两性活化解毒铬渣的方法技术

本发明专利技术公开了一种两性活化解毒铬渣的方法，包括将铬渣和水混合，搅拌得到铬渣料浆；在铬渣料浆中加入活化剂，加热升温，恒温控制铬渣料浆的温度；调节恒温铬渣料浆的pH值；然后加入还原剂，搅拌反应直至铬渣料浆中无六价铬存在；将无六价铬存在并恒温熟化的铬渣料浆溶液进行进行固液分离，控制固液分离后得到的滤渣水分含量小于20‑30wt％，最后将滤渣进行干燥并粉碎，即得到解毒铬渣；固液分离后的清液全部返回步骤一工序，形成封闭循环使用。本技术解毒铬渣，工艺简单，原料易得，用量较少，反应温度低，解毒反应时间短，解毒成本低；并且工艺过程中的清液实现了封闭循环使用，为湿法解毒铬渣开创了一条新路，从而使重铬酸钠产业能持续、有序发展。

Method for activating and detoxifying chromium slag by gender

The invention discloses a method for activation of amphoteric detoxification of chromium slag, including mixing chromium slag and water, stirring to obtain slurry; adding activating agent in the slurry during heating, temperature control of chromium slag slurry temperature; constant temperature regulating slurry pH value; and then adding the original agent, without stirring six chromium reaction until the chromium slag slurry; no six chromium and chromium slag slurry solution of constant temperature curing of solid-liquid separation, controlled solid-liquid separation after residue water content less than 20 30wt%, finally the residue was dried and crushed to obtain detoxification chromium slag; solid-liquid separation liquid after all return to step one step, forming a closed cycle. The detoxification of chromium slag, simple process, easy to get raw materials, less dosage, low reaction temperature, short reaction time of detoxification, detoxification and low cost; in the process of implementation of the liquid recycle, opened up a new way for wet detoxification of chromium slag, so that the sodium dichromate industry can be sustained, orderly development.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种解毒铬渣的方法，具体涉及一种将铬渣活化后进行解毒的方法。
技术介绍
据统计我国红矾钠生产总量为22万吨，每年排放铬渣超过50万吨，加上历年的积累，铬渣堆积总量已超过500万吨，主要分布在黄河、长江流域，特别是黄河、长江中上游，如重庆、青海、甘肃、陕西、内蒙、山东、湖北、湖南等省区，给当地造成了较大的环境污染，严重威胁南水北调、三峡水库等水资源的安全和周边人民的身体健康。铬渣外观呈朱红色，粒度小呈粉状，单体颗粒的硬度较大，孔隙率大，呈蜂窝状，具有吸水性，使可溶性的六价铬盐类分子吸附在铬渣单体颗粒微孔内部，导致铬渣中微量六价铬不能彻底解毒。因此，解毒铬渣前需要对铬渣进行预处理即使铬渣活化，以便铬渣解毒彻底。铬渣物料呈中性或偏弱碱性(pH＝8～9)，部分化学元素如铝、钙、镁等都能与铬元素形成溶于酸的物质，因此，解毒铬渣的工艺条件选择从弱酸性，过渡中性，转化为弱碱性条件下进行为最佳。现阶段，铬渣解毒的方法大致分为三类：其一，(在高温下产生)一氧化碳及二氧化硫等还原气体在高温还原解毒；其二，利用亚硫酸钠及硫酸亚铁等活性还原剂在强酸性条件下湿法解毒，比如专利文献CN104844126A和CN104844126A中采用没有活化的铬渣进行解毒，虽然其可以达到铬渣的解毒效果，但是将解毒后的铬渣进行堆放后，容易出现“返黄”现象(六价铬溶出)，并且由于其采用的还原剂为硫酸亚铁等，因此只能采用酸性条件下进行解毒，当在碱性条件下时，其解毒效果差；并且由于其采用的还原剂为硫酸亚铁等，因此其解毒完成后分离得到的清液不能够直接在解毒过程中循环利用，容易造成二次污染；其三，利用生物酶或微生物解毒。这三类铬渣解毒的方法在工业上应用各有特点，①项目土建、设备投资额较大；②铬渣解毒不彻底，放置一定时间后返黄，可能会造成二次污染；③设备材质选择比较苛刻；④生产成本较高；⑤解毒周期较长。