一种含铬废渣的处理方法与流程

文档序号:12053676阅读:2539来源:国知局

本方法属于资源与环境技术领域,尤其是危险废物无害化处理处置技术,具体涉及一种高浓度含铬废渣的处理方法。



背景技术:

进入21世纪,人类社会面临各种挑战,其中就包括人们关注的环境污染问题。铬污染是人们必须认真对待的难题。多年以来,铬污染对人类健康损害的事例时有报道,特别是国际癌症研究机构关于6价铬可以致癌的结论,使铬污染更是名声狼藉。

含铬废物是电镀及皮革制造等行业的主要危险废物,在危险物名录中被划分为第21类废物。常见铬的化合价有正2价、正3价和正6价。铬的毒性与其价态有关,金属铬没有毒性,而化合物中的6价铬是强致癌致突变物质,可诱发肺癌和鼻咽癌等癌症,6价铬还易被人体吸收并且在体内蓄积。

在化工生产中,我国的铬盐生产普遍采用落后的有钙焙烧技术,使用此技术进行生产,每生产1吨铬盐,将产生2~3吨的废弃铬渣,每年全国约有75~90万的新增含铬危险废物产生。据调查,全国因铬渣已造成100余处污染场地,污染面积约有5平方公里,甚至其中部分场地,总铬及六价铬的含量较高,远远超出检测标准值,并且严重影响了居民的健康生产及生活。例如云南陆良被铬渣污染的地点附近出现癌症村,多人因患癌症去世,死亡人数每年约有6~7人,最小的为9岁的小孩也患癌症去世。现在,铬渣的无害化处理问题已经被认为是我国铬盐行业健康发展的瓶颈问题,也是世界性的难题。

目前,处置铬渣的方法主要有以下几种:堆贮法、固化法、无害化处理、熔融固化法、水泥固化法、络合法、电化学法、生物净化法等。单一使用这些方法,存在成本较高,工艺较复杂的问题,并不能真正达到经济性、实用性和有效性的要求。所以,对于铬渣的处理,综合多种方法,简化处置工艺,降低成本是健康有效处置铬渣的发展趋势。

CN201310692868.8 公开了一种含无机盐有机废水与含铬废渣的处理方法,包括:(a)提供含无机盐有机废水,在其具有pH0.1-4.0下加入含铬废渣;(b)将所得混合物于150-400℃进行液相反应,后过滤得滤液和滤渣;(c)任选向所得滤液中添加还原剂以还原残留铬,后过滤得滤液和滤渣;(d)将步骤(b)或(c)所得滤液结晶,得无机盐晶体和母液;(e)将步骤(d)所得母液调至pH6.5-7.0,析出沉淀,分离得沉淀和滤液;以及(f)任选将步骤(e)所得滤液返回生产或脱盐后排放。该方法不仅有效除去有机废水中有机物,而且还可回收有机废水中的无机盐,处理后废水可返回工业应用或者简单脱盐后直接排放,此外含铬废渣中铬得以回收。

CN201610038396.8 公开了一种含铬废物的处理方法,其步骤如下:a)收集六价铬含量为5wt%的废渣或废液,先加入废酸液搅拌10-30min,再加入化工废液反应2-6h;b)向步骤a)反应后的废物中加入石灰调节pH值为7-9,搅拌20-60min,然后固化处理即可。

CN201210333264.X 公开一种钢铁工业含铬废渣的处理方法,解决了现有含铬废渣污染环境、经济效益低的问题。技术方案包括将含铬废渣放入搅拌釜中,再加入盐酸溶液进行搅拌酸洗,使含铬废渣中包括铬在内的可溶物溶解;然后调节混合液的pH值到5~6后过滤,滤渣为无铬或低铬废渣,滤液作为燃煤助燃剂。

现发明一种含铬废渣的处理方法,所用药剂价格低,不会对环境造成二次污染,经济和社会效益显著。



技术实现要素:

本发明目的在于克服现有技术的不足,而提供一种处理工艺简单、处置成本低而且运行效果稳定的高浓度含铬废渣的处理方法。

一种含铬废渣的处理方法,具体实施步骤包括如下:

(1)向加入水搅拌均匀后的含铬废渣中加入酸性物质,调节pH后加入还原剂进行还原反应;

择优,步骤(1)所述酸性物质为是硫酸,pH的调节范围为2~4;

择优,步骤(1)所述还原剂为硫代硫酸钠;

择优,步骤(1)所述还原剂加入量为所述废渣总重量的10%~25%;

择优,步骤(1)所述还原反应时间25~35min;

(2)取少量反应(1)还原后的废渣加入适量水,观察废渣与水混合后水的颜色变化;

择优,步骤(2)所述的水的颜色变化是指由黄色变为绿色;

(3)在步骤(2)后向废渣中加入碱性物质调节pH;

择优,步骤(3)所述的碱性物质为石灰;

择优,步骤(3)所述的调节pH是将反应后的废渣的pH调节至7~9;

(4)在步骤(3)后向废渣中加入絮凝剂充分搅拌并控制废渣处于弱碱性;

择优,步骤(4)所述的絮凝剂为聚合硫酸铝;

择优,步骤(4)所述的弱碱性的pH值为7~8.5;

择优,步骤(4)所述充分搅拌的时间为10~15min;

(5)在步骤(4)后向废渣中加入固化剂并充分搅拌并控制废渣处于弱碱性;

