铬渣处理
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利用陶粒技术处理铬渣的作用原理
1、将铬渣作为碱性助熔剂;
2、铬渣的六价铬组份在回转窑内高温、低氧分压、强扰动和酸
性熔体环境下,完成转化为三价铬氧化物的高温熔融半程还原;
3、残留的铬以及其它微量金属取代硅酸盐矿物中的钙、铝而包
封在硅酸盐的网状晶格中,陶粒烧成后,经水淬急冷或风冷成型,实现铬渣彻底解毒和无害化、资源化的目的;
4、焚烧飞灰回制程重新参与高温融态还原过程;
5、钠作为碱性助熔剂,可降低陶粒融态温度,但容易结皮、堵
塞窑体,造成引风不畅,窑体无负压,陶粒胀裂成砂;
6、氯离子容易产生酸性气体和二噁英,在布袋冷却后容易形成
盐结晶,且氯起增粘作用,堵塞微细布袋通道,形成压差增加,除尘效率低下;
7、含铬污泥中的碱性金属(铬、钙)、海泥中的碱性金属(钠、
镁、钡、钾)等成分,共同起到助熔作用,但过尤不及,单纯采用海泥制陶粒非常可行,铬渣添加比例应控制,或以含碱性金属低的红土替代部分海泥;
8、红土含杂质少、疏水性强、质地均匀,且无须破碎,相对海
泥而言,可以直接节省破碎成本、晒干和去除杂质损耗,间接节省烟气处理成本,提高产能,建议可以尝试。
铬渣无害化处理方法铬渣是一种常见的工业废弃物,主要由含铬废水和废液中的铬化合物以及铬酸盐类等组成。
由于铬元素的毒性较大,铬渣的排放给环境带来了极大的危害。
因此,对铬渣无害化处理方法的研究与实践具有重要的现实意义。
一般来说,铬渣无害化处理方法主要有以下几种:1.物理化学方法物理化学方法是指利用化学反应或物理现象将铬渣转化成无害或可回收的物质。
例如,通过高温熔融将铬渣转化为玻璃状物质,从而达到无害化处理的目的。
此外,还可以利用化学反应将铬渣中的铬转化为不溶性的铬化合物,如氧化亚铁、氧化铝等。
这种方法无需添加化学试剂,对环境影响小。
2.生物处理方法生物处理方法是指利用微生物对铬渣中的有害物质进行降解和转化。
如采用生物膜技术、活性污泥法等将铬化合物转化为铬酸盐,再利用沉淀、吸附、浮选等方法将其分离出来。
生物处理方法对环境污染小,但处理效率较低,需要长时间的处理周期。
3.热风干燥方法热风干燥法是指将湿度较高的铬渣在高温高湿下进行干燥,使其变成无臭、无粉尘、无毒害的颗粒物质。
这种方法对环境污染较小,但干燥过程中会产生大量热量和水蒸气,对环境有一定影响。
4.固体化处理方法固体化处理法是指将铬渣与化学物质混合固化,使其变成稳定的固体状物质。
这种方法可以减少铬渣的体积,降低铬渣的毒性和危害。
但固体化处理的环境效益与经济成本之间的平衡,需要进行深入研究与探讨。
5.热解技术热解技术是一种高温分解的方法,将铬渣置于高温炉中进行加热分解。
这种方法能够将铬渣中的有机物和无机物进行完全分解,将其转化为无害物质或可回收的物质。
但由于需要投入大量的能源和资金,技术难度较高,目前的应用范围比较有限。
总而言之,无害化处理铬渣是一项迫切需要解决的环保问题。
各种处理方法各有优缺点,需要在实际应用中根据不同情况选择合适的方法。
未来的发展趋势将是继续探索新的无害化处理方法,提高铬渣处理的效率和经济效益。
铬渣的处理铬渣是指在铬生产过程中由铬铁矿、纯碱和钙质填料按一定比例混合,经高温煅烧、用水制取铬酸钠后所得的灰绿色残渣,是一种强碱性物质.由于所用原料及配方的不同.每生产一吨红矾钠所排铬渣量也不尽一样,大约在2.0—3.0吨左右.依据所用原料与配方的不同,在生产过程中所排铬渣的元素组成也不尽相同。
一般铬渣的化学成分为:二氧化硅占4~30%,三氧化铬渣二铝占5~10%,氧化钙占26~44%,氧化镁占8~36%,三氧化二铁占2~11%,六氧化二铬(Cr2O6)占0.6~0.8%和重铬酸钠(Na2Cr2O7)占1%左右等。
