一种铬渣无害化处理方法技术

本发明专利技术属于铬渣治理的技术领域，具体涉及一种铬渣无害化处理方法，所述方法为：（1）取糠醛渣用溶剂洗净，烘干，冷却至室温，粉碎过筛备用；（2）在无氧条件下，将过筛后的糠醛渣加入到铁盐溶液中，持续搅拌，使其混合均匀，然后快速搅拌，缓慢滴加强氧化剂，继续搅拌直至反应完全，将所得黑色固体真空抽滤，用溶剂洗涤，真空干燥；（3）向铬渣中加入上述所得物质和溶剂，置于容器中，搅拌均匀，加热使其充分反应，测上层清液中六价铬离子浓度；通过对糠醛渣进行改性纳米零价铁进行铬渣治理，提高了铬渣中六价铬还原为三价铬，提高了六价铬的去除率。

A harmless treatment method for chromium slag

The invention belongs to the technical field of chromium slag treatment, and specifically relates to a harmless treatment method of chromium slag. The method comprises: (1) washing, drying, cooling to room temperature, crushing and sieving the furfural slag for reserve; (2) adding the sifted furfural slag into the iron salt solution under anaerobic condition, continuously stirring, making it mix evenly, then stirring rapidly and strengthening slowly. The oxidant is stirred until the reaction is complete, the black solid is vacuum filtered, washed with solvent and dried in vacuum; (3) The above-mentioned substances and solvents are added to the chromium slag and placed in the container, stirred evenly, heated to make it fully react, and the concentration of hexavalent chromium ion in the supernatant is measured; Chromium slag is treated with modified nano-zero-valent iron from furfural slag to improve the chromium content. The reduction of hexavalent chromium to trivalent chromium in slag improves the removal rate of hexavalent chromium.

