一种含铬革屑的磷灰石固化稳定化方法技术

本发明专利技术公开了一种含铬革屑的磷灰石固化稳定化方法，所述含铬革屑的磷灰石固化稳定化方法利用羟基磷灰石置入烧结炉内与胶原及铬离子形成高度矿化产物，制备出含有铬盐的固态矿化材料；烧结炉内充氮气5min，升温至100～120℃，保温30～40min，再升温至400～600℃，保温30～60min。本发明专利技术烧结后粉碎颗粒经《固体废物浸出毒性浸出方法 硫酸硝酸法》(HJ/T 299—2007)(pH＝3.20±0.05)测定总Cr含量≤15mg/kg，Cr(VI)含量≤0.5mg/kg。

Apatite curing stabilizing method for chromium containing leather shavings

The invention discloses a method for curing apatite stabilization of chrome shavings, the chrome leather scraps of apatite curing stabilization method using hydroxyapatite implantation in sintering furnace with collagen and chromium ions to form highly mineralized products, prepared solid materials containing chromium mineralization; nitrogen 5min sintering furnace, heating to 100 ~ 120 C, holding 30 ~ 40min, and then heated to 400 to 600 DEG C, holding 30 ~ 60min. The invention of sintered particles by \leaching method for leaching toxicity of solid wastes sulfuric acid nitric acid method\ (HJ/T 299 - 2007) (pH = 3.20 + 0.05) determination of total Cr content is less than 15mg/kg, Cr (VI) content is less than 0.5mg/kg.