铬渣所含主要矿物有方镁石(MgO)、硅酸钙(2CaO·SiO2)、布氏石(4CaO·Al2O3·Fe2O3)和1~10%的残余铬铁矿等。
铬渣的处理历来被认为是中国铬盐行业最头痛的问题, 也是世界性的难题。
铬渣呈松散、无规则的固体粉末状, 总体颜色呈灰色, 表层因风化而呈散粒状, 下层铬渣粘结成坚硬块体, 含水率为14.39%, 密度为1.24 g/ cm3 , 粘结力为10~ 27 kPa。
据监测分析, 铬渣中1.11% ~1.24%的铬可以被水浸出, 为水溶性铬。
铬渣属于粘性土, 粘结力强, 容易板结, 分散性差。
在无还原剂时,重铬酸钠的水溶液含有剧毒的六价铬离子。
铬渣露天堆放,受雨雪淋浸,所含的六价铬被溶出渗入地下水或进入河流、湖泊中,污染环境。
严重污染带内水中六价铬含量可高达每升数十毫克,超过饮用水标准若干倍。
六价铬、铬化合物以及铬化合物气溶胶等,能以多种形式危害人畜健康。
我国已研究实施过的铬渣解毒与综合利用方法有10多种。
如下表:综合考虑生产可行性、解毒效果、经济效益、环境效益及最终状态等因子,对各种铬渣的综合利用方法进行打分排序,排在前3位的方法分别是:做熔剂烧结生铁、制硅酸盐水泥熟料和做玻璃着色剂,这一结论在实际应用中也得到了证实。
需要着重说明的是,由于正三价铬 ,正六价铬在自然界可以相互转化,用于水泥生产过程中,如果利用不当,有可能带来二次污染问题。
铬渣的处理铬渣主要指铬盐厂生产过程中产生的有毒废渣,属于危险废物,其危害主要源于所含的Cr(VI), Cr(VI)毒性在于他对活细胞的氧化作用。
人体接触六价铬,有可能引起皮肤过敏、皮肤和粘膜溃疡、糜烂性鼻炎和鼻中隔穿孔,大量摄入不仅损伤口腔、食道和肠胃,让有部分经肠道吸收至血液中,引起肾损伤,特别是铬渣所含的少量铬酸钙被国际癌症调研机构列为已充分证实对动物有致癌性的物质。
一般铬渣成块状, 呈土黄色或灰黄色, 典型铬渣的化学组成如表1所示。
据调查分析,截至2003年, 我国铬渣堆存总量在450 万吨左右, 并且每年还在以超过40万吨的数量增加。
目前, 绝大多数铬渣的堆放和填埋不符合危险废物安全处置要求, 严重污染了地水、地下水和土壤, 对生态环境和人民生命健康造成巨大危害。
铬渣的环境污染问题己经得到了国家的高度重视。
2005年10 月, 国家发展改革委员会和国家环保总局联合制定并发布了全国铬渣污染综合整治方案, 对铬渣进行专项的治理措施, 铬渣的无害化处置已迫在眉睫。
目前铬渣的处理处置技术分为两大类:解毒处理和综合利用, 而解毒处理又主要分为两种方法:即干法解毒和湿法解毒。
铬渣的解毒处理综合利用一般都要利用其他工厂企业现有设备资源, 这就使得那些附近无设备资源可供利用的铬渣只能进行解毒处理, 因为运输成本以及运输过程中采取的防护措施的费用, 都会降低此类铬渣的可利用性。
干法解毒铬渣与煤渣混合锻烧,CO使Cr(VI)还原为Cr(III), 刚出窑的渣尽量隔绝空气, 用水淬冷或用硫酸亚铁水溶液淬冷, 防止Cr(III)再度被氧气氧化, 解毒后的铬渣可填埋, 由于解毒铬渣仍然含有硅酸二钙和铁铝酸四钙两种水泥胶凝成分, 也可用作建材。
颗粒内CrO4和CO间的相对扩散控制着Cr(VI)的还原, 因此铬渣粒度是影响解毒效果的决定因素, 另外几个重要因素分别是铬渣在窑内的停留时间、窑内温度、铬渣和煤的混合比。
根据七、八十年代西宁青海铬盐长和济南裕兴化工厂的实际经验, 铬渣粒度宜控制在4mm 以下, 铬渣在窑内的停留时间由窑的高度控制,温度800~900度, 渣煤一般为100:15。
铬渣治理技术及应⽤现状铬摘要铬渣产量⼤、毒性剧烈,铬渣堆放所产⽣的含铬渗滤液已对周围的⼟壤、地下⽔乃⾄居民⾝体健康造成危害。
详细讲述了国内外铬盐⽣产及污染状况,综合利⽤⼀般都要利⽤其他⼯⼚企业现有设备资源,介绍了⾼温熔融,固化,⾼温还原等先进的铬渣处理⽅法的解毒原理、铬渣烧结矿冶炼含铬⽣铁技术,液态排渣旋风燃煤炉附烧铬渣⼯艺技术,作铬酐⽣产⼯艺技术处理过程、应⽤现状与发展趋势,提出了微⽣物处理法是处理铬渣的发展⽅向。
