从冷轧铬泥中提取回收铬的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及固体废弃物资源化技术，具体地指一种从冷轧铬泥中提取回收铬的方法。
【背景技术】
[0002]随着冷轧汽车板产能的不断扩大，钢铁行业的冷轧含铬废水排放量也逐年递增，与之相对应的是冷轧含铬废水处理过程中会产生大量的冷轧铬泥。这种冷轧铬泥污泥量大，污染严重，在冶金行业被当作危险废弃物交给具有相应资质的公司进行处理，存在处理费用高的问题。
[0003]目前，对冷轧铬泥处置的主要方法为高温焙烧法，在冷轧铬泥中添加玻璃珠或碳酸钙等添加剂制成试样，然后对试样进行高温焙烧，使铬从中析出，该方法存在以下问题:
I)铬回收率一般在50%左右，处理后的污泥含铬量仍很高，对冷轧铬泥的无害化处理不够彻底；2)此高温焙烧法能耗高，提取成本高，是其企业化的瓶颈所在。
【发明内容】
[0004]本发明的目的就是要提供一种从冷轧铬泥中提取回收铬的方法，该方法铬回收率高，提取成本低。
[0005]为实现上述目的，本发明采用的技术方案是:一种从冷轧铬泥中提取回收铬的方法，包括以下步骤:
[0006]I)将冷轧铬泥浸泡于重量百分比浓度为20?37%的浓盐酸中进行搅拌混合，充分使冷轧铬泥中的Cr元素以Cr3+形式存在，然后静置一段时间后滤去不溶的固体物质，滤出的溶液备用；
[0007]2)往步骤I)所得溶液中加入Zn粉，充分析出非活性金属沉淀，滤去沉淀，滤出的溶液备用；
[0008]3)将步骤2)所得溶液的pH调节至7?8后，往溶液中充入CO2并进行加热，使溶液中的Zn2+和Ca 2+分别以ZnCO 3.3Zn (OH) 2和CaCO 3沉淀析出，并使得溶液中的Cr元素以CrCl3B式存在，然后静置一段时间后滤去沉淀，滤出的溶液备用；
[0009]4)将步骤3)所得溶液的pH调节至8?9，并对溶液进行加热，使溶液中的CrCl3发生水解反应，生成CrOCl沉淀，过滤分离出CrOCl沉淀后进行干燥，即得铬产品。
[0010]进一步地，所述冷轧铬泥的组分及其重量百分含量如下:40?60%的Cr(OH)3,20?30%的Ca(OH)2,10?20%的水，5?10%的非活性金属化合物。
[0011]进一步地，所述步骤2)中，Zn粉的用量为0.04?0.1gZn粉/g冷轧铬泥。
[0012]进一步地，所述步骤3)中，采用0.8?1.2mol/L的NaOH溶液调节溶液的pH至
7.5 ?8。
[0013]进一步地，所述步骤4)中，采用0.8?1.2mol/L的NaOH溶液调节溶液的pH至
8.5 ?9ο
[0014]进一步地，所述步骤2)中，所述非活性金属沉淀的主要成分为Cu和Pb。
[0015]进一步地，所述步骤3)中，充入CO2时溶液开始变浑浊，当溶液浊度无明显变化时停止充入CO2。
[0016]更进一步地，所述步骤I)中，搅拌混合时间为40?60min，静置时间为2?2.5h。
[0017]与现有技术相比，本发明具有以下优点:
[0018]其一，本发明对冷轧铬泥中的铬回收率达到95%以上，大幅提升了铬回收率，充分实现了冷轧铬泥的无害化处理。
[0019]其二，本发明工艺简化，较高温焙烧法大幅降低了能耗。
[0020]其三，本发明方法使得冷轧铬泥中的铬以高附加值的CrOCl形式提取出来，提升了铬回收的附加值。
[0021]其四，以钢铁企业每年产生冷轧铬泥800吨计算，目前每吨冷轧铬泥处置费大概为4000元，采用本发明方法后，可节约处置费320万元/年，再以冷轧铬泥的含铬量为20%计算，可提纯的铬产品为160吨，创造的经济价值近500万元/年，因此，可获得820万/年的经济效益。
【具体实施方式】