【技术实现步骤摘要】
一种铬渣无害化处理方法
本专利技术属于铬渣治理的
，具体涉及一种铬渣无害化处理方法。
技术介绍
铬渣是生产金属铬和铬盐过程中产生的工业废弃物，铬渣中铬元素在酸性以及弱酸性条件下主要以六价铬离子形式存在，具有较好的水溶性和迁移能力，如长期露天堆存，其中剧毒性且致癌的六价铬会被溶出渗入地下水体中，对环境和人类造成严重污染，此外，铬元素又是极为重要的稀有金属，在航空、汽车、造船以及国防工业中具有广泛的应用，但我国的铬资源相对匮乏，铬渣也可以作为一种有效的铬资源，我国铬渣每年排放量近60万吨，通常处理铬渣的方法主要有无害化和资源化两种途径，但前者易造成资源浪费，因此，铬渣的资源化利用是减少环境污染和资源浪费的有效途径。目前，针对各种重金属离子的污染，发展起来了多种重金属离子的治理技术，由于不同的重金属本身所具有的不同的污染性质，根据处理需要，大致可以将重金属污染的处理技术分为3大类，主要包括物理化学法、化学法以及生物法。近年来，添加纳米零价铁对铬污染土壤进行原位修复的技术逐渐受到国际的关注，成为学者们研究的重点和热点之一，纳米零价铁是指粒径介于1-100nm的零价铁颗粒，由于其具有小粒径、大比表面积、强吸附能力和高还原性的特征，已成为修复铬污染土壤的热门研究材料，纳米零价铁去除铬渣中六价铬主要是通过其吸附、还原和共沉淀来实现，包括直接还原和间接还原两种途径。由于纳米零价铁自身磁性较高，表面能较大，使其极易聚集成大颗粒，从而降低其比表面积，影响去除铬渣中六价铬的去除率；由于纳米零价铁具有较强的还原性，极易与空气中的氧气氧化，进而降低其还原性，影响其性能；由于纳米零价铁在去除铬渣中六价铁时，容易释放过量的铁离子，进而造成了二次污染。
技术实现思路
为了解决以上现有技术的缺点和不足之处，本专利技术的首要目的在于提高纳米零价铁的去除铬渣中六价铬去除率。本专利技术的另一目的在于增加去除铬渣的去除率的同时，减少纳米铁的使用，进而减少铁离子的释放量，减少环境的二次污染。本专利技术主要通过以下技术方案实现：一种铬渣无害化处理方法，包括以下制备步骤：（1）取糠醛渣用溶剂洗净，烘干，冷却至室温，粉碎过筛备用；（2）在无氧条件下，将过筛后的糠醛渣加入到铁盐溶液中，持续搅拌，使其混合均匀，然后快速搅拌，缓慢滴加强氧化剂，继续搅拌直至反应完全，将所得黑色固体真空抽滤，用溶剂洗涤，真空干燥；（3）向铬渣中加入上述所得物质和溶剂，置于容器中，搅拌均匀，加热使其充分反应，测上层清液中六价铬离子浓度。优选的，步骤（1）中糠醛渣为玉米秆为原料制备糠醛时产生的废渣。优选的，步骤（1）中溶剂为去离子水，洗去溶于水的杂质以及颗粒物，烘干的温度为75-85℃。优选的，步骤（1）中为过40-60目筛。优选的，步骤（2）中无氧条件为在氮气的条件下，溶剂为去离子水，70-80℃真空干燥5h。优选的，步骤（2）中铁盐为七水硫酸铁，强氧化剂为硼氢化钠，其中七水硫酸铁和硼氢化钠物质的量之比为1:2.5-3。优选的，步骤（2）中黑色固体中糠醛渣和纳米零价铁的质量比为10-15:1。优选的，步骤（3）中溶剂为去离子水，其中铬渣与去离子水的质量比为1:4.5-5.5。优选的，步骤（3）中糠醛渣和铁的改性物的质量与铬渣的质量比为1:2-3。优选的，步骤（3）中混合溶液置于振荡培养箱中，其中反应温度为25-30℃，振荡速度为200r/min-250r/min，振荡时间为25-35h。有益效果（1）本专利技术在传统纳米铁吸附铬渣的基础上进行了改性，使纳米零价铁的稳定性、分散性和抗氧化性得到增强，避免纳米铁在修复铬渣时，反应释放过多的铁离子造成二次污染。（2）本专利技术使用的糠醛渣改性纳米零价铁，糠醛渣为生产糠醛产生的废弃物，呈酸性，富含纤维素、木质素具有羟基、羧基、氨基等多种官能团，具有吸附性和良好的还原性，利用糠醛渣改性纳米零价铁进行铬渣治理，不仅能有效利用废弃资源，减少环境污染，而且还具有明显的经济效益和社会效益。（3）本专利技术使用的糠醛渣为酸性，改性纳米铁，可以避免纳米铁的氧化，提高了纳米铁的降解六价铬的性能，纤维素含量较高，且为农林废弃物，来源较广，可再生，价格低廉，化学成分独特，对铬渣中六价铬离子的去除较为理想。（4）本专利技术使用的合适的糠醛渣改性纳米零价铁的粒径、合适的糠醛渣以及铁的含量比例、合适的固液比，合适的搅拌速率，合适的搅拌时间，对铬渣进行处理，保证了资源的合理利用，同时缩短了反应的时间，提高了治理的效率。附图说明图1糠醛渣粒径对铬渣中去除六价铬的去除率；图2糠醛渣和纳米铁的质量比对铬渣中去除六价铬的去除率；图3固液比对铬渣中去除六价铬的去除率；图4振荡速率对铬渣中去除六价铬的去除率；图5振荡时间对铬渣中去除六价铬的去除率。具体实施方式以下将结合附图对本专利技术各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本专利技术所保护的范围。实施例1-3（1）取玉米秆为原料制备糠醛时产生的废渣3.5g，用去离子水洗净，洗去溶于水的杂质以及颗粒物，放于烘干器中烘干，调节温度80℃，冷却至室温，粉碎过筛40目筛备用；（2）在氮气的条件下，将过筛后的糠醛渣加入到100ml，0.05mol/L七水硫酸铁溶液中，持续搅拌，使其混合均匀，然后快速搅拌，缓慢滴加100ml，0.125mol/L硼氢化钠，继续搅拌直至反应完全，将所得黑色固体真空抽滤，用去离子水洗涤，75℃真空干燥5h；（3）向10g铬渣中加入上述所得物质和50ml去离子水，置于振荡培养箱中，振荡速度为225r/min，搅拌均匀，振荡时间为30h，加热使其充分反应，保持反应温度为25℃，测上层清液中六价铬离子浓度。表1为改变糠醛渣的粒径，测得的六价铬离子的去除率。表1：实施例糠醛渣的粒径六价铬离子的去除率14099.253%25099.785%36099.891%考虑到糠醛渣的粒径大小，对于六价铬去除率的影响，因此改变糠醛渣的粒径进行实验，由实施例1-3可以看出，糠醛渣的粒径在过40-60目筛后，对六价铬的去除率较好，当粒径过大时，比表面积越小，不利于糠醛渣和纳米零价铁去除六价铬元素，当粒径过小时，比表面积较大，但颗粒处于不太稳定的状态，易发生团聚现象，从而使颗粒变大，进而比表面积减小，糠醛渣粒径在40-60目筛时，不易形成团聚现象，比较面积相对较大，提高了去除六价铬元素的去除率。由图1可以看出，当目筛20时，糠醛渣和铁的改性物去除六价铬的去除率较低，随着目筛增加，粒径减小，糠醛渣和铁的改性物去除六价铬的去除率逐渐增加，达到60时，趋于稳定，接近100%，当随着粒径继续变小，去除率又开始下降，因此糠醛渣粒径在40-60目筛时，去除率最优。实施例4-6（1）取玉米秆为原料制备糠醛时产生的废渣2.8g,用去离子水洗净，洗去溶于水的杂质以及颗粒物，放于烘干器中烘干，调节温度75℃，冷却至室温，粉碎过筛50目筛备用；（2）在氮气的条件下，将过筛后的糠醛渣加入到100ml，0.05mol/L七水硫酸铁溶液中，持续搅拌，使其混合均匀，然后快速搅拌，缓慢滴加100ml，0.128mol/L硼氢化钠本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铬渣无害化处理方法，其特征在于，包括以下制备步骤：取糠醛渣用溶剂洗净，烘干，冷却至室温，粉碎过筛备用；在无氧条件下，将过筛后的糠醛渣加入到铁盐溶液中，持续搅拌，使其混合均匀，然后快速搅拌，缓慢滴加强氧化剂，继续搅拌直至反应完全，将所得黑色固体真空抽滤，用溶剂洗涤，真空干燥；向铬渣中加入上述所得物质和溶剂，置于容器中，搅拌均匀，加热使其充分反应后测量上层清液中六价铬离子浓度。