关键词:铬渣;治理技术;应⽤现状铬渣治理技术及应⽤现状AbstractChromium residue yield, toxic violent, chromium residue piled up generated chromium-contained leachate has set up a file in the surrounding soil and groundwater and residents health hazard. Detailed tells the chromate production and pollution situation at home and abroad, the comprehensive utilization of average use of the other factory enterprise existing equipment resources, this paper introduces the high temperature melting, curing, high temperature reduction and other advanced chromium residue treatment methods of detoxification principle, chromium residue containing chromium cast iron ore sintering smelting technology, liquid discharge cyclone furnace burn coal with chromium residue technology, as chromic acid production technology process, application situation and the development tendency, and put forward the chromium residue as mineralization agent system cement and chromium residue sintering ironmaking is microbial treatment method of chromium residue.Keywords: chromium residue; Management technology; Application status⽬录摘要 (1)Abstract (2)引⾔ (1)1 铬渣的产⽣、组成与危害 (1)1.1 铬渣的产⽣过程 (1)1.2 铬渣的化学成分 (2)1.3 铬渣的危害 (3)1.3.1 铬渣的强酸,强碱性危害 (3)1.3.2 铬渣对⽇常⽣活的危害 (3)1.3.3 铬渣的倾倒事件 (5)2 国内外铬盐⽣产及污染治理现状和解毒处理 (7)2.1 国外铬盐⽣产及铬渣治理现状 (7)2.2 我国铬盐⽣产及污染治理现状 (7)2.3 铬渣的解毒处理 (8)2.3.1 ⼲法解毒 (8)2.3.2 湿法解毒 (8)3 铬渣治理技术的原理、特点及应⽤情况 (10)3.1 铬渣的⽆害化处理⽅法 (10)3.1.1 化学处理法 (10)3.1.2 物理/化学处理法 (12)3.1.3 熔烧法 (12)3.1.4 固化/稳定化处理 (14)3.2 铬渣的综合利⽤技术 (15)3.2.1 利⽤铬渣烧结矿冶炼含铬⽣铁技术 (15)3.2.2 液态排渣旋风燃煤炉附烧铬渣⼯艺技术 (15)铬渣治理技术及应⽤现状3.2.3 铬渣作铬酐⽣产⼯艺技术 (15)3.3 铬渣综合治理技术的研究⽅向 (15)4 总结 (17)参考⽂献 (18)致谢 (19)引⾔铬盐是国民经济不可缺少的重要原料,应⽤范围覆盖全国10%的商品⽣产,⽬前国内铬盐年产量达30多万t ,市场需求呈快速上升趋势。
