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。

二、铬渣立窑干法解毒处理

1. 立窑干法解毒主要反应:

2C＋O2 = 2CO

2Na2CrO4＋3CO = 2NaCrO2＋Na2CO3＋2CO2

2CaCrO4＋3CO = CaCr2O4＋CaO＋3CO2

2.决定解毒效果主要有4个因素：

（1）还原气氛，铬渣与煤混磨、成球，使煤与铬渣中的Cr(Ⅵ)接触更紧密，微观还原气氛更有利于解毒。

（2）温度，随着温度升高，还原速度以指数方式迅速增大。

（3）铬渣及煤的粒度，铬渣的解毒速度与铬渣粒径的平方成反比，铬渣粒度越小还原越快。

（4）冷却方式，为了防止逆反应，必须严格控制已解毒渣的冷却方式。

3. 主要工艺过程

铬渣、煤和粘土计量后送入铬渣生料磨，磨至一定的粒度。磨后生料进入均化库，经稳料装置后，送成球系统。生料控制水料比，进入立窑。采用暗火操作，控制湿料层厚。在预热带，炉料逐渐脱水、干燥、升温至1000℃，炉料中的煤开始形成CO，使铬渣中Cr(Ⅵ)逐渐还原。见图4。

图4 铬渣立窑干法解毒工艺流程

4. 工程关键技术

铬渣立窑干法解毒工艺与水泥生产工艺相似，但工艺参数略有不同，其关键技术有：（1）铬渣生料水分及粒度控制。

（2）为降低解毒渣硬度，生料中加入少量添加剂。

（3）投料量、温度、风量、湿料层厚需要严格控制。

（4）急冷方式及用水量：前期采用喷淋，后期采用含高压水雾的冷风直接冷却塔盘和解毒渣及二次急冷罐喷淋解毒渣。

（5）立窑干法解毒过程中产生污染的场所有煅烧、粉磨、运输、加料、出料和储存；