[0022]下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于更清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。
[0023]实施例1
[0024]冷轧铬泥的组分及其重量百分含量如下:50 %的Cr (OH) 3，30 %的Ca (OH)2,10 %的水，10%的非活性金属化合物。
[0025]I)称取50g冷轧铬泥置于IL重量百分比浓度为30%的浓盐酸中，搅拌40min后静置2h，然后过滤除去其中的沉淀物，滤出的溶液备用；
[0026]2)向步骤I)所得溶液中加入5g Zn粉，搅拌溶液，在Zn粉的作用下，冷轧铬泥中的Cu Pb等微量非活性金属析出，静置40min后对溶液进行过滤，除去杂质，滤出的溶液备用；
[0027]3)向步骤2)所得溶液中加入lmol/L的NaOH，调节pH值至7.5后，往溶液中鼓入0)2气体并进行缓慢加热，溶液开始变浑浊，直到溶液浊度没有明显变化为止停止充入CO 2，静置溶液Ih后对溶液进行过滤，去除滤渣，滤出的溶液备用；
[0028]4)向步骤3)所得溶液中加入lmol/L的NaOH，调节pH值至9.0，并对溶液进行缓慢加热，此时溶液中的&(:13发生水解，去除过滤液，留取沉淀物，沉淀物便为CrOCl沉淀，在队保护下，以100°C温度对沉淀物进行加热干燥，干燥后的产物即为提取的铬产品CrOCl。
[0029]冷轧铬泥中的铬回收率达98%。
[0030]实施例2
[0031]冷轧铬泥的组分及其重量百分含量如下:40%的Cr (OH)3, 30%的Ca (OH)2, 20%的水，10%的非活性金属化合物。
[0032]I)称取50g冷轧铬泥置于IL重量百分比浓度为20%的浓盐酸中，搅拌60min后静置2h，然后过滤除去其中的沉淀物，滤出的溶液备用；
[0033]2)向步骤I)所得溶液中加入3g Zn粉，搅拌溶液，在Zn粉的作用下，冷轧铬泥中的Cu Pb等微量非活性金属析出，静置40min后对溶液进行过滤，除去杂质，滤出的溶液备用；
[0034]3)向步骤2)所得溶液中加入lmol/L的NaOH，调节pH值至8后，往溶液中鼓入
0)2气体并进行缓慢加热，溶液开始变浑浊，直到溶液浊度没有明显变化为止停止充入CO 2，静置溶液Ih后对溶液进行过滤，去除滤渣，滤出的溶液备用；
[0035]4)向步骤3)所得溶液中加入lmol/L的NaOH，调节pH值至8.5，并对溶液进行缓慢加热，此时溶液中的&(:13发生水解，去除过滤液，留取沉淀物，沉淀物便为CrOCl沉淀，在队保护下，以100°C温度对沉淀物进行加热干燥，干燥后的产物即为提取的铬产品CrOCl。
[0036]冷轧铬泥中的铬回收率达97%。
[0037]实施例3
[0038]冷轧铬泥的组分及其重量百分含量如下:60 %的Cr (OH) 3，25 %的Ca (OH)2,10 %的水，5的非活性金属化合物。
[0039]I)称取50g冷轧铬泥置于IL重量百分比浓度为37%的浓盐酸中，搅拌50min后静置2.5h，然后过滤除去其中的沉淀物，滤出的溶液备用；
[0040]2)向步骤I)所得溶液中加入2g Zn粉，搅拌溶液，在Zn粉的作用下，冷轧铬泥中的Cu Pb等微量非活性金属析出，静置40min后对溶液进行过滤，除去杂质，滤出的溶液备用；
[0041]3)向步骤2)所得溶液中加入0.8mol/L的NaOH，调节pH值至7后，往溶液中鼓入
0)2气体并进行缓慢加热，溶液开始变浑浊，直到溶液浊度没有明显变化为止停止充入CO 2，静置溶液Ih后对溶液进行过滤，去除滤渣，滤出的溶液备用；