书山有路勤为径,学海无涯苦作舟
铬铁冶炼渣处理工艺流程及设备配置
铬渣是冶炼铬铁合金时产生的固体废渣,这些固体废渣如果不及时经过科
学有效的处理,不仅会对环境和人类健康造成威胁,同时也会造成有用资源的
浪费,这里简单介绍一下铬铁渣处理的工艺流程和设备配置。
铬铁渣多为干渣,硬度较大,嵌布有粗,细布均匀的铬铁合金,回收这些铬铁合金可以产生
可观的经济效益,也为铬铁渣的进一步处理打下铺垫,以下为铬铁渣处理工艺
流程图:
铬铁渣处理工艺流程简介:
该铬铁渣处理工艺流程以重力选矿的方法从铬铁矿渣中回收铬铁合金,采用
两次跳汰机分选,分别获得粗粒和细粒铬铁合金颗粒,使铬铁回收的利益最大化。
首先大块铬铁矿渣经过粗鄂式破碎机破碎成小块,小块铬铁矿渣进入细鄂式破碎机进行细破,使最终粒度控制在30mm 以内,之后进入料仓,料仓下方设电磁振动给料机,将破碎后的铬铁渣均匀给入AM30 跳汰机进行粗粒跳汰
分选,得到粗粒铬铁合金和尾矿,尾矿中因嵌布有不少细粒铬铁合金,需采用
棒磨机将AM30 跳汰机尾矿进行研磨,得砂状铬铁矿渣,进入LTA1010/2 跳汰机进行二次跳汰分选,得到细粒铬铁合金和废渣。
该工艺流程对铬铁合金的总回收率在90%以上,是国内广泛应用的铬铁渣处理回收工艺流程。
铬铁渣处理设备配置清单:
名称型号功率(KW)数量(台) 粗鄂式破碎机PE400*600 30 1 细鄂式破碎机PEF250*1000 37 1 跳汰机AM30 3 1。
铬渣干法解毒处理一、铬渣回转窑干法解毒处理1.铬渣回转窑干法解毒处理主要反应:2C +O2 2CO↑2Na2CrO4 + 3CO 2NaCrO2 + Na2CO3 + 2CO2↑2CaCrO4 + 3 CO Ca(CrO2)2 + Ca O +3CO2↑4Na2CrO4 + 3C 4NaCrO2 + 2Na2CO3 + CO2↑4CaCrO4 + 3 C 2Ca(CrO2)2 + 2Ca O +3CO2↑ .2.铬渣在回转窑中的解毒反应有两个主要影响因素:(1)温度决定反应速度;(2)氧化或还原气氛决定化学反应的方向。
控制温度和还原气氛能有效控制铬渣解毒的化学反应过程。
3.主要工艺过程(1)铬渣破碎铬渣破碎至一定细度。
为控制有毒烟尘,该工段需配置收尘器。
见图1。
图1 铬渣回转窑干法解毒铬渣破碎工艺流程图(2)铬渣粉碎为加速化学反应速度,需控制入窑铬渣的粒度。
铬渣中较高的水分,会使粉碎效率和回转窑煅烧效率降低,因此铬渣应先烘干后粉碎,也可采用烘干粉碎机,简化工艺流程。
见图2。
图2 铬渣粉碎烘干工艺流程图(3)还原煅烧及冷却粉碎铬渣与一定比例的还原煤混合后,进入回转窑还原煅烧。
在冷却还原机内,炙热的铬渣被喷淋的冷却水急剧冷却到约200 C°~300 C°。
经解毒并冷却的铬渣,其Cr(Ⅵ)的含量低于国家标准的限植。
见图3。
图3 铬渣回转窑还原煅烧及冷却回转窑干法解毒最大的优势是能够利用铬盐厂原有设备,一次性投资少,处理成本相对较低。
缺点是回转窑运行时,在窑体后半段高温状态的废料残渣中的低熔点物体部分呈半熔融状态,易附着于窑体内壁形成瘤体。
由于回转窑生产连续运行,瘤体无法清理。
结瘤到一定程度,严重时可导致焚烧系统无法运行。
而且回转窑通常处于负压、高度过氧状态,回转窑热效率相对其他炉型较低,造成焚烧系统煅烧产生的烟气量偏大,为防止二次污染,需要增加除烟除尘设备,系统运行成本偏高,但解毒后铬渣可以做为水泥混合材、彩色水泥和水泥砂浆等,资源综合利用水平较高。
铬渣治理新法综合概述摘要本文综合概述了铬渣治理的新法律法规及相关政策,包括铬渣的定义、铬渣处理方法、治理目标、监管机构等内容。
通过对铬渣治理新法的分析,可以更好地了解铬渣治理的现状和未来发展方向。
