化法工艺设备简单，材料来源广以及价格便宜，设备的运行费用也较低，但是水泥固化法也有很多不可忽略的问题。水泥固化体的增容比较严重，是原体积的1.5～2.0倍，水泥固化体中重金属的浸出率也比较高。因此，需要寻求一种更加有效处理铬渣的方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种一体化解毒固化铬渣的方法，利用铬渣和高炉矿渣，在复合激发剂和复合还原剂的作用下制备固化体，从而完成铬渣的解毒固化一体化。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一体化解毒固化铬渣的方法，包括以下步骤：

1)、取铬渣和高炉矿渣并干燥细化；

2)、按照质量计，取步骤1)细化后的铬渣34～57份、步骤1)细化后的高炉矿渣34～57份、复合激发剂3～9份、复合还原剂2～6份，以液固质量比0.23～0.27：1加入水并混合均匀，再进行入模、固化、脱模及养护，所述复合激发剂为氢氧化钠和水玻璃以质量比1:1.5～4混合制成，复合还原剂为硫化钠和硫酸亚铁以质量比1:1混合制成。

进一步，步骤1)细化后铬渣和高炉矿渣粒度为小于100目。

进一步，步骤2)所述复合激发剂氢氧化钠和水玻璃质量比为1:2.3。

进一步，步骤2)所述水玻璃模数为3.0。

进一步，步骤2)配料时铬渣质量份为51份、高炉矿渣质量份为34份、复合激发剂质量份为9份、复合还原剂质量份为6份。

进一步，步骤2)中所述养护条件为温度25℃，相对湿度90％以上。

铬渣的化学成分为:二氧化硅占4～30％，三氧化二铝占5～10％，氧化钙占26～44％，氧化镁占8～36％,三氧化二铁占2～11％，六氧化二铬(Cr₂O₆)占0.6～0.8％和重铬酸钠(Na₂Cr₂O₇)占1％左右等。铬渣所含主要矿物有方镁石(MgO)、硅酸钙(2CaO·SiO₂)、布氏石(4CaO·Al₂O3·Fe₂O3)和1～10％的残余铬铁矿等。

高炉矿渣是冶炼生铁时从高炉中排出的一种废渣，是一种易熔混合物，高炉矿渣是由脉石、灰分、助熔剂和其他不能进入生铁中的杂质组成的，是一种易熔混合物。从化学成分来看，高炉矿渣是属于硅酸盐质材料。高炉矿渣是冶炼生铁时从高炉中排出的一种废渣，是一种易熔混合物。

本发明的有益效果在于：(1)本发明在氢氧化钠和水玻璃复合激发剂的作用下，使用硫化钠和硫酸亚铁复合还原剂，在固化体固化过程中一次性对铬渣中的六价铬进行解毒并固定，工艺过程简单，并且不会留下残渣；(2)本发明制备的以氢氧化钠和水玻璃混合组成的复合激发剂，运用此激发剂可以使矿渣中玻璃态硅氧网络迅速解离，加速水化反应，使得固化体形成一种强度倍增的胶凝体系，进而实现对解毒之后的铬离子更完全的固封作用，并且这种方法对铬渣的固化量大，浸出毒性低。