制革富铬废物的表征及其在陶瓷工业中的潜在应用

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22方 法 .
经 济 的 铬废 回 收方 法 ,即 用 硫 酸
溶 解 氢 氧 化 铬 , 随 有 碱 式 硫 酸 伴 铬 的形成 。研 究表 明废 弃 物 的利 用并不仅 限于制 革厂本身 。
K w l i和 G ln e— aak oak s o igrT r o用 l j
5 0 10 、 10 的 温度 中烘 培 5 、0 0 10 l h的制 革 含 铬废 弃 物 ; 洗 后 的 水 铬 渣 ( r A ; 涤 和 培烧 过 的 C V) 洗 L 铬 泥 ( rL V 7 0 ℃ , ) 铬 泥 C A /0 1h ;
() a 定性 测 试 : 收集 两 份 大 约
5g的铬渣 ,一 份是 标 准 材料 ( r C
因其 在 陶 瓷 工 业 中 , 有 赋 予 陶 具 釉 以深 绿 的着 色 能 力 而 闻 名 , 其 还 可 能 应用 于玻 璃 容 器 行 业 。在 这 些 用 途 中 , 期 望 制 革 污 泥 中 不
影 响。
的性 能 要 求 、 材 的 费 用 和 原 材 选 料 的种类 。铬盐 是 使 用最 广 泛 的
鞣 剂 ,能 赋 予 成 革 优 良 的 性 能
Sn a 等人 研 究 发 现 ,全 球 udr 超 过 9 % 的 皮 革 生 产 使 用 铬 鞣 0 工 艺 。B sgo 人 估 计 , 张 皮 aei等 每 平 均 产 生 75k . g的含 铬 废 弃 物 , 因此 , 年 仅 在 巴西 就 会 产 生 大 每
应位 点受限 , 同时 也 是 由 于 因为
鞣 制 材 料 中存 在 亲 和 力 很 低 的 物质 所 导 致 的 。鞣制 废水 中残 留
gs sShl ut cut u z于 18 84年 将 铬 鞣
气对人体健康 造成危 害 , 当其 在
水 体 中浓 度 极 低 时 , 具 有 很 强 也
革用于商业化生产 。二战后铬鞣
革 的 生 产 得 以 快 速 发 展 。
的盐 类 被 送 达 废 水 处 理 设 备 中 ,
转 变 为 含 铬 废 弃 物 。 因 此 , 制 鞣
毒 性 , 有 机 体 致 癌 或 发 生 基 因 使
4 2
第 1期 0
叶 轩编 制 富 废物 表 及 陶 工 的 在 宇 译: 革 铬 的 征 其在 瓷 业中 潜 应用
步 T / S A生 产 设 备 中 , G D CT 以 三 氧 化二 氯 作 为参 照 物 。x射线 衍 射 法 ( D) 在 飞 利 浦 X’ et XR , Pr
MP D仪 器 中用 铜 K a射 线 , 4 在 4
k V和 4 A, 1 ( / 的扫 0m 以 。 20) s 描 速 度 , 1到 9 。 ( , 定 从 0 20) 测 废 渣 中 的晶 相含 量 。需 要 分析 以
来 自不 同 工 序 的 含 铬 废 弃 物 代 替生产铬化 合物所 用天然原料 。
其 他 研 究 , 括 通 过 热 处 理 使 废 包
制革 厂 含 铬 废弃 物 特 性 表征 和 检 测 按 以 下 四 步 进 行 :a 铬 ()
渣 初 始 特 性 表 征 , 得 材 料 称 作 获 ( r L V) ( ) 渣 中 的 盐 的 提 C A ;b 铬 N 取 , 获 材 料 称 为 ( r A ; c 所 C V) ( ) L 铬 离 子 的 氧 化 研 究 ( C (r L v T, ;, ) ( ) 计 一 种 初 A / ℃ th ; d 设 步工 艺 实 验 。
下 试 样 : 准 的 ( rN A 和 在 标 C L V)
中使 用 的样 品 在 实 验 室 温 度 为 15℃的 烘 箱 中烘 干 恒 重 。再 对 0 样 品进 行 分 析 。首 次将 其 作 为 颜 料 应 用 试 验 , 用 的多 孔 透 明 熔 商 块 由约翰 逊 陶 瓷企 业 提 供 。
