[发明专利]基于冶金固废的铬渣一体化解毒固化方法

说明书

本发明提供了一种基于冶金固废的铬渣一体化解毒固化方法，以水泥、矿粉、半干法脱硫灰、铬渣、钢渣、标准砂为主要原料，首先将干法脱硫灰与铬渣加水进行一次搅拌、烘干，然后依次加入钢渣、水泥、矿粉和标准砂，并加水继续进行二次搅拌、成型、固化、养护，即可得解毒后的铬渣固化物。本申请涉及的工艺简单、流程短，充分利用冶金行业的固体废弃物作为铬渣的解毒剂和固化剂，且所得铬渣固化物的铬渣浸出浓度极低、强度高，具有重要的经济和环境效益。

技术领域

本发明属于冶金固废利用技术领域，具体涉及一种利用冶金行业内的固废一体化解毒并固化铬渣的方法。

背景技术

铬渣是钢铁企业在处理钢材表面质量时不可避免所产生的一种固体废弃物，由于含有六价铬，被国家环保部门定义为危险废弃物，禁止外排。目前钢铁企业一般简单处理后的铬渣交给有危废处理资质的公司进行处理，并支付高昂的处理费用。以武汉某钢企为例，年产铬渣量2000余吨，需支付的铬渣处理费用为800余万元。

铬渣的处理技术原理是利用化学药剂将铬渣中六价铬进行还原，转化为无毒的三价铬，再用沉淀剂将三价将解毒后的三价铬进行固化沉淀下来，防止铬元素浸出对环境造成的污染。目前国内外环保公司及科研机构针对铬渣开展了大量的研究，如：王丽娜(申请号：201210307828.2)发明了一种利用烧结烟气处理含铬废水的方法及设备：以预除尘后的烧结烟气作为还原剂，通过强迫气液两相接触，使烧结烟气中的SO₂与六价铬反应，最终还原生成三价铬，尾气用碱液吸收，三价铬用碱块沉淀。陈鹏(申请号：20110077811.8)发明了一种改性高炉渣水泥固化体，将高炉渣、粉煤灰、铬渣和水泥等材料制备固化体，测出六价铬浸出浓度小于0.1mg/L。从上述研究结果可以看出，有的研究将解毒与固化技术分步进行，流程长，效率低，成本高；有的研究虽然是一体化，但固化体强度低，铬元素浸出浓度高。因此，发明一种低成本的，无污染的，且解毒与固化合二为一的处理铬渣技术是未来解决铬渣污染问题的研究方向。

发明内容

本发明的目的是针对冶金行业内产生的铬渣污染问题，提供一种基于冶金固废的铬渣解毒固化一体化技术，该技术涉及的工艺简单，流程短，所得铬渣固化体中六价铬浸出浓度小，对环境无污染；且固化体强度高，适合填埋。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于冶金固废的铬渣一体化解毒固化方法，具体步骤如下：

1)原料称取，各原料及其所占质量百分比为：水泥5～8％，矿粉15～20％，半干法脱硫灰2～6％，铬渣5～20％，钢渣20～30％，标准砂30～40％；

2)将称量好的半干法脱硫灰与铬渣加水进行一次搅拌，然后依次经压滤机滤和烘干机烘干至残余水分小于1wt％得混合料I，然后依次加入钢渣、水泥、矿粉和标准砂，并加水进行二次搅拌，再进行成型、固化、标准养护，即得解毒后的铬渣固化物。

上述方案中，所述钢渣为经选铁、过筛后的钢渣尾渣，其粒径不大于4.75mm，含铁量不大于1％。

上述方案中，所述矿粉由高炉矿渣粉磨至比表面积大于450m²/kg而成。

上述方案中，所述半干法脱硫灰来自于烧结烟气半干法脱硫工艺副产物，其主要成分及其所占质量百分比为：亚硫酸钙35～60％、硫酸钙15～30％、碳酸钙10～20％。

上述方案中，所述铬渣中六价铬的质量含量为2～15％。

优选的，所述半干法脱硫灰中亚硫酸根与铬渣中六价铬的质量比为(2.0～3.0):1；钢渣+铬渣的质量和与水泥+矿粉+半干法脱硫灰的质量和之比为(1.2～1.8):1。

上述方案中，所述一次搅拌过程中控制水灰比为(3～5):1。

上述方案中，所述一次搅拌速度为500～1000r/min，搅拌的时间为10～20min。