【技术实现步骤摘要】
一种含铬革屑的磷灰石固化稳定化方法
本专利技术属于磷灰石固化稳定化
，尤其涉及一种含铬革屑的磷灰石固化稳定化方法。
技术介绍
固化/稳定化技术是国际上处理有毒有害废物的主要方法之一，而污泥的固化/稳定化处理是近20年来国内外在处理有毒有害废弃物中研究较多的材料。美国环保局将水泥基材料固化称为处理有毒有害废物的最佳技术。该技术的核心是将废物和水泥混合，经水化反应后形成坚硬的水泥固化体，从而达到降低废物中危险成分浸出的目的。制革废弃含铬革屑来自制革中生皮经过铬鞣后片、削、磨的残余下角废料，是一种以含胶原蛋白为主、其次是含铬的有毒有害废物，被称为危废固体，在制革过程大量排出。多年以来这种含铬革屑废弃物有以下三种主要处理方法：1)掩埋。直接将制革废弃含铬革屑进行掩埋是简单的方法，但由于铬盐易渗出，并随微生物及空气作用部分被氧化为六价铬，不仅占用土地，且毒性增加，污染土壤及周边水域，最终被废弃。2)焚烧。将制革废弃含铬革屑作为垃圾进行焚烧，但由于焚烧过程中的有氧焚烧导致Cr(III)较多地氧化为Cr(VI)，含Cr(VI)的灰份或灰尘进入环境而造成污染，方法也被禁止。3)提取蛋白。利用化学方法将废弃含铬革屑中的胶原蛋白分离并再生资源化是目前最多的处理方法。但是，分离提取胶原蛋白随之带来的废水也难以处理。剩余的泥渣仍成为需要处理的有毒有害废物。若烧成陶瓷颗粒还需要高耗能及处理数量有限。综上所述，寻找一种合适的含铬革屑废弃物处理方法一直是需要探讨的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种含铬革屑的磷灰石固化稳定化方法，旨在解决现有的含铬革屑的废弃物处理方法。本专利技术是这样实现的，一种含铬革屑的磷灰石固化稳定化方法，所述含铬革屑的磷灰石固化稳定化方法在于：利用羟基磷灰石置入烧结炉内与胶原及铬离子形成高度矿化产物，制备出含有铬盐的固态矿化材料(磷-钙-铬-胶原碳化物)，不仅控制铬(III)转变为铬(VI)，即使形成铬(VI)也参与复合物不易被水浸出，达到废弃或工业化使用标准。为了防止过多的氧气参与作用，加入稳定剂兼促进剂硫酸亚铁，烧结炉内充氮气5min，升温至100～120℃，保温30～40min，使蛋白脱水变性、紧密接近革内的铬及羟基磷灰石，再升温至400～600℃，保温30～60min，使各物质碳化并融合为一种复合成分物质，该物质为黑灰色，其中的铬(III)及铬(VI)都不易被酸性及中性水浸出，保证了复合物中重金属的稳定性。进一步，所述含铬革屑的磷灰石固化稳定化方法具体包括：(1)在卧式搅拌器中，加入100份含铬革屑，20～30份水，5～7份7水硫酸亚铁，10～15份按不同Ca/P的比值混合物，加热至35～45℃，搅拌30min；(2)用20％NaOH溶液调节至pH＝9.0～10.0，搅拌30min，用10～20t压包机压成固定形状，置入烧结炉内，充氮气5min，升温至100～120℃，保温30～40min，再升温至400～600℃，保温30～60min；(3)出炉，冷却至常温，粉碎成颗粒作为一种无机-有机复合硬化材料；其粒度可以根据无机-有机复合硬化材料作为土壤填埋、地砖或塑胶地板填料的原料要求确定。(4)按照(1)所述Ca/P的混合物中的Ca为Ca(OH)2、CaCl2、Ca(NO3)2，混合物中的P为NaH2PO4、Na2HPO4、Na3PO4，所述Ca/P的混合物中的Ca/P比为Ca与P元素的数量比，比例为2.0～4.0，其中采用Ca(OH)2时Ca/P比为2.0～3.0，采用CaCl2、Ca(NO3)2时Ca/P比为3.0～4.0。进一步，所述Ca/P的混合物中的Ca为Ca(OH)2、CaCl2、Ca(NO3)2，混合物中的P为NaH2PO4、Na2HPO4、Na3PO4。进一步，所述Ca/P的混合物中的Ca/P比为Ca与P元素的数量比，其中Ca元素需要高于磷灰石组成比例，，其中采用Ca(OH)2时Ca/P比为2.0～3.0，采用CaCl2、Ca(NO3)2时Ca/P比为3.0～4.0。本专利技术的另一目的在于提供一种由所述含铬革屑的磷灰石固化稳定化方法制备的无机-有机复合硬化材料，适合土壤填埋、用于水泥地砖填料或塑胶地板填料。本专利技术提供的含铬革屑的磷灰石固化稳定化方法，羟基磷灰石(HAP，Ca10(PO4)6(OH)2)具有良好生物相容性，是有生物活性的陶瓷材料。HAP是人体骨骼的主要无机成分，不仅具有良好的生物相容性，而且可以诱导骨生长并和生物组织形成牢固的键合，主要用于人体骨、牙齿的替代与修复。当HAP形成空心结构，将蛋白质灰化成分及金属盐等装载到其空腔中并形成复合物，就能够有效阻止金属的渗出，作为土壤及建筑材料的原料。为了保证高温降解蛋白出现的酸性气体及物质，要求超量的钙处理，保证碱性环境pH下形成磷灰石，烧结后粉碎颗粒经《固体废物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》(HJ/T299—2007)(pH＝3.20±0.05)测定总Cr含量≤15mg/kg，Cr(VI)含量≤0.5mg/kg。附图说明图1是本专利技术实施例提供的含铬革屑的磷灰石固化稳定化方法流程图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术利用羟基磷灰石在一定温度下与胶原及铬离子形成高度矿化产物，制造一种含有铬盐但难以渗出的固态矿化材料(溶出总Cr含量≤15mg/kg，Cr(VI)含量≤0.5mg/kg)，为制革含铬废弃固体寻求一种有毒有害废物处理方法。下面结合附图对本专利技术的应用原理作详细的描述。如图1所示，本专利技术实施例提供的含铬革屑的磷灰石固化稳定化方法包括以下步骤：S101：在卧式搅拌器中，加入100份含铬革屑，20～30份水，5～7份7水硫酸亚铁，10～15份按不同Ca/P的比值混合物，加热至35～45℃，搅拌30min；S102：用20％NaOH溶液调节至pH＝9.0～10.0，搅拌30min，用10～20t压包机压成固定形状，置入烧结炉(高温炉)内，充氮气5min，升温至100～120℃，保温30～40min，再升温至400～600℃，保温30～60min；S103：出炉，冷却至常温，粉碎成颗粒作为无机-有机复合硬化材料作为土壤填埋、地砖或塑胶地板填料的原料。含铬革屑主要来自制革削匀废弃固体，含Cr2O3≤3.0％，含水35％～45％。Ca/P的混合物中的Ca为Ca(OH)2、CaCl2、Ca(NO3)2，混合物中的P为NaH2PO4、Na2HPO4、Na3PO4。Ca/P的混合物中的Ca/P比为Ca与P元素的数量比，比例为2.0～4.0，其中采用Ca(OH)2时Ca/P比为2.0～3.0，采用CaCl2、Ca(NO3)2时Ca/P比为3.0～4.0。下面结合具体实施例对本专利技术的应用原理作进一步的描述。实施例1在卧式搅拌器中，加入100份含Cr2O3＝1.55％革屑，20份水，5份7水硫酸亚铁，15份按Ca/P的比值为2.0的Ca(OH)2与Na2HPO4混合物，加热至35℃，搅拌30min，用20％NaOH溶液调节至pH＝9.0～10.0，搅拌30min，用10t压包机压成固定形状，置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含铬革屑的磷灰石固化稳定化方法，其特征在于，所述含铬革屑的磷灰石固化稳定化方法利用羟基磷灰石置入烧结炉内与胶原及铬离子形成高度矿化产物，制备出含有铬盐的固态矿化材料；烧结炉内充氮气5min，升温至100℃～120℃，保温30min～40min，再升温至400℃～600℃，保温30min～60min。

【技术特征摘要】
1.一种含铬革屑的磷灰石固化稳定化方法，其特征在于，所述含铬革屑的磷灰石固化稳定化方法利用羟基磷灰石置入烧结炉内与胶原及铬离子形成高度矿化产物，制备出含有铬盐的固态矿化材料；烧结炉内充氮气5min，升温至100℃～120℃，保温30min～40min，再升温至400℃～600℃，保温30min～60min。2.如权利要求1所述的含铬革屑的磷灰石固化稳定化方法，其特征在于，所述含铬革屑的磷灰石固化稳定化方法具体包括：(1)在卧式搅拌器中，加入100份含铬革屑，20份水～30份水，5份～7份水硫酸亚铁，10份～15份按不同Ca/P的比值混合物，加热至35℃～45℃，搅拌30min；(2)用20％NaOH...

【专利技术属性】
技术研发人员：单志华，杨建根，张一炜，邓航霞，陈慧，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川,51