铬渣的处理工艺
铬渣处理工艺技术
五.铬渣处理工艺技术高温还原冶炼是处理铬渣污染的最佳途径。
烧结是将粉状物料(如粉矿和精矿)进行高温加热,在不完全融化的条件下烧结成块的方法。
铬渣在烧结过程中的还原解毒主要是烧结过程中的C和CO在高温下的强还原性,将Cr6+还原成Cr3+,起到解毒的目的;烧结矿中的CaO、mgO、FeO等又与Cr2O3发生反应,因此烧结矿(块)中的铬主要以铬尖晶石(mgO、Cr2O3)、铬铁矿和铬酸钙等形态存在。
铬渣在烧结工艺进行高温(温度1200~1300℃)条件还原生产烧结矿的化学反应方程式如下:2Na2CrO4 + 3CO = Cr2O3+ 2Na2O + 3CO22CaCrO4+ 3CO = Cr2O3 + 2CaO + 3CO22CrO3+ 3CO = Cr2O3 + 3CO2Cr2O6 + 3CO = Cr2O3 + 3CO2通过上述反应,使得Cr6+被还原为Cr3+,以Cr2O3的形式存在于烧结矿中。
在高温冶炼过程中(温度1600℃左右时),Cr3+又被进一步还原为单质金属铬。
主要还原化学方程式如下:Cr2O3 + 3CO = 2Cr + 3CO2Cr2O3 + 3C = 2Cr + 3COCr2O3 + 3H2= 2Cr + 3H2O通过以上两步高温还原处理铬渣的系列反应,铬渣中的Cr6+被还原为单质金属铬,达到实现彻底解毒的目的。
高温还原冶炼法处理铬渣工的工艺流程图如下1、铬渣在烧结过程中的工艺流程示意图:2、在高温还原炉的工艺流程示意图:七、完成铬渣处理需增的投资:1、铬渣封闭式堆场:1000万元。
2、设备改选费用:400万元。
3、监视检测设施及人员培训费用:200万元。
4、配置铬渣作业的防护用品:60万元。
以上费用合计:¥1660万元。
八、铬渣高温处理的成本校算1、铬渣在烧结工序的成本校算:在烧结过程中处理一吨铬渣需消耗的情况如下表:2、铬渣经烧结高温还原以Cr2O3的形式进入高温还原炉的成本校算:在高温还原炉冶炼中处理一吨铬渣需增加的消耗如下表:铬渣在烧结过程的处理成本为:380元/t,在高温还原炉中的处理成本为:1285元/t,以上两项处理成本合计为:¥1665元/t。
铬渣综合治理与利用
铬渣综合治理与利用一概述铬渣是生产金属铬和铬盐产品的主要废渣,因其含有水溶性六价铬而具有毒性。
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(六价铬离子),铬渗透性极强,随同水介质渗入地下,可造成水资源和土壤资源的污染。
每生产1吨重铬酸钠排出含铬废渣3—4吨,含铬废水10一20米3,废气l-3.5万米3,含铬芒硝0.7一0.8吨,含氢氧化铝0.2吨,还有大量的铬蒸气及粉尘。
每生产一吨金属铬要排出铬渣7吨,而每生产一吨铬酸酐要排出含铬酸氢钠1.2吨,含铬废气,废水等。
铬盐生产排出大量的铬浸出渣,废水、废气中含有少量的六价铬化合物,可溶性铬盐,随同水介质渗入地下造成严重的生态破坏和环境污染。
二治理原理1)采用无钙焙烧工艺可使铬铁矿同纯碱和钙质填料混合、焙烧、浸取、过滤,得到半成品铬酸钠溶液。
使废铬渣的量减少。
例每吨红矾钠排渣2.5吨,用铬精矿并以石灰石(氧化钙、氢氧化钙)为填料,渣可减少到1.5吨。
用贫矿以白云石为填料,铬渣高达2.5~3吨。
铬渣含Cr6+高达1% ,亦即每吨产品以铬渣形式排出的Cr6+达13~25 kg,其中水溶及酸溶Cr6+大致各半,具有六价铬的共有毒性,用无钙焙烧尽管也排放铬渣,但其渣量少仅0.7~0.8t/(t产品),含Cr6+ < 0.1% ,亦即每吨产品以铬渣形式排出的Cr6+小于0.7 kg(只是有钙法的3%~5% ),而且不含酸溶性六价铬,更无致癌物铬酸钙,便于治理。
2)改进铬酐生产工艺以往铬酐直接热分解激烈放出氧气所携带的红色铬酐烟尘未加任何处置,在车间内外弥漫,多数铬酐分解炉温度仅800~900℃,分解不完全,制得的氧化铬含六价铬超过100mg/kg。
不仅影响成品质量,而且粉碎时飞扬出大量含六价铬粉尘;利用电解法不排放硫酸氢钠,副产的氢氧化钠可以代替纯碱用作铬铁矿碱性氧化的原料,通过减压蒸发结晶法副产的晶体硫酸氢钠不含任何三价铬,完全可以代替硫酸用于铬酸钠酸化,而副产物硫酸氢钠所含六价铬、三价铬及水不溶物均低,有利于回收利用。
铬渣无害化处理及综合利用
Na2Cr2O7若露天堆放易被溶出而渗入地下水或进入河流湖泊,并以 多种形式污染生态环境。被水携带渗入地下的Cr6+和Cr3+,在土壤中 的吸附特性不同,迁移速度也不同。
杨利刚 铬渣无害化处理及综合利用
铬渣对于生态环境的主要影响
01 六价铬特别是铬酸盐会造成金属管网的腐蚀
02 六价铬超标会形成薄膜使污水的净化作用受到抑制 03 铬超标会使水体颜色改变并产生使人不愉快的气味 04 铬超标会使作物产量下降并进一步危害人类