【技术特征摘要】
1.一种铬渣无害化处理方法，其特征在于，包括以下制备步骤：取糠醛渣用溶剂洗净，烘干，冷却至室温，粉碎过筛备用；在无氧条件下，将过筛后的糠醛渣加入到铁盐溶液中，持续搅拌，使其混合均匀，然后快速搅拌，缓慢滴加强氧化剂，继续搅拌直至反应完全，将所得黑色固体真空抽滤，用溶剂洗涤，真空干燥；向铬渣中加入上述所得物质和溶剂，置于容器中，搅拌均匀，加热使其充分反应后测量上层清液中六价铬离子浓度。2.根据权利要求1所述的一种铬渣无害化处理方法，其特征在于，步骤（1）中糠醛渣为玉米秆为原料制备糠醛时产生的废渣。3.根据权利要求1所述的一种铬渣无害化处理方法，其特征在于，步骤（1）中溶剂为去离子水，洗去溶于水的杂质以及颗粒物，烘干的温度为75-85℃。4.根据权利要求1所述的一种铬渣无害化处理方法，其特征在于，步骤（1）中为过40-60目筛。5.根据权利要求1所述的一种铬渣无害化处理方法，其特征在于，步骤（2）中无氧条...

【专利技术属性】
技术研发人员：郗丹，
申请(专利权)人：郗丹，
类型：发明
国别省市：山东,37