一、背景铬渣是工业生产过程中产生的一种废弃物,含有大量对人体健康有害的化学成分,对环境污染也具有严重影响。
因此,铬渣的处理与治理一直是环保领域关注的焦点。
二、铬渣的定义根据相关法律法规规定,铬渣是指含有铬元素且具有危害性的固体废弃物,包括工业生产中产生的废弃物和生活垃圾中的含铬物质。
三、铬渣治理的重要性铬渣治理的重要性主要体现在以下几个方面:1.环境保护:铬渣中的有害化学成分会对土壤、水源等环境造成污染,危害生态系统平衡。
2.人体健康:铬渣中的有害物质会通过水源等途径进入人体,对健康造成影响。
3.资源利用:正确处理铬渣可以有效回收其中的资源,减少资源浪费。
四、铬渣处理方法目前,铬渣的处理方法主要包括物理方法、化学方法和生物方法等。
其主要包括:1.固化处理:将铬渣与固化剂混合,形成稳定的固体结构,减少有害物质的释放。
2.化学还原:采用化学方法将铬化合物还原为低毒或无毒的化合物。
3.生物修复:利用微生物等生物体对铬渣中的有害物质进行生物降解或转化。
五、铬渣治理新法近年来,我国出台了一系列铬渣治理的新法律法规,加强了对铬渣处理的监管和标准。
其中包括:1.《固体废物污染环境防治法》:对铬渣的处理和处置提出了具体要求,强调减少对环境和健康的危害。
2.《危险废物环境管理办法》:对铬渣作为危险废物的管理进行了规范,明确了责任和监管措施。
3.《固体废物资源化利用管理办法》:提倡将铬渣作为资源进行有效利用,减少对环境的负面影响。
六、治理目标铬渣治理的主要目标包括:1.减少有害物质的排放:通过科学的处理方法,减少铬渣对环境的污染。
2.资源化利用:鼓励将铬渣转化为资源,减少资源浪费。
3.提升企业责任感:强化企业对铬渣处理的责任意识,减少对环境和公共健康的影响。
云南曲靖铬污染事件之引申
铬渣的成分:
铬渣的化学成分为:二氧化硅占4~30%,三氧化二铝占5~10%,氧化钙占26~44%,氧化镁占8~36%,三氧化二铁占2~11%,六氧化二铬(Cr2O6)占0.6~0.8%,重铬酸钠(Na2Cr2O7)占1%左右等。
铬渣所含主要矿物有方镁石(MgO)、硅酸钙(2CaO·SiO2)、布氏
(4CaO·Al2O3·Fe2O3)和1~10%的残余铬铁矿等。
铬渣危害
在无还原剂时,重铬酸钠的水溶液含有剧毒的六价铬离子。
铬渣露天堆放,受雨雪淋浸,所含的六价铬被溶出渗入地下水或进入河流、湖泊中,污染环境。
严重污染带内水中六价铬含量可高达每升数十毫克,超过饮用水标准若干倍。
六价铬、铬化合物以及铬化合物气溶胶等,能以多种形式危害人畜健康。
因此,铬渣的堆存场必须采取铺地防渗和加设棚罩。
铬渣处理与利用
处理:
防止铬渣危害的办法是进行高温处理,消除其毒性。
在有还原剂的酸性条件下
或在有碱金属硫化物、硫氢化物的碱性条件下
或在有硫、碳和碳化物存在的高温、缺氧条件下
——————————————六价铬都可还原为毒性较小的三价铬。
利用
①制烧结砖:将铬渣干燥、粉碎,按铬渣粉40%和粘土60%的比例混合配料,制成砖坯,入窑烧制。
在高温和强还原性环境中,六价铬还原为不溶于水的三氧化二铬,消除剧毒。
砖材可达到建筑要求。
②制高强铬钡砖:将5份铬渣和3份碳酸钡渣混合加水40%,在球磨机内湿磨。
铬渣中的六价铬变成不溶于水的铬酸钡,一部分转化成三价铬。
按3份铬钡渣浆和2份煤渣配料,经过碾压和焖料,制成砖坯。
然后经升温、恒温、降温各2小时,在8个大气压力下进行压蒸养护,制成铬钡砖。
铬渣中含较多氧化镁,体积会膨胀,需要存放一段时间,体积稳定后使用。
③制铬渣铸石:以30%铬渣、25%硅酸盐和45%煤渣配料,再掺入3~5%氧化铁,经熔融浇铸,结晶退火,制得抗压强度为4800~5500千克力/厘米的高强度、耐磨损、防腐蚀的铸石。
④制水泥:用铬渣、石灰石、粘土等原料按普通硅酸盐水泥配料,可以烧制水泥熟料,用来制造水泥。