制砖过程的能耗主 要是发泡剂、石灰、机 器设备及燃烧添加的助 燃剂所消耗的柴油、煤 及电力。其环境排放物 主要是燃烧产生的烟尘 颗粒物、酸性气体(SOx 、NOx、CO2)。由于处 理工艺中可以做到中水 回用,所以没有废水产 生。
杨利刚 铬渣无害化处理及综合利用
5.3 铬渣制玻璃着色剂的生命周期评价
环境污染性质的生产技术,选择成熟可靠的先进清洁生产工
艺。目前比较好的生产工艺有:
01 液相氧化工艺
02 无钙焙烧工艺
杨利刚 铬渣无害化处理及综合利用
5.铬渣处置方法的生命周期评价
采用详细型LCA,即通过目的和范围确定、清单分析、影响 评价和结果解释4个阶段对铬渣的3种典型处理、处置方式即固化 稳定化、制砖、制玻璃着色剂的能量消耗、CO2排放量、NOx排 放量、SOx排放量、粉尘排放量以及最终处置废物量进行分析计 算,定量对比评价这3种处理工艺的能耗和环境负荷。最终确定1 种较优的铬渣处理、处置方式。
05 制药
06 航空
08 催化
09 耐磨剂
03 化工
杨利刚 铬渣无害化处理及综合利用
2.3 铬渣对环境的危害
铬渣在露天堆存时经长期雨水冲淋后,大量的六价铬离子随雨 水溶渗、流失、渗入地表,从而污染江河、湖泊和地下水,进而危 牺牲模板法
利用现有烧结炼铁工艺进行铬渣解毒处置工艺方案
酒泉钢铁(集团)有限责任公司利用现有烧结炼铁工艺进行铬渣解毒处置工艺方案1.项目名称: 利用现有烧结炼铁工艺进行铬渣解毒处置2、企业概况酒泉钢铁(集团)有限责任公司始建于1958年,是国家“一五”期间重点建设项目之一。
现已形成从铁矿采选到炼铁、炼钢、轧材完整的钢铁生产体系,并延伸兼营资源开发、热电联产、铁合金、机械制造、建筑安装、建材制品、焊接材料、酿酒、种植养殖等产业,是我国西北地区最大的钢铁联合企业。
酒钢本部位于万里长城西端、古丝绸之路中段的甘肃省嘉峪关市,生产设施主要位于嘉峪关本部,少量在兰州等地。
为利用国外资源,在南非、菲律宾、巴布亚新几内亚和蒙古国设有合资公司或办事机构。
2000年,“酒钢宏兴”股票上市,2009年,实现钢铁主业整体上市。
酒钢主要产品:高速线材、棒材、中厚板、碳钢热轧卷板和冷轧板卷、不锈钢热轧和冷轧卷板、不锈钢中板等钢铁产品,此外,还有硫酸铵、煤焦油、轻苯等焦化产品,以及铁合金、水泥、粉煤灰蒸压砖等产品。
“十一五”末期,酒钢本部产能为铁650万吨、钢750万吨、材735万吨。
3.铬渣解毒处置工艺原理利用钢铁工业中的烧结、高炉生产工艺中的高温还原气氛,实现化工有毒铬渣的还原解毒、无害化处理,并实现化工铬渣的综合利用技术已经成熟,并在我公司榆钢有成功应用的实例。
张掖某化工厂年产铬渣3万t、嘉峪关祁源化工厂年产铬渣10万t 的需要处理。
按就近原则,我公司本部的烧结炼铁工艺具有处理铬渣的条件。
该技术充分利用现有工艺装备和流程,以铬渣部分替代烧结用熔剂,利用烧结和炼铁工艺在高温下的强还原特性性,将铬渣中的六价铬、三价铬还有为金属铬,既对铬渣彻底解毒,又充分发挥了铬渣的资源价值。
具体解毒原理如下:高炉炉膛中高温下(1450度)的C和CO具有强烈的还原性,在铁和其它氧化物被还原的同时,Cr6+和Cr3+也进一步被还原,主要反应除式(1)~(3)外,还有如下反应:Cr6++C/CO→Cr2O3/Cr+CO ↑Cr2O3+3C→2Cr+3CO ↑Cr2O3+3CO→2Cr+3CO2↑Cr6+在高温、还原的气氛下,可被还原为低毒的Cr3+,并可进一步还原为无毒的单质Cr,进入铁水中。
铬铁冶炼渣处理方法及工艺
铬铁冶炼渣处理方法及工艺简介铬铁冶炼渣也被称为铬铁渣,铬渣等,是冶炼铬铁合金时产生的固体废渣。
铬铁渣多为固体干渣,硬度非常大,呈灰黑色,根据冶炼工艺的不同,铬铁冶炼渣中含有不同的铬铁合金颗粒。
铬铁冶炼渣如若不经过及时科学有效的处理则会对环境造成污染,同时堆放铬渣占用大量的土地,造成有用资源的浪费。
铬铁冶炼渣作为一种工业废渣,众多的技术部分对铬铁渣的处理进行了深入的研究,并获得一定的成效,这里向大家介绍一种不仅能有效处理铬铁冶炼废渣,同时还能从中获利的铬铁冶炼渣处理方法及工艺流程,希望对广大相关人士有所帮助。
铬铁冶炼渣中含有一定量的铬铁合金,回收铬铁合金可以获得丰厚的利润,同时减少有用资源的狼分,回收了铬铁合金后的废渣还可以作为建筑材料的原材料,制成新型建筑用砖,或作为耐磨材料销售,基本实现废渣的全部回收利用。
因此,铬铁冶炼渣的处理就包含两方面的意义,一是铬铁合金的回收,而是废渣的处理。
一、铬铁合金的回收要回收铬铁冶炼渣中的铬铁合金,首先必须了解铬铁冶炼渣的具体性质,下图为铬铁冶炼渣实物图片:上图我们可以清楚看到,左图为普通的铬铁冶炼渣,红色实现标注了铬铁合金和废渣的分布,在左图一大块铬铁冶炼渣中嵌布了一小块铬铁合金颗粒,废渣呈灰黑色,而铬铁合金呈银白色,有金属光泽。