择优,步骤(5)所述充分搅拌的时间为5~15min;

择优,步骤(5)所述的弱碱性的pH值为7~8;

(6)在步骤(5)后对废渣的固化体进行养护;

择优,步骤(6)所述的养护时间为3~5天。

发明人对含铬废渣的处理方法进行了大量试验研究,其工作原理是:(1)通过加入硫酸调节废渣的pH在3~5之间,并加入适量的硫代硫酸钠,一方面将含铬废渣中毒性较大的Cr6+还原成Cr3+,同时通过控制废渣的酸性条件调节还原反应时间(pH<3反应很快结束,但反应较剧烈);(2)Cr6+的废渣溶于水后颜色为黄色,Cr3+的颜色为绿色,还原反应程度可通过颜色的变化来判断;(3)聚合硫酸铝是复合型高分子聚合物,分子结构庞大,吸附能力强,聚沉速度快,能有效的去除废渣中的重金属离子,从而降低浸出量。(4)生成的Cr(OH)3沉淀为两性氢氧化物,在反应过程后酸碱性必须保持处于弱碱性(5)水泥与反应后的废渣混合处理形成固化体,一是能加强废渣的强度,二是将重金属离子进行包裹,进一步防止铬的浸出而形成二次污染。

本发明所用反应设备为现有的公知设备。

本发明与现有处理技术相比,具有以下优点和效果:

常温常压操作,反应条件容易控制,适用性强,工业化运行效果稳定;药剂添加类别少,成本较低,不会对环境造成二次污染,经济和社会效益显著;总铬和六价铬离子的浸出率低,可确保达到国家危险废物填埋标准。

具体实施方式

结合实施例对本发明作进一步的阐述,但本发明的实施方式不局限于所述内容。

实施例1

以某电镀厂的含铬废渣为处理对象,废渣的原来成分:pH=4.67,总Cr=389mg/L,Cr6+= 366mg/L;

利用本发明所述方法对此废渣进行处理:

将废渣单独搅拌均匀,向其中加入适量水使其成稀泥状,搅拌5min左右,加硫酸反应并调节 pH至4,并加入废渣总量10%的硫代硫酸钠固体,充分搅拌30min;待其颜色变为绿色后加入石灰,将废渣的pH调至8.5;取废渣总重量8%的聚合硫酸铝进行絮凝反应10min,最后检测pH,将废渣的pH调至8时,添加废渣总量15%的水泥进行固化养护;

养护4天后进行浸出实验检测:总Cr=9.6mg/L,Cr6+= 0.088mg/L。

实施例2

以某皮革厂的含铬废渣为处理对象,废渣的原来成分:pH=5.2,总Cr=1160mg/L,Cr6+= 416mg/L;

利用本发明所述方法对此废渣进行处理:

将废渣单独搅拌均匀,向其中加入适量水使其成稀泥状,搅拌10min左右,加入适量的硫酸,将pH调节至2,并加入废渣总量20%的硫代硫酸钠固体,充分搅拌30min;待搅拌结束后,取少量,溶于适量水,观察其颜色变为绿色;然后加入石灰将废渣的pH调至8.5左右;接着取废渣总重量15%的聚合硫酸铝进行絮凝反应15min,最后检测pH,将废渣的pH调至7.5时,添加废渣总量20%的水泥进行固化;

养护4天后进行浸出实验检测:总Cr=8.56mg/L,Cr6+= 0.093mg/L。

实施例3

以某电镀厂的含铬废渣为处理对象,废渣的原来成分:pH=6.4,总Cr=678mg/L,Cr6+=112mg/L;

利用本发明所述方法对此废渣进行处理:

将废渣单独搅拌均匀,向其中加入适量水使其成稀泥状,搅拌8min左右,加入适量的硫酸反应,并将其pH调节至3左右,并加入废渣总量15%的硫代硫酸钠固体,充分搅拌30min;待搅拌结束后,取少量,溶于适量水观察其颜色变为绿色;然后加入石灰,将废渣的pH调至8.5;接着取废渣总重量8%的聚合硫酸铝进行絮凝反应10min,最后检测pH,将废渣的pH调至8时,添加废渣总量10%的水泥进行固化;

养护5天后进行浸出实验检测:总Cr=10.52mg/L,Cr6+= 0.130mg/L。

实施例4

以某皮革厂的含铬废渣为处理对象,废渣的原来成分:pH=5.8,总Cr=865mg/L,Cr6+=216mg/L;

利用本发明所述方法对此废渣进行处理:

将废渣单独搅拌均匀,向其中加入适量水使其成稀泥状,搅拌10min左右,加入适量的硫酸反应,并将其pH调节至3左右,并加入废渣总量17%的硫代硫酸钠固体,充分搅拌30min;待搅拌结束后,取少量溶于适量水,观察其颜色至变为绿色;然后加入石灰将废渣的pH调至8.5左右;接着取废渣总重量10%的聚合硫酸铝进行絮凝反应10min,最后检测pH,将废渣的pH调至8时,添加废渣总量15%的水泥进行固化;

养护5天后进行浸出实验检测:总Cr=7.46mg/L,Cr6+= 0.098mg/L。

以上所述仅是本发明的优选实施例,并不用于限制本发明;其他的任何不脱离本发明的原理和构思前提所做的修改、替换、简化、改进等,视为等效的置换方式,均在本发明的保护范围之内。

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