一种解毒铬渣的方法技术

本发明专利技术公开了一种解毒铬渣的方法，将铬渣与核桃壳经过干燥和磨碎，在陶瓷坩埚中按一定比例装入铬渣和核桃壳，并混合均匀，然后将坩埚放入微波炉中，坩埚周围用矿渣棉保温材料保温，采用带屏蔽的铠式热电偶测量微波场中的温度，待温度升到７００～１０００℃后，保温１０～２０ｍｉｎ关闭微波炉，５～１０ｍｉｎ后打开炉门，待物料冷却后，将物料浸入蒸馏水中，浸泡２４ｈ后过滤，并将滤液定容至２５０ｍｌ，用二苯碳酰二肼分光光度法测定滤液中的Ｃｒ６＋浓度，并折算为浸出的六价铬质量占样品铬渣质量的百分数，从而计算出解毒率。本发明专利技术利用核桃壳中的Ｃ还原铬渣，两种废渣均得到充分利用，节约资源并变废为宝。提高化学产率的特点，从而降低生产成本。步骤简单，操作简便，进一步减少生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用微波加热方法，使核桃壳和铬渣反应来解毒铬渣的技术，属于环境保护以及"三废"治理领域。
技术介绍
铬渣是铬盐生产过程中的废渣。我国对铬盐的生产多采用纯碱焙烧法，在金属铬 或铬盐生产过程中，将磨细的铬铁矿、白云石与纯碱等，把混合料加入回转窑内氧化焙烧使 铬铁矿中的三氧化二铬绝大都分转化成铬酸钠，残余的固体废渣，就是铬渣。铬渣中的有害 成分主要是四水铬酸钠、铬酸钙等六价铬的化合物。六价铬有很强的氧化性和流动性，毒性 很强，可影响地下水和地表水的质量，破坏土壤的原有结构和土壤的生态系统，对人体和动 植物都有危害。 我国铬盐生产中，每生产lt的红砜钠将排出1. 7 4. 2t铬渣，每生产lt的金属 铬约排出10t铬渣。据调查，全国每年新排放铬渣约60万t，历年累计堆存铬渣量达600 万t，经过解毒处理或综合利用的不足17%，严重污染土壤1250多万t。铬渣中除含有钙、 镁、铁、硅、铝元素外，还含有一定量反应不完全的Cr203， 1 3%水溶性铬酸钠和酸溶性铬 酸钙，含铬废渣是最危险的固体废物，会对周围环境造成持续性的污染。 铬渣的污染控制与治理，以及铬资源的综合利用问题，在国内外都极为重视。我 国国家发改委和环保总局已提出铬渣污染治理的新规化，要求2010年实现铬盐清洁生产， 2012年基本完成铬渣污染堆场的治理与生态恢复，这对生产铬盐的化工企业是一个严峻的 挑战，但对于企业推进循环经济，实现清洁生产也是机遇。迄今为止，在铬盐的生产中，铬渣 的产生还无法避免，一些工艺的改进只做到了减量化的效果，再加上历年堆存积累的废渣， 含铬废渣的处理仍然是防止和消除铬污染的重要方面。从推进循环经济发展、充分利用宝 贵的铬资源、实现清洁生产和可持续发展角度出发，在铬和铬盐的生产、使用中，都还有许 多问题有待解决。从资源化的角度出发，铬渣的处理，目前多数较为可行的方案中，以铬由 六价还原为三价的解毒和固化(制砖，生产铸石和水泥)为主。 核桃是世界重要的油料、干果树种之一，是世界所公认的良好生态、经济型树种， 在我国广为种植，其中，云南是我国著名的核桃主产区之一，核桃年产量居全国之首。2002 年全世界核桃的总产量为130万吨左右，中国年产量为34万吨，产生的核桃壳也在十几万 吨左右。 核桃壳的化学成分多为含碳物质，每lOOg含灰分O. 663g、水分9. 59g、苯醇抽出物3. 71g、木质素38. 05g、纤维素30. 88g、半纤维素27. 26g。过去核桃作为干果销售，其果壳难以回收利用，而现在许多核桃被深加工利用，所产生的大量集中的核桃壳却被丢弃或焚烧，造成资源的极大浪费。因此，加强对核桃壳的综合利用，避免核桃壳资源的浪费，生产附加值高的产品，不仅可以有效地处理固体废弃物，而且能够变废为宝，提高经济收入。 在公开号为CN101112647中公开了一种铬渣除毒处理工艺。用水将氯化钡溶解稀释成溶液、碳酸钡溶解稀释成悬浮液，与铬渣同时放入球磨机内混磨，混磨时将铬渣粉碎，铬渣中的六价铬在粉碎过程中不断的溶出，与溶液中钡离子反应，生成不溶于水的铬酸钡； 处理后的铬渣中的三价铬不易还原成六价铬，处理完成后的铬渣与水泥、石灰、砂石混合用 于路基稳定土。 在公开号为CN1962096中公开了一种化学_生物耦合还原铬渣中六价铬的铬渣处 理方法。主要是将铬渣湿法粉碎，在粉碎过程中向体系中添加含有酸和化学还原剂的溶液， 控制体系的pH值，降低溶液中的六价铬浓度；将经过湿法粉碎的液固混合物转移到另一反 应器中，继续添加酸和化学还原剂，再搅拌一定时间，进一步将六价铬还原；向固液混合体 系中接种厌氧菌，然后进行堆浸。 在公开号为CN101234238A中公开了一种用一氧化碳解毒铬渣的方法属于将生产 红矾钠铬渣中的六价铬离子Cr6+还原成三价铬离子Cr3+的