而右图则是经处理分选后得到的纯净的铬铁合金颗粒。
铬铁冶炼渣大多为干渣,硬度非常大,而由于铬铁合金嵌布在冶炼渣内部,要想回收嵌布在铬铁冶炼渣内部的铬铁合金颗粒,首先必须通过破碎,使铬铁合金颗粒与废渣单体解离。
铬铁冶炼渣硬度非常大,要想达到破碎目的,必须采用简单实用的鄂式破碎机进行粗碎和细碎,使粗粒铬铁合金解离出来,这就完成了第一道破碎的流程。
铬铁冶炼渣的破碎一般采用两道鄂式破碎机,以减小破碎机的损耗,提高破碎效率。
经初步破碎后的粗粒合金和废渣已单体解离,那么怎样回收呢?众所周知,冶炼废渣的比重较小,一般不高于3.0,而铬铁合金的比重则达到8.2-9.2,两者有着较大的比重差,根据重选理论,重选法可以用于铬铁合金的回收。
铬渣无害化处理方法
铬渣无害化处理方法铬渣是一种常见的工业废弃物,主要由含铬废水和废液中的铬化合物以及铬酸盐类等组成。
由于铬元素的毒性较大,铬渣的排放给环境带来了极大的危害。
因此,对铬渣无害化处理方法的研究与实践具有重要的现实意义。
一般来说,铬渣无害化处理方法主要有以下几种:1.物理化学方法物理化学方法是指利用化学反应或物理现象将铬渣转化成无害或可回收的物质。
例如,通过高温熔融将铬渣转化为玻璃状物质,从而达到无害化处理的目的。
此外,还可以利用化学反应将铬渣中的铬转化为不溶性的铬化合物,如氧化亚铁、氧化铝等。
这种方法无需添加化学试剂,对环境影响小。
2.生物处理方法生物处理方法是指利用微生物对铬渣中的有害物质进行降解和转化。
如采用生物膜技术、活性污泥法等将铬化合物转化为铬酸盐,再利用沉淀、吸附、浮选等方法将其分离出来。
生物处理方法对环境污染小,但处理效率较低,需要长时间的处理周期。
3.热风干燥方法热风干燥法是指将湿度较高的铬渣在高温高湿下进行干燥,使其变成无臭、无粉尘、无毒害的颗粒物质。
这种方法对环境污染较小,但干燥过程中会产生大量热量和水蒸气,对环境有一定影响。
4.固体化处理方法固体化处理法是指将铬渣与化学物质混合固化,使其变成稳定的固体状物质。
这种方法可以减少铬渣的体积,降低铬渣的毒性和危害。
但固体化处理的环境效益与经济成本之间的平衡,需要进行深入研究与探讨。
5.热解技术热解技术是一种高温分解的方法,将铬渣置于高温炉中进行加热分解。
这种方法能够将铬渣中的有机物和无机物进行完全分解,将其转化为无害物质或可回收的物质。
但由于需要投入大量的能源和资金,技术难度较高,目前的应用范围比较有限。
总而言之,无害化处理铬渣是一项迫切需要解决的环保问题。
各种处理方法各有优缺点,需要在实际应用中根据不同情况选择合适的方法。
未来的发展趋势将是继续探索新的无害化处理方法,提高铬渣处理的效率和经济效益。
铬渣无害化处理方法
铬渣的无害化处理方法铬渣内含有的Cr2O72-,CrO42-阴离子是造成环境污染的主要原因,在铬渣中加入适量的还原剂,在一定条件下,铬盐中的Cr6+被还原为Cr3+,或者通过某种方法将Cr6+而使其不会对环境造成危害,称为铬渣的无害化处理。
国内外对铬渣的无害化处理方法有以下四种:化学处理法,物理/化学法,熔烧法和固化/稳定化处理法。
一、化学处理法化学处理法是通过破坏固体废物中的有害成分,或投放化学药剂将有毒的化学物质转化为无毒的形式并确保化学脱毒步骤后的产物比起始化学物质的危害小且稳定。
为废物在运输、焚烧和填埋前做预处理。
铬渣的化学处理方法有络合法和还原法。
络合法是将铬渣与特定的化学原料(通常为含有聚合氨基酸,氨基苯氧基、氨基萘氧基等的有机物)进行络合反应,将Cr6+转变为Cr3+后,形成稳定的络合物,使铬渣解毒后再作进一步处理。
还原法是利用SO2,NaHSO3,Na2SO3,FeSO4,FeCl2等药剂作为还原剂来还原Cr6+;铬渣湿法还原解读就是在水介质中,利用还原剂或者沉淀剂,使咋中的六价铬转变为三价铬或不沉淀而解毒。
铬渣湿法解毒一般分为两步进行,先是将铬渣中的六价铬转移至水相,接着用还原剂将六价铬还原为无毒的三价铬,或者用沉淀剂使六价铬转变为稳定的水不溶铬酸盐,从而完成铬渣治理。
如利用碳酸钠溶液进行湿式还原法处理铬渣时,将经过湿磨后的铬渣用碳酸钠溶液处理,使其中的酸溶性铬酸钙与铬铝酸钙转化为水溶性铬酸钠而被溶出,回收铬酸钠产品;余渣再用硫化钠处理,是剩余的Cr6+转化为Cr3+,加入硫酸中和,并用硫酸亚铁固定过量的S,相应化学反应方程式为:8Na2CrO4+3Na2S+(8+4x)H2O=4(Cr2O3.xH2O)+3Na2SO4+16NaOH8Na2CrO4+6Na2S+(11+4x)H2O=4(Cr2O3.xH2O)+3Na2S2O3+22NaOHNa2S+FeSO4=FeS+Na2SO4另外,根据还原剂所处状态不同可分为气相、液相和固相还原法;根据还原时铬渣PH值的不同,可在酸性条件下采用SO2、NaHSO4、Na2SO3、FeSO4作为还原剂,在碱性条件下采用Na2S、NaHS等作为还原剂。
