一种处理有毒性铬渣的工艺方法与流程

文档序号:11206284阅读:417来源:国知局

本发明涉及污染治理技术领域,更具体的涉及一种处理有毒性铬渣的工艺方法。



背景技术:

铬渣是工业生产铬盐过程中排出的含铬废渣,属于重金属危险废物,其中含有易溶于水的六价铬,其具有强氧化毒性,可以对人体、农作物机体等造成损伤,污染地下水资源,铬渣的污染治理成为国家及地方政府的当务之急。目前,对于铬渣的处理有化学解毒(包括干法和湿法)、微生物解毒以及微波法解毒。微生物解毒,即细菌冶金原理:采用能有效还原六价铬的ch-1菌株对铬渣进行微生物治理,该法成本低、解毒彻底,但仅在实验室内进行,尚未对铬渣进行大量处理,最大缺点是细菌成活率低;微波法解毒是干法解毒的进一步转变,该方法不用回转窑,能有效的将有毒粉尘的二次污染将至最低,但缺点是需引进能产生强大微波的设备,并且耗电量巨大,使成本上升;化学解毒中的湿法是将铬渣磨细碱解后酸溶性和水溶性的六价铬在还原剂的作用下被还原成三价格,其缺点是处理成本高,稳定性不如干法,较易被空气重新氧化成有毒铬渣;而化学解毒中的干法即干法焙烧还原解毒,是在高温还原气氛下焙烧铬渣,将六价铬还原成三价格存在与玻璃体内以达到解毒的目的,其优点是一次性投资少,处理成本低,而且可以充分利用水泥行业的回转窑。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种处理有毒性铬渣的工艺方法,用以解决现有技术中一是利用回转窑处理有毒铬渣时水泥生产与铬渣处理互相影响,工艺不相适应的问题;二是解决有毒铬渣经处理后的重新氧化问题;三是选择成本较低,还原性较好的还原剂和适宜的浓度问题。

本发明提供一种处理有毒性铬渣的工艺方法,包括如下步骤:

铬渣回转窑煅烧:铬渣与无烟煤按照重量比100:13混合入窑进行还原煅烧;

煅烧后的铬渣急冷:煅烧后的铬渣迅速通过无风的篦冷机,然后进入一个全封闭的配备水除尘的箱体内,采用feso4水溶液对铬渣喷淋急冷,喷淋的水压应控制在200-300kpa。

优选地,回转窑煅烧控制参数如下:回转窑煅烧带温度为1200-1300℃,窑头温度为900-1000℃,窑尾温度为650-750℃,回转窑的窑速为1-2r/min,窑头负压为-20pa~-50pa,窑尾负压为-8pa~-10pa,窑内co浓度为1.6-2.0mg/m3,o2浓度≤6%。

优选地,急冷处理的铬渣温度控制在100-200℃之间。

优选地,feso4水溶液的浓度1g/l。

相对于现有技术,本发明具有如下有益效果:

本发明提供了一种处理有毒性铬渣的工艺方法,将铬渣与无烟煤按照一定比例混合入窑进行还原煅烧,利用高温环境中c及co的强还原性将铬渣中有毒的cr6+还原成无毒的cr3+,从而实现铬渣的解毒目的。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供的一种处理有毒性铬渣的工艺方法,方法包括以下步骤:

步骤1,铬渣回转窑煅烧:铬渣与无烟煤按照重量比100:13入窑还原煅烧;铬渣与无烟煤掺配比例,主要考虑两个方面:1、掺无烟煤的作用主要是在烧成带消耗大量的氧气燃烧,形成还原气氛,使六价铬还原成三价铬;2、无烟煤燃点比烟煤高,不会在分解带和过渡带大量燃烧,不会过早产生结皮、结后圈;掺配比例过小,达不到在烧成带形成还原气氛的目的,过大,影响窑系统煅烧。为此,生产初期设计铬渣与无烟煤从100:10到100:13再到100:15三个掺配比例各进行一个班试生产,然后分别进行测试,结果发现无烟煤掺配比例在10到13时窑煅烧状况最佳,各项技术参数最稳定,解毒铬渣六价铬含量达到设计要求。我们本着烧成带还原气氛理想化原则最终确定铬渣与无烟煤比例为100:13。

步骤2,煅烧后的铬渣急冷:煅烧后的铬渣迅速通过无风的篦冷机,然后进入一个全封闭的配备水除尘的箱体内,采用feso4水溶液对铬渣喷淋急冷,喷淋的水压应控制在200-300kpa。

采用水除尘喷淋急冷高温铬渣,水压是关键,喷头喷孔1mm左右,覆盖整个除尘箱,水压150kpa时,除尘箱内温度高,水雾化快,水蒸汽量少,无法完全隔离空气;水压超过300kpa时,水蒸气量过大,出除尘器铬渣表面有湿气,影响储存和下一步使用。最后决定把水压控制在200~300之间,取得良好效果。

在本发明实施例中,回转窑煅烧控制参数如下:为了不影响水泥的生产,又能处理铬渣,回转窑煅烧带温度为1200-1300℃,窑头温度为900-1000℃,窑尾温度为650-750℃,回转窑的窑速为1-2r/min,窑头负压为-20pa~-50pa,窑尾负压为-8pa~-10pa,窑内co浓度为1.6-2.0mg/m3,o2浓度≤6%。

急冷处理的铬渣温度控制在100-200℃之间。

feso4水溶液的浓度为1g/l:feso4、sncl2、snso4都具有强的还原性,后两种效果更佳,但成本是前者的10多倍,生产要考虑经济性,最后选择feso4作为还原剂,但是,具体配制多大浓度、依据是什么,必须经过试验。参照生产窑的煅烧条件,把高温炉升到1200℃,把配好的铬渣放在4个石英舟中,放入高温炉煅烧30分钟,立即移到4个石英管中,分别喷洒0.5g/l、1g/l、1.5g/l、2.0g/l的feso4水溶液,冷却到150-200℃取出石英舟,冷却至室温,然后分别测定4个试样的六价铬含量:0.153mg/kg、0.132mg/kg、0.094mg/kg、0.004mg/kg,按照设计要求,解毒铬渣六价铬含量不大于0.2mg/kg即可,考虑到试验与实际生产的差别,最终决定用1g/l的feso4水溶液进行生产试验,然后进行平行试验,测定解毒铬渣六价铬含量:0.184mg/kg、0.166mg/kg,完全符合设计要求。

尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种处理有毒性铬渣的工艺方法,包括如下步骤:铬渣回转窑煅烧:铬渣与无烟煤按照重量比100:13混合入窑进行还原煅烧;煅烧后的铬渣急冷:煅烧后的铬渣迅速通过无风的篦冷机,然后进入一个全封闭的配备水除尘的箱体内,采用FeSO4水溶液对铬渣喷淋急冷,喷淋的水压应控制在200‑300KPa。本发明将铬渣与无烟煤按照一定比例混合入窑进行还原煅烧,利用高温环境中C及CO的强还原性将铬渣中有毒的Cr6+还原成无毒的Cr3+,从而实现铬渣的解毒目的。

技术研发人员:罗晔;穆学智;范红军;刘丽娜;王民川;李领川;刘喜;王倩倩;李郑辉;李筠乐;顿磊;宋建安;南大洲;卫欣;王勇
受保护的技术使用者:中州大学
技术研发日:2017.07.11
技术公布日:2017.10.10
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