[0042]4)向步骤3)所得溶液中加入0.8mol/L的NaOH，调节pH值至8，并对溶液进行缓慢加热，此时溶液中的&(:13发生水解，去除过滤液，留取沉淀物，沉淀物便为CrOCl沉淀，在队保护下，以100°C温度对沉淀物进行加热干燥，干燥后的产物即为提取的铬产品CrOCl。
[0043]冷轧铬泥中的铬回收率达95%。
【主权项】
1.一种从冷轧铬泥中提取回收铬的方法，其特征在于:包括以下步骤: 1)将冷轧铬泥浸泡于重量百分比浓度为20?37%的浓盐酸中进行搅拌混合，充分使冷轧铬泥中的Cr元素以Cr3+形式存在，然后静置一段时间后滤去不溶的固体物质，滤出的溶液备用； 2)往步骤I)所得溶液中加入Zn粉，充分析出非活性金属沉淀，滤去沉淀，滤出的溶液备用; 3)将步骤2)所得溶液的pH调节至7?8后，往溶液中充入CO2并进行加热，使溶液中的Zn2+和Ca 2+分别以ZnCO 3.3Ζη (OH) 2和CaCO 3沉淀析出，并使得溶液中的Cr元素以CrCl 3形式存在，然后静置一段时间后滤去沉淀，滤出的溶液备用； 4)将步骤3)所得溶液的pH调节至8?9，并对溶液进行加热，使溶液中的CrCl3发生水解反应，生成CrOCl沉淀，过滤分离出CrOCl沉淀后进行干燥，即得铬产品。2.根据权利要求1所述从冷轧铬泥中提取回收铬的方法，其特征在于:所述冷轧铬泥的组分及其重量百分含量如下:40?60%的Cr (OH)3, 20?30%的Ca(OH)2,10?20%的水，5?10%的非活性金属化合物。3.根据权利要求1或2所述从冷轧铬泥中提取回收铬的方法，其特征在于:所述步骤2)中，Zn粉的用量为0.04?0.1gZn粉/g冷轧铬泥。4.根据权利要求1或2所述从冷轧铬泥中提取回收铬的方法，其特征在于:所述步骤3)中，采用0.8?1.2mol/L的NaOH溶液调节溶液的pH至7.5?8。5.根据权利要求1或2所述从冷轧铬泥中提取回收铬的方法，其特征在于:所述步骤4)中，米用0.8?1.2mol/L的NaOH溶液调节溶液的pH至8.5?9。6.根据权利要求1或2所述从冷轧铬泥中提取回收铬的方法，其特征在于:所述步骤2)中，所述非活性金属沉淀的主要成分为Cu和Pb。7.根据权利要求1或2所述从冷轧铬泥中提取回收铬的方法，其特征在于:所述步骤3)中，充入CO2时溶液开始变浑浊，当溶液浊度无明显变化时停止充入CO2。8.根据权利要求1或2所述从冷轧铬泥中提取回收铬的方法，其特征在于:所述步骤I)中，搅拌混合时间为40?60min，静置时间为2?2.5h。
【专利摘要】本发明公开了一种从冷轧铬泥中提取回收铬的方法，包括以下步骤：1)将冷轧铬泥浸泡于重量百分比浓度为20～37％的浓盐酸中进行搅拌混合，充分使冷轧铬泥中的Cr元素以Cr3+形式存在，静置后滤去不溶的固体物质，得溶液；2)往溶液中加入Zn粉，充分析出非活性金属沉淀，滤去沉淀，得溶液；3)将溶液的pH调至7～8后充入CO2并进行加热，使Zn2+和Ca2+分别以ZnCO3·3Zn(OH)2和CaCO3析出，并使得溶液中的Cr元素以CrCl3形式存在，静置后滤去沉淀，溶液备用；4)将溶液的pH调至8～9后加热，使溶液中的CrCl3水解，生成的CrOCl沉淀即为铬产品。本发明对冷轧铬泥中的铬回收率达到95％以上，大幅提升了铬回收率，充分实现了冷轧铬泥的无害化处理，降低了能耗，提升了铬回收的附加值。
【IPC分类】C22B7/00, C02F11/00
【公开号】CN104944719
【申请号】CN201510313747
【发明人】刘尚超, 薛改凤, 张垒, 王丽娜, 刘璞, 付本全, 周泳, 康凌晨, 卢丽君
【申请人】武汉钢铁(集团)公司
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年6月9日