铬铁冶炼渣处理工艺流程及设备配置
书山有路勤为径,学海无涯苦作舟
铬铁冶炼渣处理工艺流程及设备配置
铬渣是冶炼铬铁合金时产生的固体废渣,这些固体废渣如果不及时经过科
学有效的处理,不仅会对环境和人类健康造成威胁,同时也会造成有用资源的
浪费,这里简单介绍一下铬铁渣处理的工艺流程和设备配置。
铬铁渣多为干渣,硬度较大,嵌布有粗,细布均匀的铬铁合金,回收这些铬铁合金可以产生
可观的经济效益,也为铬铁渣的进一步处理打下铺垫,以下为铬铁渣处理工艺
流程图:
铬铁渣处理工艺流程简介:
该铬铁渣处理工艺流程以重力选矿的方法从铬铁矿渣中回收铬铁合金,采用
两次跳汰机分选,分别获得粗粒和细粒铬铁合金颗粒,使铬铁回收的利益最大化。
首先大块铬铁矿渣经过粗鄂式破碎机破碎成小块,小块铬铁矿渣进入细鄂式破碎机进行细破,使最终粒度控制在30mm 以内,之后进入料仓,料仓下方设电磁振动给料机,将破碎后的铬铁渣均匀给入AM30 跳汰机进行粗粒跳汰
分选,得到粗粒铬铁合金和尾矿,尾矿中因嵌布有不少细粒铬铁合金,需采用
棒磨机将AM30 跳汰机尾矿进行研磨,得砂状铬铁矿渣,进入LTA1010/2 跳汰机进行二次跳汰分选,得到细粒铬铁合金和废渣。
该工艺流程对铬铁合金的总回收率在90%以上,是国内广泛应用的铬铁渣处理回收工艺流程。
铬铁渣处理设备配置清单:
名称型号功率(KW)数量(台) 粗鄂式破碎机PE400*600 30 1 细鄂式破碎机PEF250*1000 37 1 跳汰机AM30 3 1。
铬渣的处理与处置
11、微波法 11、微波法
• 微波辐照对铬渣解毒净化的机理可以作如下描述: 首先,微波对物质选择性的加热可使煤中的碳质 成分产生局部的高温,从而使碳的气化反应得到 加速;其次,非热效应使原子、分子、离子等微 观粒子得到活化,使晶格扩散和晶界扩散加速; 扩散活化能大大降低,反应物间的物质迁移加速, 反应的活化能也因此降低,从而反应速度加快。
55水泥固化法水泥固化法水泥固化法是将铬渣粉碎加入一定量的添加剂如无机酸或feso4氯化铁氯化钡等再加入相当数量的水泥加水混合搅拌成型凝固随着水泥的水化和凝结硬化过程的进行被封固贮存在水泥硬化体内而不再溶出达到高度稳定和无毒害的目的66还原法还原法还原法是利用还原剂在一定的条件下将铬渣中的六价铬还原三价铬或生成稳定的三价铬的沉淀物
铬渣的污染
• 云南铬渣污染的地点附近出现癌症村 多人 因患癌症病去世,最小的为9岁的小孩也因 患癌症而死去。 • 据调查,全国因铬渣已造成100余处的污染 场地,污染的面积约有5平方公里,其中部 分的场地,土壤总铬高达数万毫克省每公 斤,超过背景值100多倍
• 由于中国铬盐生产普遍采用较为落后的有 钙焙烧工艺技术,因此据测算,每生产 1 吨铬盐产品,将产生 2.5~3 吨废弃铬渣。 因此,全国每年实际产生约 75~90 万吨含 铬的新生有害危险废渣。
13、生物净化法 13、生物净化法
• 生物修复是利用生物技术治理污染土壤的 一种新方法。利用生物削减、净化土壤中 的重金属或降低重金属毒性。
铬渣的综合利用
• 铬渣虽然对环境和动植物及人类有较大毒 性,但由于它含有钙、镁、铁、硅、铝等 元素,以及一定量反应不完全的 Cr2O,因 此完全可以作为资源进行再利用,使之变 害为利,变废为宝。其主要应用途径有: 用铬渣进行炼铁,用铬渣制耐火材料,用 铬渣制玻璃砖等建材,用铬渣制水泥,用 铬渣制微晶玻璃,用铬渣制颜料,用铬渣 制钙镁磷肥,用铬渣制砖,用铬渣筑路等 等。
铬渣干法解毒处理
铬渣干法解毒处理一、铬渣回转窑干法解毒处理1.铬渣回转窑干法解毒处理主要反应:2C +O2 2CO↑2Na2CrO4 + 3CO 2NaCrO2 + Na2CO3 + 2CO2↑2CaCrO4 + 3 CO Ca(CrO2)2 + Ca O +3CO2↑4Na2CrO4 + 3C 4NaCrO2 + 2Na2CO3 + CO2↑4CaCrO4 + 3 C 2Ca(CrO2)2 + 2Ca O +3CO2↑ .2.铬渣在回转窑中的解毒反应有两个主要影响因素:(1)温度决定反应速度;(2)氧化或还原气氛决定化学反应的方向。
控制温度和还原气氛能有效控制铬渣解毒的化学反应过程。
3.主要工艺过程(1)铬渣破碎铬渣破碎至一定细度。
为控制有毒烟尘,该工段需配置收尘器。
见图1。
图1 铬渣回转窑干法解毒铬渣破碎工艺流程图(2)铬渣粉碎为加速化学反应速度,需控制入窑铬渣的粒度。
铬渣中较高的水分,会使粉碎效率和回转窑煅烧效率降低,因此铬渣应先烘干后粉碎,也可采用烘干粉碎机,简化工艺流程。
见图2。
图2 铬渣粉碎烘干工艺流程图(3)还原煅烧及冷却粉碎铬渣与一定比例的还原煤混合后,进入回转窑还原煅烧。