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种两性活化解毒铬渣的方法，包括以下步骤：步骤一、将铬渣和水混合，充分搅拌，得到铬渣料浆；步骤二、在铬渣料浆中加入占铬渣质量1-1.5％的活化剂，同时开始加热升温，恒温控制铬渣料浆的温度为70-85℃；步骤三、在恒温铬渣料浆中加入调节剂，调整铬渣料浆的pH值至5-9；步骤四、在经过调节pH并恒温的铬渣料浆中，搅拌状态下缓慢加入还原剂，控制还原剂加入时间为2-2.5h，再将其恒温搅拌熟化2-2.5h，直至铬渣料浆中无六价铬存在；所述还原剂的加入量为铬渣中六价铬含量的2.5～3.5倍；步骤五、将无六价铬存在并恒温熟化的铬渣料浆溶液进行进行固液分离，控制固液分离后得到的滤渣水分含量小于20-30wt％，最后将滤渣进行干燥并粉碎，即得到解毒铬渣；固液分离后的清液全部返回步骤一工序，形成封闭循环使用。优选的是，所述步骤一中，铬渣料浆中颗粒细度为200-250目；铬渣料浆中铬渣与水的质量比为1：1。优选的是，所述活化剂为钾水玻璃和/或钠水玻璃。优选的是，所述调节剂为盐酸、硫酸、磷酸、氢氧化钠、尿素中的任意一种；所述盐酸的质量浓度为10～36％；所述硫酸的质量浓度为50～98％；所述磷酸的质量浓度为40～75％；所述氢氧化钠的质量浓度为10～30％；所述尿素的质量浓度为30～50％。优选的是，所述还原剂为甲胺溶液、乙胺溶液、水合肼溶液中的任意一种；所述甲胺溶液、乙胺溶液和水合肼溶液的质量浓度均为30～50％。优选的是，所述步骤四中搅拌的速度为35～45r/min。优选的是，将所述步骤二的添加活化剂的过程和步骤三中调节pH的过程调整到步骤四和步骤五之间，且将pH值调节至7-8；所述活化剂的量占铬渣质量的1～1.5％。优选的是，所述解毒铬渣的化学组分及含量为：Cr2O3为3.5％～10.5％，SiO2为5％～10％，Al2O3为15％～20％，Fe2O3为35％～45％，CaO为0.5％～3％，MgO为6％～15％，H2O为20％～30％。优选的是，所述步骤二和三的过程替换为：将步骤一的铬渣料浆和占铬渣质量1-1.5％的活化剂加入超临界反应装置中，然后加入调节剂，调整铬渣料浆的pH值至5-9；在体系密封后通入二氧化碳至12～40MPa、温度70～80℃的条件下搅拌30～60min，然后卸去二氧化碳压力，并继续控制铬渣料浆的温度为70-80℃。优选的是，所述步骤四的过程替换为：将经过调节pH并恒温的铬渣料浆加入超临界反应装置中，并加入还原剂，在体系密封后通入二氧化碳至10～30MPa、温度70～85℃的条件下搅拌反应1.5～2小时，然后卸去二氧化碳压力，温度为70～85℃，搅拌0.5～1小时，然后再次注入二氧化碳至压力为40～60MPa，搅拌2～3小时，卸压，得到无六价铬存在的铬渣料浆；所述还原剂的加入量为铬渣中六价铬含量的2.5～3.5倍。本专利技术至少包括以下有益效果：(1)本技术解毒铬渣，工艺简单，原料易得，用量较少，反应温度低，解毒反应时间短，解毒成本低；本技术另一个最大特点是工艺过程中的清液实现了封闭循环使用，为湿法解毒铬渣开创了一条自己的新路，从而使重铬酸钠产业能持续、有序发展。(2)本专利技术解毒得到的铬渣符合国家标准《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB5085.3-2007)中的规定：危险废物浸出液中，①总铬浓度限值为15mg/L；②六价铬浓度限值为5mg/L，并且解毒得到的铬渣在堆放一周及以上时间后无返黄现象产生，六价铬溶出未超标。(3)本专利技术采用甲胺、乙胺和水合肼等有机物作为还原剂，反应过程中没有新的有害元素带入，并且生成N2等无害物质；使最终固液分离后的清液可以全部返回配浆工序，形成封闭循环使用。(4)本专利技术中铬渣具有硬度大、颗粒多孔等性质，因此本专利技术选择活化剂均匀加入铬渣中，并且通过酸的加入，使活化剂生成硅胶物质，硅胶物质将铬渣颗粒中的微孔封闭，使外界的六价铬浸透不到微孔内，同时颗粒微孔内的可溶六价铬盐浸透不到外界来，达到长效解毒铬渣的目的。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明：图1为本专利技术铬渣湿法解毒工艺流程图。具体实施方式：下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。实施例1：一种两性活化解毒铬渣的方法，包括以下步骤：步骤一、将质量比为1:1的铬渣和水混合，充分搅拌，得到铬渣料浆；步骤二、在铬渣料浆中加入占铬渣质量1％的钾水玻璃，同时开始加热升温，恒温控制铬渣料浆的温度为70℃；步骤三、在恒温铬渣料浆中加入质量浓度为36％的盐酸，调整铬渣料浆的pH值至5；步骤四、在经过调节pH并恒温的铬渣料浆中，搅拌状态下缓慢加入质量浓度为40％的甲胺溶液，控制甲胺溶液加入时间为2h，再将其恒温搅拌熟化2h，直至铬渣料浆中无六价铬存在；所述甲胺溶液的加入量为铬渣中六价铬含量的2.65倍；步骤五、将无六价铬存在并恒温熟化的铬渣料浆溶液进行进行固液分离，控制固液分离后得到的滤渣水本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种两性活化解毒铬渣的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、将铬渣和水混合，充分搅拌，得到铬渣料浆；步骤二、在铬渣料浆中加入占铬渣质量1‑1.5％的活化剂，同时开始加热升温，恒温控制铬渣料浆的温度为70‑85℃；步骤三、在恒温铬渣料浆中加入调节剂，调整铬渣料浆的pH值至5‑9；步骤四、在经过调节pH并恒温的铬渣料浆中，搅拌状态下缓慢加入还原剂，控制还原剂加入时间为2‑2.5h，再将其恒温搅拌熟化2‑2.5h，直至铬渣料浆中无六价铬存在；所述还原剂的加入量为铬渣中六价铬含量的2.5～3.5倍；步骤五、将无六价铬存在并恒温熟化的铬渣料浆溶液进行进行固液分离，控制固液分离后得到的滤渣水分含量小于20‑30wt％，最后将滤渣进行干燥并粉碎，即得到解毒铬渣；固液分离后的清液全部返回步骤一工序，形成封闭循环使用。