221含 铬 废 弃 物 ( r L V) .. C A 初 N
始 性 能表 征
量 , 用 二 苯 碳 酰 二 肼 比色 检 测 使
试 样 , 过 两 种 不 同 的方 法 得 以 通
物 , 探 讨 了 水 洗 和 焙 烧 处 理 方
法 , 的 在 于 提 取 可 溶 盐 , 去 目 除
N A , 一 份 是 在 10 / h L V) 另 00 1 中焙 烧 后 的 。试 样 与 2 0m 0 L浓
盐 酸 混合 ,用 磁 力 搅 拌 器 搅 拌 2
h 同 时 用 一 份 只包 含 酸 和 蒸 馏 。 水 的试 样 来 进行 对 比 。一 段 时 间 后 , 观 察 到 漂 浮 物 的 颜 色 。通 可 过 加 入 2m L的二 苯 碳 酰 二 肼 指
中处于温度 高达 10 10℃时的稳定性。在高温环境中, 材料会显示出事先未检测到的六价铬的趋势, 但 是 洗掉 可溶 盐 , 过煅 烧 消除有机 物后 , 到的材 料 可用 于陶瓷 行业 。 通 得
关 键 词 : 革 ; ; 弃物 ; 料 皮 铬 废 颜
1引 言
皮 革 工业 是 巴西 经济 的主 要
剂 、 菌剂 、 霉剂 、 色剂 、 杀 防 染 皮 蛋 白 、 发 、 肪 和其 他 组 分 。除 毛 脂
鞣 制 是 提 高 生 皮 的 耐 湿 热 稳 定 性 、 促 降 解 作 用 以及 热 机 械 稳 酶
定 强 度 的关键 步 骤 。铬盐 、 铝盐 、
快 ,到 20 06年 其 产 量 已增 长 至
约 3 3万 吨 的含 铬 废 弃 物 。这 些 数 字 表 明 , 规 鞣 法 会 造 成 原 材 常 料严 重 浪 费 及 重 大环 境 问题 。铬 鞣 法 是 K ap于 1 5 np 8 8年 最 早 发 现 的 。近 三 十 年后 ,纽 约 的 A — u
( 良好 的机 械 性 能 )与 使 用 植 如 ,
混合以达均匀 。使用 以下表征方
法获 取初始特 性 : x射 线 荧 光 分
析 ( 利 浦 T 4 0 , 定 污 泥 飞 W1 8 ) 测 和 熔块 的化 学 组 成 。总 有 机碳 含 量 ( O , 10 T C) 在 4 0℃ 的 氦 气 中 , 用 L C N E O C S分 析仪 。试 样 预 先 用 盐 酸 ( 0 处理 以 除去 碳 酸 盐 1 %) 和 可溶 硫 酸 盐 。差 示 扫 描量 热 法 ( S 和 热 重 分 析 法 ( G) 于 D C) T 用 研 究 污 泥 在 加 热 时 的 定 性 和 定 量变 化 。实验 在 温 度 由室温 升 至
价态 的铬 离子 含 量很 重 要 。 因为 六 价 铬 水 中 溶 解 度 很 高 , 人 类 对
有 粘 性 的凝 块 , 制 陶 瓷 玻 璃 及 可
其颜料等材料 。 本 文 除 了表 征 制革 含 铬 废 弃
健 康 有 害 。 因 此 , 弃 物 初 始 特 废
性 表 征 后 , 为 了测 定 六 价 铬 的
物鞣剂 相 比, 铬鞣革还具有操 作
简 单 , 于 上 染 , 稳 定 性 良好 易 热
等特 性 。铬 盐进 入 皮 纤 维 的渗 透
在 有 害 废 弃物 中 ,铬是 第 二
大地下水污染源 。研究表 明 , 在 氧 化 条 件 下 , 价 铬 易 被 氧 化 为 三 六 价铬 。铬 的毒 性 主要 取 决 于它 的 化学 形 式 。三 价铬 化 合 物 比六
组 成 部 分 。 近 几 年 增 长 速 度 较
T os ne h r e sn和 B sgo 人 认 为 , t aei 等
工 序 会 产 生 大量 含 铬 废 弃 物 , 这 些 废 弃 物 中 包 含 有 机 物 、氯 化 物 、硫 酸 盐 和 碳 酸 盐 等 盐 类 物 质 , 外 还 有 氨 、 涤 剂 、 化 另 洗 乳