在冷却还原机内,炙热的铬渣被喷淋的冷却水急剧冷却到约200 C°~300 C°。
经解毒并冷却的铬渣,其Cr(Ⅵ)的含量低于国家标准的限植。
见图3。
图3 铬渣回转窑还原煅烧及冷却回转窑干法解毒最大的优势是能够利用铬盐厂原有设备,一次性投资少,处理成本相对较低。
缺点是回转窑运行时,在窑体后半段高温状态的废料残渣中的低熔点物体部分呈半熔融状态,易附着于窑体内壁形成瘤体。
由于回转窑生产连续运行,瘤体无法清理。
结瘤到一定程度,严重时可导致焚烧系统无法运行。
而且回转窑通常处于负压、高度过氧状态,回转窑热效率相对其他炉型较低,造成焚烧系统煅烧产生的烟气量偏大,为防止二次污染,需要增加除烟除尘设备,系统运行成本偏高,但解毒后铬渣可以做为水泥混合材、彩色水泥和水泥砂浆等,资源综合利用水平较高。
铬渣现有的几种解毒工艺及工业化处理-化工论文-化学论文
铬渣现有的几种解毒工艺及工业化处理-化工论文-化学论文——文章均为WORD文档,下载后可直接编辑使用亦可打印——铬渣是焙烧生产铬盐的过程中产生的一种固体有毒废弃物,主要成份为铬、铁、铝、钙、镁、硅的氧化物或碱性复合盐,铬化合物对人体的危害与其价态及水溶性有关。
金属铬及三价铬对人体无害; 六价铬毒性最强主要以四水铬酸钠、铬酸钙、铬铝酸钙和碱式铬酸铁等形式存在,可溶性六价铬对皮肤、呼吸道、眼睛及胃肠道均能造成不同程度的伤害。
露天堆放的大量铬渣经长期日晒雨淋,铬渣中有毒的Cr( VI) 经雨水或地表水溶解渗入地下,对周围环境和附近水资源造成严重的污染,给当地居民的身体健康造成极大的危害。
面对铬渣造成的日益严重的环境及社会问题,对其进行有效的治理已经迫在眉睫。
目前,铬渣解毒技术主要是通过还原剂将六价铬还原为三价铬。
根据还原过程中反应介质不同可分为干法解毒和湿法解毒。
本文将现有的几种解毒工艺进行了概括,并着重对其是否能运用于工业化处理的可行性进行了分析。
1 干法解毒工艺干法解毒工艺是指在高温条件下,利用还原性物质直接将铬渣中的Cr( VI) 还原为Cr( Ⅲ) 的工艺。
主要工艺技术方案有以下三种: 在制水泥过程中解毒,在烧结炼铁过程中解毒和利用回转窑设备解毒。
1.1 在制水泥过程中解毒1.1.1 技术简介在水泥生产的过程中,煅烧过程不完全燃烧而产生的CO 形成了还原环境,可使铬渣中Cr( VI) 被还原为Cr( Ⅲ) ,从而达到铬渣解毒目的。
此外,铬渣中存在硅酸二钙和铁铝酸钙,可用作水泥的凝胶成分,从而使铬渣在制水泥过程中解毒并得以重新利用。
1.1.2 可行性分析在制水泥过程中对铬渣进行还原解毒工艺,具有其明显的优势。
实践证明,铬渣作为水泥的矿化剂可提高生料的易烧性,降低烧成温度,水泥熟料凝结时间可缩短350min,促使物料液相提前出现,加速硅酸盐矿物的形成与稳定,提高熟料产量和质量。
同时由于铬渣替代了CaF2和部分原料,水泥成本降低。
铬渣泥回收铬钴镍新工艺探讨
铬渣泥回收铬钴镍新工艺探讨铬渣泥是一种在电镀、皮革和化工等行业中产生的废弃物,它含有大量有害金属,例如铬、钴和镍等。
这些有害金属如果随意排放或处理不当,会对环境和人体健康造成严重危害。
因此,寻找一种高效、环保的铬渣泥回收工艺,已经成为当前矿产资源开发和环境保护的重要课题之一。
本文将探讨一种新型的铬渣泥回收铬钴镍工艺。
当前的铬渣泥处理工艺主要是焙烧法和浸出法。
焙烧法是将铬渣泥置于高温环境中,通过高温反应将其中的有机物和部分无机物烧毁,再进行水洗、过滤和干燥等步骤,最终得到铬铁合金和钴镍铬合金等有用产品。
然而,焙烧法存在能耗高、污染严重的问题,同时产生大量的二氧化硫等有害气体,给环境带来极大压力。
相比之下,浸出法是一种更加环保的处理方法。
目前广泛应用的浸出法包括酸浸法、氯化法和氧化法等。
其中,酸浸法是最常用的一种方法。
它通过将铬渣泥与稀酸接触,使废渣中的有色金属溶解出来,再通过沉淀、过滤和电解等步骤得到目标金属。
酸浸法具有工艺简单、成本低、回收率高等优点,但由于酸性废液的处理和废酸的再生都存在一定困难,导致环境负荷加重,且酸性废液中的氯离子和铬酸根离子难以充分回收利用。
鉴于传统工艺的局限性,近年来,一种新型的铬渣泥回收铬钴镍工艺逐渐崭露头角。
该工艺主要包括碱熔法和氧化熔融法。
碱熔法是将铬渣泥与碱性熔剂(如氢氧化钠)混合,并在高温下进行熔融反应。
在这个过程中,铬渣泥中的有机物和无机物会被碱性熔剂分解和溶解,产生可溶性阳离子和有机酸根离子。
随后,这些离子会在溶液中沉淀、结晶或被电解沉积,最终得到高纯度的铬钴镍产品。
碱熔法的优点是工艺简单、环保、能耗低,且产物质量好,但由于碱性废液对设备和材料有一定的腐蚀性,因此在反应器材料的选取和废液的处理方面仍存在挑战。
氧化熔融法是另一种新型的铬渣泥回收工艺。