【技术特征摘要】
1.一种两性活化解毒铬渣的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、将铬渣和水混合，充分搅拌，得到铬渣料浆；步骤二、在铬渣料浆中加入占铬渣质量1-1.5％的活化剂，同时开始加热升温，恒温控制铬渣料浆的温度为70-85℃；步骤三、在恒温铬渣料浆中加入调节剂，调整铬渣料浆的pH值至5-9；步骤四、在经过调节pH并恒温的铬渣料浆中，搅拌状态下缓慢加入还原剂，控制还原剂加入时间为2-2.5h，再将其恒温搅拌熟化2-2.5h，直至铬渣料浆中无六价铬存在；所述还原剂的加入量为铬渣中六价铬含量的2.5～3.5倍；步骤五、将无六价铬存在并恒温熟化的铬渣料浆溶液进行进行固液分离，控制固液分离后得到的滤渣水分含量小于20-30wt％，最后将滤渣进行干燥并粉碎，即得到解毒铬渣；固液分离后的清液全部返回步骤一工序，形成封闭循环使用。2.如权利要求1所述的两性活化解毒铬渣的方法，其特征在于，所述步骤一中，铬渣料浆中颗粒细度为200-250目；铬渣料浆中铬渣与水的质量比为1：1。3.如权利要求1所述的两性活化解毒铬渣的方法，其特征在于，所述活化剂为钾水玻璃和/或钠水玻璃。4.如权利要求1所述的两性活化解毒铬渣的方法，其特征在于，所述调节剂为盐酸、硫酸、磷酸、氢氧化钠、尿素中的任意一种；所述盐酸的质量浓度为10～36％；所述硫酸的质量浓度为50～98％；所述磷酸的质量浓度为40～75％；所述氢氧化钠的质量浓度为10～30％；所述尿素的质量浓度为30～50％。5.如权利要求1所述的两性活化解毒铬渣的方法，其特征在于，所述还原剂为甲胺溶液、乙胺溶液、水合肼溶液中的任意一种；所述甲胺溶液、乙胺溶液和水合肼溶液的质量浓度...

【专利技术属性】
技术研发人员：周中田，马顺友，白礼太，郭义祥，张孝华，宋亚林，王斌，胡义华，顾建强，
申请(专利权)人：四川省银河化学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51