为了用铬渣和煤混合 物在高温中产生更多的CO把铬渣中的六价铬离子Cr6+还原成三价铬离子Cr3+，把铬渣和煤 挤压成密度为1. 5 X 103 5. 5 X 103Kg/m3，厚度为5 50mm的铬渣煤坯块进行锻烧，锻烧完 后用乙醇溶液进行水淬。 在公开号为CN1066296A中公开了一种铬渣综合除毒法，是将铬渣加水湿磨成浆， 与稀盐酸反应，并先后使滤液与含钡添加剂，硫酸或硫酸镁。石灰乳或碳酸钠反应，实现多 种元素的综合提取利用。所用盐酸可以实现循环使用，滤渣可用于炼铁、制砖。本法可使格 渣彻底永久性地除毒并实现全渣资源化综合利用。本法采用化工生产通用工艺设备，易于 操作，投资少，治理成本低，具有良好的环境效益和经济效益。 上述的方法存在以下缺点 (1)处理工艺复杂，反应时间长，操作难度加大，导致生产成本增加； (2)部分专利技术工艺中所需温度高，反应时间长，还存在二次废水的治理问题，大大提高了生产成本； (3)生产过程中需用到化学试剂，生产成本提高。
技术实现思路
本专利技术的目的是利用微波加热的方法，使核桃壳中的C和铬渣发生氧化还原反 应，在高温条件下将铬渣中06+化合物在介质中被还原为03+化合物，将毒性较大的06+还 原为低毒的Cr3+，从而达到铬渣无害化的目的。 本专利技术的目的是这样实现的 1、主要原材料 (1)本专利技术所用铬渣为铬工业生产的浸出渣，铬渣中Cr6+含量及其它化学成分和 含量见表l。 表l铬渣化学成分及含量(质量％ ) Cr6+总铬&3+Si02A1203CaOMgOFe2031.33 5.09 9. 12 7. 89 32. 64 21. 22 19. 28 1.566. 4210. 038. 2334. 5624. 8720. 984 (2)干燥将铬渣与核桃壳分别在温度控制在100 115t:的烘干箱中烘干至水分 小于8wt%，时间为1. 5 2小时；冷却后磨碎分别过80 100目筛。 2、技术方案 在陶瓷坩埚中按一定比例装入铬渣和核桃壳，并混合均匀，然后将坩埚放入微波 炉中，坩埚周围用矿渣棉保温材料保温，采用带屏蔽的铠式热电偶测量微波场中的温度，待 温度升到700 100(TC后，保温10 20min关闭微波炉，5 10min后打开炉门，待物料冷 却后，将物料浸入蒸馏水中，浸泡24h后过滤，并将滤液定容至250ml，用二苯碳酰二肼分光 光度法测定滤液中的Cr6+浓度，并折算为浸出的六价铬质量占样品铬渣质量的百分数，从 而计算出解毒率。 在还原分解过程中主要发生的反应方程为 2C+02 — 2C0 (1) 3C0+2Cr03 — Cr203+3C02 (2) C02+C — 2C0 (3) 本专利技术的方法利用铬渣和核桃壳都具有良好的微波吸收性能，在微波辐照下，具 有加热速度快，热损失小，加热均匀的特点。另外由于微波辐照具有激活极性分子、改变物 质性状、加速化学反应、提高化学产率的特性，使其在无机固相反应的应用方面获得了较大 进展。整个工艺为铬渣和核桃壳的合理利用提供了新的途径，解决了铬渣大量堆存的问题， 保护环境。 本专利技术的主要优点有 (1)利用核桃壳中的C还原铬渣，两种废渣均得到充分利用，节约资源并变废为宝。(2)微波辐照具有加热快、热耗小、加热均匀、激活极性分子、改变物质性状、加速化学反应、提高化学产率的特点本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种解毒铬渣的方法，其特征在于含有以下步骤：将铬渣与核桃壳经过干燥和磨碎后，在陶瓷坩埚中按比例装入铬渣和核桃壳，并混合均匀，然后将坩埚放入微波炉中，坩埚周围用矿渣棉保温材料保温，将温度升到７００～１０００℃后，保温１０～２０ｍｉｎ，关闭微波炉，５～１０ｍｉｎ后打开炉门，待物料冷却后，将物料浸入蒸馏水中，浸泡后过滤，并将滤液定容至２５０ｍｌ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨月红，李迎，张慧娜，刘梦雪，付廷栋，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：53[中国|云南]