它通过将铬渣泥和氧化剂(如过氧化氢)加热到一定温度,使金属离子被氧化成为可溶性阳离子或配合物。
然后,利用溶液的物理化学性质差异,通过调控温度和pH值等因素,使目标金属离子在溶液中沉淀、结晶或被电解沉积,最终得到高纯度的铬钴镍产品。
铬渣的无害化处理
求铬渣的无害化处理新技术和新工艺,并取得了一定的进展。在解毒 无害化出来方面亦有专利申请和报道。无害化处理即把六价铬还原为 无毒的三价铬,已有多种技术,然后把铬渣制成免烧砖,另有直接把 铬渣以一定比例掺和制成水泥,也有建议把铬渣掺入煤中在锅炉内烧 掉,但由于经济以及政策等原因均难以实施。最近铬盐清洁化生产技 术取得了可喜的进展,从源头解决了问题,然而目前因生产成本高, 无法过经济关而尚未被采用。
(1)干法主要有两种方法:一是将各种掺入燃煤,在旋风炉内 高温燃烧,使之达到玻璃化温度,然后炉渣一起排出,冷凝成玻璃体。 高温下铬渣中的六价铬还原成三价铬,被固定在玻璃体内,达到无害 化处理的目的。二是将铬渣按小于或等于 5%的比例掺入水泥生料内, 烧制成水泥,达到无害化处理目的。
旋风炉烧结的优点是解毒彻底,无后顾之忧。确定是浪费大量的 燃煤。即使燃烧热用于发电,因铬渣的大量掺入也极大降低了燃烧值, 因铬渣存量太大,掺入量少又解决不了问题。另一缺点是往炉内掺烧 铬渣,降低了热解率,又难以推广应用,含铬炉渣的后处理又是以个 难题。
(2)经过滤洗涤的滤饼,加入反应釜 3,加水搅拌,液固比 1.5: 1,加入计量的硫酸加热反应,控制温度 80℃,反应 2h,加入分散剂 XF-1(添加量 2%)搅拌均匀后即可过滤。
滤饼经三次逆流洗涤干净后,干燥得二水石膏。 将刚制得的二水石膏在水力旋流器中分离出其中含有的少量二 氧化硅,也提高了石膏产品的纯度。 (3)将滤液打入反应器 4 加入轻烧氧化镁粉,中和溶液中过量 的酸。然后过滤洗涤,滤饼为不溶性的钙,以二水石膏的形式分离出 来。滤液进入下道工序。 (4)滤液进入反应器 5,加入氧化剂将溶液中的二价铁氧化为 三价铁沉出,并加入分散剂 XF-1 对溶液解胶、降粘,便于过滤和洗 涤。 溶液温度控制在 80—100℃,加入沉淀剂使溶液中的少量 Al3 以氢氧化铝的形式沉出,和三价铁一起成为滤饼过滤出来。滤饼后处 理可制得氧化铁红,符合建筑级氧化铁红要求。也可进一步提取出其 中的铝,分别制得高品质的氧化铁红和氢氧化铝产品。 (5)滤液进入反应器 6,升温至沸,加入沉淀剂将溶液中残留 的铬离子以氢氧化铝形式沉淀出来。加入 (NH4)2 S 使溶液中的其它金
铬渣处置技术
玉门同福化工铬渣处置方案一、铬渣的危害铬渣属于重金属危险固体废物,其中含有的六价铬(Cr+6)易溶且不稳定,具有强氧化毒性,铬污染是铅、砷、汞、铬、镉五大重金属污染之一。
当铬渣在露天堆放时,经长期雨水冲淋后大量的六价铬离子随雨水流失、渗入地表,从而污染地表水、地下水,也污染了江河、湖泊,进而危害农田、水产和人体健康。
六价铬离子对人体健康危害极大,对人体的消化道、呼吸道、皮肤和粘膜都有危害,更甚者铬有强致癌作用,铬致癌的主要部位是肺。
二、我市铬渣堆存现状我市原河西化工有限责任公司于1986年投资建设的年产5000吨盐生产线,是甘肃省最早建成的铬盐生产企业,由于该生产线生产规模较小,工艺落后,产生的铬渣污染严重,自2007年以来市县两级环保部门关停了该公司铬盐生产线,责令其进行治理,同福公司累计投资150万元,对铬渣堆存场部分堆存铬渣地面进行了硬化,修建了防风墙,并覆盖防雨布580平方米,但由于铬渣治理技术要求高、资金需求大,企业自身无力承担,至目前该公司铬渣堆存量经酒泉市环保局认定为5万吨左右,如不进行及时处理将严重威胁东镇土壤、地下水及周边群众的健康安全。
三、铬渣解毒工艺技术方案俄罗斯、美国、包括巴西、南非、这些铬盐生产大国,至今也没有找到一个真正经济、有效、实用的技术。
我国研发的各种铬渣解毒利用的技术有三四十种,企业先后采用的技术也不下几十种。
但是,我国各地堆存的铬渣仍在迅速增长,铬渣对环境的污染还在加重。
造成这种状况的原因之一是现有部分技术仍存在一定缺陷,如解毒不彻底,有二次污染;跨行业使用困难;解毒及综合利用成本过高;综合利用产品没有市场等。
从二十世纪七十年代开始,我国安排铬渣治理科研课题数十个,大部分通过了成果鉴定,但因其存在技术、经济上的多种弊端,至今未能实现产业化或推广应用。
目前国内具有典型性、代表性的铬渣处臵利用技术大体分为干法、湿法两种解毒方法其次为封闭式贮存。
(一)干法处理方案1、处理技术。
铬渣的处理与处置
12、电化学法
• 根据铬渣的特点,首先将其中的铬转化成水溶状 态,然后在纤细丝网电极上还原,以固体形态回 收铬。将铬转为水溶状态有两种方法:一是在pH 值为3左右时溶解铬,如果在处理六价铬废水时不 用FeSO4还原,pH值可不受此限制;二是利用电 解产生的阳极液溶解铬。含铬溶液经过阴极区, 在纤细丝网电极上被还原,以固体形态加以回收, 阳极区主要起导电作用,但由于阳极液呈酸性, 可用于铬渣中铬的溶解液。