中的盐 ; 用 三 氧 化 二 铬 颜 料 和 商
多孔 透 明熔 块 。
弃 物 体 积 减 少 , 法 冶 金 法 回收 湿 废 弃 物 中 的 铬 , 有 涉 及 到 土 壤 还
填埋处理 , 化 , 胶 固化 , 定 化 和 稳 玻 璃化等 , 以及 将 废 弃 物 转 化 为
使 用 富 铬材 料 时 ,测 定 几 种
卷 了整 个 国 家 的州 郡 。2 0 0 7年 , 出 口 36 4 0万 张 , 占 巴西 皮 产 量
的 7 %。 8
了铬 外 , 这些 各 种 各 样 且 复 杂 的 成 分 通 常 使 污 泥 成 为 具 有 潜 在 的毒 性 的 物 质 , 须 对 其 加 以适 必
当 的 处 理 , 不 致 使 其 对 周 围土 而 壤 , 体 和 当地 动 植 物 造 成 负 面 水
3 4卷第 l 0期
21 0 2年 5月
西



Vo .4 No 1 1 .0 3 Ma . 0 2 v2 1
W ES TLEATHER
制革 富铬废 物 的表征及 其在陶瓷工业 中的 潜在应 用
叶宇轩 ( ) 译 李 闻欣 ( ) 校
( 西科技 大学 资 源与环 境学 院 , 西西 安 702 ) 陕 陕 10 1 摘 要 : 文分 析 了富铬 污 泥化 学组 成 ( R )晶相 组成 ( R 、 本 X F、 X D)有机 碳含 量( O )热 重分析 (e) T C、 T 和 差 示扫描 量热 法 ( S )并测试 其在 化 学作 用下 ( DC , 由毛 细 电泳法测得 滤液 中重要 离子 的浓度 ) 。对 鞣 制 过 程 的废 水 进 行 生
2 1材 料 .
1 0mg n的 空气 流 作 为 清 洁 气 0 / mi
物 处 理 之 前 , 要 通 过 化 学 沉 淀 需 技 术 除 去 其 中 的 铬 , 常使 用 氢 通
氧 化 钙 使 其 形 成 氢 氧 化 铬 , 过 再 滤 分 离 。工 业 界 目前还 在 不 断 寻 求 高 效 且 富 有 创 新 意 义 的 铬 回 收 和 再 利用 途 径 。一种 可 能 的且
制 革 厂 含 铬 废 弃 物 由 巴西 东 南 地 区 的圣 保 罗 州 的 皮 革 企
业提供 , 它是 该 国 主要 的 皮 革 和 鞋 生 产 中心 。污 泥是 通 过 向废 铬 液 中加 入 氢 氧 化 钙得 到 的 。实 验
体 , 热速率 为 1 加 O℃/ n 在 同 mi,
存在 可溶盐及有 机物 , 由于 它 们
的挥 发 和 分 解 , 在 陶 釉 表 层 留 而 下 诸 如孔 洞 或 裂 缝 之类 的瑕 疵 。
速 率 很 高 。尽 管 如 此 , 在 鞣 制 但
过 程 中 , 有 一 小 部 分 和 皮 发 生 仅 反 应 。这 是 由于鞣 剂 分 子接 近 反
价 铬 化 合 物 的 毒 性 小 很 多 , 是 这
因为 六 价 铬 的 化 学 性 质 很 活 泼 , 会 通 过 呼 吸 , 肤 接 触 和 吸入 空 皮
40 4 0万 张 , 占到 每 年 全 球 市 场
锆 盐 等 矿 物 鞣 剂 以及 植 物 单 宁 、 乙醛 等 有 机 鞣 剂 与 皮 的 作 用 可
赋 予 成革 这 些特 性 。鞣 制 方法 及 材 料 的 选 择 主 要 取 决 于 成 品 革
21 张 皮 产 量 的 2% , 且 席 .5亿 0 并
最 具 代 表 性 的 制 革 铬 渣 试 样 , 空 气 中 干 燥 一 周 , 彻 底 在 并
实 现 :a 定 性 测 试 ;b 定 量 测 () ()
试。
有 机物 , 以使 富 铬 成 品材 料 可 适
用 于制 作 陶 瓷颜 料 。与铬 相 关 材
料 尤 其 是 氧 化 铬 、三 氧 化 二 铬 ,
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