• 铬渣中通常因含有 1~2%的致癌性铬酸钙 和 0.5~1%剧毒水溶性六价铬而成为危险 有毒废物。铬渣的无害化处理被认为是我 国铬盐行业健康发展的瓶颈问题,也是世 界性的难题。
处置方法
• 到目前为止,还难以找到一个真正经济、 有效、实用的技术。其处置方法主要有以 下几种:
1、堆贮法
• 为防止铬渣流失和扩大铬污染,可采取渣 堆地面防渗并加盖防水的堆贮方法,但必 须做到上盖不漏雨水,底部不渗,渣中附 液和淋浸液不外溢,才能保证防止铬污染 的效果。涪陵区含铬危险废物临时堆积场 就是按照这种思路建设的,对场的使用效 果有待百年之后得出实际结论。
9、固相还原法
• 固相还原法常用的还原剂有炭粉、木屑、 稻皮、煤矸石、亚铁盐、钡盐等。此法利 用还原剂将 Cr6+转为 Cr3+,原料价格便宜, 处理流程简单,经济效益好。但炭还原法 还存在 Cr6+还原不彻底,有回升的问题。
10、络合法
• 络合法处理铬渣由黑龙江低温建筑研究所 和哈尔滨铬盐厂共同研究成功,该法用硫 酸亚铁还原六价铬,再加入造纸废液中的 木质素磺酸盐,使其与三价铬离子络合, 生成铁铬木质素磺酸盐,使铬渣解毒。该 法解毒较彻底,解毒后六价铬含量低于 1.8 毫克/公斤。
11、微波法
炼铁高炉烧结冶炼还原法应急处理铬渣的生产工艺技术和环境污染防治
炼铁高炉烧结冶炼还原法应急处理铬渣的生产工艺技术和环境污染防治在环境污染事件应急处置中利用炼铁高炉无害化处理历史遗存重金属危险废物的成功案例,论述了采用高温烧结冶炼还原法对铬渣进行解毒的生产工艺流程和防治二次污染的环保措施及效果。
标签:曲靖;铬渣;解毒;高炉冶炼法效果1 铬渣的危害和处理铬渣是化工企业用铬铁矿生产红矾钠(钾)、铬酐等铬盐过程中排出的含铬废渣,主要成份是CaO、MgO、Al2O3、Sio2、FeO和重金属铬的氧化物等,其中的有害成份主要是水溶性和酸溶性的六价铬离子(Cr6+)。
六价铬的游离性极强,容易随渣和水进入土壤,河流水体和动植物体内,造成环境污染和人畜中毒,是一种烈性毒物,含铬废渣被国家列为危险废物。
消除铬渣中金属铬离子对环境的污染即是铬渣处理。
铬渣的处理技术分为干法或湿法解毒处理和综合利用两大类。
所谓解毒处理就是采用还原方法将活性强毒性大的六价铬离子还原为稳定的无毒的三价铬离子或单质铬。
铬渣难于直接综合利用,一般是解毒后再综合利用。
铬渣的解毒和综合利用工艺技术过程复杂、难度大、投资大、成本高、还容易造成二次污染。
所以,历史上铬渣的堆存量大,环境污染危害风险逐渐紧张,引起了国家的高度重视,铬渣的处理技术一度成为了全国的一个技术难点和研究热点。
2 曲靖市铬渣污染事件曲靖市辖区内仅在陆良县有一家铬盐生产企业,而2011年6月12日却因转运驾驶员非法倾倒铬渣导致了重大铬渣污染事件,引发媒体高度关注,该企业历史上堆存的铬渣对环境的潜在污染风险也暴露出来,事件伊始,各级环保部门紧急采取了各种环境应急处置措施。
3 铬渣清理解毒措施曲靖市“6·12”铬渣事件的处置,受到了环保部和云南省政府及地方各级政府的高度重视,在云南省环保厅的技术指导下,曲靖市政府及时组织有关部门采取了多种环境应急处理措施,在预定时间内平息了事件,消除了污染影响和社会影响。
最重要的措施之一是协调、组织云南曲靖越钢集团有限公司,利用公司现有的炼铁高炉、水泥旋窑、煤气发电、新型墙体材料等生产设备及配套设施,将历史堆存的铬渣和倾倒现场清理出来的铬渣、泥土进行了解毒和综合利用处理,彻底消除了铬渣的污染影响。
铬渣处理方法汇总及厂家
1铬渣简介铬渣是生产金属铬和铬盐过程中产生的工业废渣。
对人类有一定的危害。
中国目前有20多个省市排放铬渣。
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。
2铬渣处理处置技术2.1烧结炼铁烧结炼铁是利用有钙焙烧铬渣所含钙、镁代替白云石,同铁矿石粉和煤粉混合在烧结机内煅烧成烧结矿,然后送高炉冶炼成生铁。
烧结时,铬渣中Cr(Ⅵ)已还原为Cr(Ⅲ),在高炉中大部分Cr(Ⅲ)进一步还原为金属铬并熔入铁水中,少部分熔入熔渣,熔渣水淬后用作水泥混合材。
2.2大量酸性氧化物存在下高温还原铬渣同含硅、铝原料(粘土、煤灰、煤矸石、石英砂)混合后,用焦、煤、煤气等高温煅烧,铬渣所含铬酸盐中的铬酸根CrO42-被高温下酸性更强的硅酸、铝酸取代而游离出来,被燃料气体还原,甚至熔于高温熔液离解,或同硅酸等化合生成硅酸铬钠等Cr(Ⅲ)化合物。
根据所用酸性氧化物及生产目的不同,有以下处置技术:1)铬渣制钙镁磷肥——天津同生化工厂和湖南铁合金厂曾建有钙镁磷肥车间,用铬渣代替蛇纹石同磷矿石混合生产钙镁磷肥,前者用高炉,后者用电炉,均投入生产。
2)铬渣制铸石——沈阳新城化工厂曾建设了铸石车间,用铬渣、石英砂和粉煤灰混合熔融,在模具中成型,曾试制产品。
3)铬渣制炻器(介于瓷器和陶器之间的陶瓷类产品)。
4)铬渣制人造骨料(陶粒)。
5)铬渣制矿渣棉。
6)铬渣作绿色玻璃着色剂——大多数老铬盐厂不同程度地将铬渣干燥粉碎后送玻璃厂作绿色玻璃着色剂。
7)铬渣代替白云石用于旋风炉液态排渣助溶剂——内蒙古黄河铬盐公司建有2台为6000kW发电机配套的旋风炉进行铬渣解毒。
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铬渣的处理
铬渣是指在铬生产过程中由铬铁矿、纯碱和钙质填料按一定比例混合,经高温煅烧、用水制取铬酸钠后所得的灰绿色残渣,是一种强碱性物质.由于所用原料及配方的不同.每生产一吨红矾钠所排铬渣量也不尽一样,大约在2.0—3.0吨左右.依据所用原料与配方的不同,在生产过程中所排铬渣的元素组成也不尽相同。
一般铬渣的化学成分为:二氧化硅占4~30%,三氧化铬渣二铝占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。
铬渣的处理历来被认为是中国铬盐行业最头痛的问题, 也是世界性的难题。
铬渣呈松散、无规则的固体粉末状, 总体颜色呈灰色, 表层因风化而呈散粒状, 下层铬渣粘结成坚硬块体, 含水率为14.39%, 密度为1.24 g/ cm3 , 粘结力为10~ 27 kPa。
据监测分析, 铬渣中1.11% ~1.24%的铬可以被水浸出, 为水溶性铬。
铬渣属于粘性土, 粘结力强, 容易板结, 分散性差。
在无还原剂时,重铬酸钠的水溶液含有剧毒的六价铬离子。
铬渣露天堆放,受雨雪淋浸,所含的六价铬被溶出渗入地下水或进入河流、湖泊中,污染环境。
严重污染带内水中六价铬含量可高达每升数十毫克,超过饮用水标准若干倍。
六价铬、铬化合物以及铬化合物气溶胶等,能以多种形式危害人畜健康。
我国已研究实施过的铬渣解毒与综合利用方法有10多种。
如下表:
综合考虑生产可行性、解毒效果、经济效益、环境效益及最终状态等因子,对各种铬渣的综合利用方法进行打分排序,排在前3位的方法分别是:做熔剂烧结生铁、制硅酸盐水泥熟料和做玻璃着色剂,这一结论在实际应用中也得到了证实。
需要着重说明的是,由于正三价铬 ,正六价铬在自然界可以相互转化,用于水泥生产过程中,如果利用不当,有可能带来二次污染问题。
因此,铬渣烧结炼铁应是当前解决铬渣污染的最佳途径。
烧结是将粉状物料(如粉矿和精矿)进行高温加热,在不完全熔化的条件下烧结成块的方法。
所得的产品成为烧结矿(块),外形为不规则多孔状。
钢铁厂内的各种含铁废料、含铁烟尘、尘泥与渣的综合利用,均可以通过烧结来实现,回收其中的含铁金属和CaO 。
铬渣等含钙高的化工渣的回用,也可提高烧结矿强度和还原性能,降低物耗。
特别是在生产含铬的钢铁时,可节省部分原材料。
铬渣在烧结过程中的还原解毒主要是利用烧结过程中的C 及CO 在高温下的强还原性,将正六价Cr 还原成正三价Cr ,起到解毒的目的;烧结矿中的CaO ,MgO ,FeO 等,又与Cr 2O 3,发生反应,因此烧结矿(块)中的铬主要以铬尖晶石(MgO ·Cr 2O 3)、铬铁矿和铬酸钙等形态存在。
而且在高炉冶炼过程中,正三价Cr 可被进一步还原成金属铬。
主要反应式如下:
CO O Na O Cr C CrO Na 323223242++=+ CO Cr C O Cr 32332+=+ 2CO Fe CO FeO +=+
232323CO Cr CO O Cr +=+
通过一系列的反应,铬渣中的正六价Cr 基本被还原为Cr 2O 3,或金属铬,达到解毒目的。
同时铬渣中的铁和部分金属铬进入生铁中,而其他组分进入高炉渣,可供水泥厂使用,
实现资源化。
工艺流程图如下
化工厂在铬渣堆存地先对铬渣进行破碎、筛分,使铬渣粒度小于5mm,用汽车运至第一烧结厂铬渣专用受料槽,由皮带运送进入配料室,由圆盘给料机经电子皮带秤称后,直接下到配料皮带上,与其他原料按一定比例进行混配,然后送入混料机,经一混、二混2次混匀后,送往2×120m2烧结机进行烧结。
铬渣中的正六价Cr在高温、还原气氛下解毒。
烧结矿经破碎、筛分后送往高炉炼铁。
经过烧结炼铁工艺处理铬渣,能够比较彻底地对铬渣中的正六价Cr进行解毒。
在现有烧结工艺条件下,配加一定量的铬渣,对烧结矿的主要技术指标无明显影响,烧结矿的质量有保证。
铬渣作为一种有毒的工业废物,在烧结生产工艺过程中可代替一定量的消石灰和白云石做烧结熔剂,能产生一定的经济效益。
经过采取严密的防护措施,不会产生二次污染。
因此利用烧结炼铁工艺解毒处理铬渣是一种最经济、处理量最大、处理速度最快的方法,值得推广。