利用碳还原后的铬渣同高炉粒化渣、转炉钢渣和硅酸盐水泥熟料,加入5%左右石膏,也可制造少熟料钢铁渣水泥。
此外,铬渣还可代替铬矿粉,作为玻璃的翠绿色着色剂。
水淬铬渣还可作为水泥混合材料、矿棉原料、耐热胶凝材料、熔融水泥原料等。
日本在除毒后的铬
渣中,加入硫酸亚铁、氧化亚铁等还原剂,制成可塑性凝固材料或作石膏板材填充料。
附加:
铬渣治理(与上面讲的利用重复你结合着看):
有钙焙烧铬渣解毒或综合利用方法中国已有10种以上。
有的由于解毒不彻底而淘汰(如湿法还原、制蒸养砖和钙铁粉),有的虽能解毒但耗渣少而费用过高难以为铬盐厂接受(制铸石、矿渣棉、炻器、人工骨料——陶粒),还有的因相应产品市场变化而不再适用(钙镁磷肥)。
经过多年实践,证明解毒较好能为厂家接受的有以下几种。
1)干法解毒。
铬渣适当风干粉碎后与煤粉按100:15的质量比混合,送人回转窑,向窑内喷入煤粉,控制助燃空气量使窑内处于还原气氛且料温约880~950℃,还原后的渣隔绝空气骤冷或水淬(或用硫酸亚铁水溶液淬冷)。
六价铬含量可降至≤5 mg/kg,在空气中放置1 a后没有回升。
由于解毒彻底,可弃置或用于填坑。
由于保留了铬渣原有的硅酸二钙和铁铝酸四钙两种水泥胶凝成分,可用作水泥的混合材,裕兴化工厂已有数万吨此解毒渣送水泥厂同水泥熟料、石膏一起磨制成水泥。
干法解毒每吨渣消耗0.3 t煤、20 kW •h电和少量硫酸亚铁。
解毒成本主要取决于煤价,在东部地区近100元。
这是铬渣在铬盐厂内治理的可靠方法。
2)旋风炉处理铬渣。
铬渣与优质煤按质量比25:100混合,磨至75 m,送人旋风炉炉筒,在二次风强力旋转扰动下燃烧,于高碳还原区和1 600℃高温下,六价铬还原为三价铬,并熔融沿炉筒降至水中淬冷。
水淬渣含六价铬5 mg/kg,水淬后的水含六价铬0.5 mg/kg。
水淬渣为无定形物(玻璃态),可用作水泥混合材,亦可填坑、垫路.,此法一直在黄河皮革化工厂自备电站应用。
铬渣掺进煤中燃烧时,不仅六价铬被还原,而且铬渣对煤的气化燃烧有催化作用。
大连工学院将掺铬渣的煤在气化炉内以水蒸气或水蒸气和空气混合气进行气化。
按100份煤加入<50份铬渣混合制成球,在气化炉内于800~900℃气化。
气化后的煤灰中六价铬<3 mg/kg,不仅如此,气化速度及煤气产率增大约20%~30% 。
天津、云南正在开发的煤炭助燃剂或原煤燃料净化添加剂就是利用了铬渣对煤炭气化燃烧的催化作用。
3)作玻璃着色剂。
铬渣中的铬已高度分散易熔,又含有玻璃所必需的硅、钠、钙等成分,所含六价铬在熔制玻璃时能被彻底还原为三价铬并离解成三价铬而将玻璃染成翠绿色。
由于玻璃厂使用铬渣(与用铬铁矿相比)可降低能源和原料消耗,铬盐厂只须将铬渣干燥、粉碎、包装送玻璃厂,费用低廉,是中国铬渣应用时间长、使用厂家多、用量也较多的治理方法。
4)铬渣烧结炼铁。
炼铁需用石灰石、白云石作熔剂。
铬渣中含约50% ~60%的氧化钙和氧化镁此外尚含10~20%的氧化铁,这些都是炼铁所需的成分。
少量铬渣代替消石灰同铁矿粉、煤粉混合在烧结炉中烧结后,送高炉冶炼,炉内高温和一氧化碳强还原气氛将渣中六价铬还原为三价铬甚至金属铬,金属铬熔入铁水,其它成分熔入熔渣,后者水淬后可作水泥混合材。
少量铬渣对烧结矿质量、高炉生产无影响,炼铁成本略有下降,对炼铁车间环境略有影响但仍符合标准允许值。
炼铁可使铬渣彻底解毒并充分利用,是铬渣治理良好方法之一,已有几家铬盐厂各数万吨铬渣用于邻近钢铁厂炼铁。
但是,由于钢铁厂吞吐量常以数百万吨计,少量铬渣掺入引来某些不便,以致有的钢铁厂难以长期坚持使用。
5)制砖。
由于铬渣同粘土、煤混合烧制红砖或青砖技术简单、投资及生产费用低、用渣量大(一般占原料的10% ~40%,但10%~20%效果较好),曾在许多铬盐厂、砖厂试验并生产过,中山大学和成都科技大学还详细研究了工艺条件和解毒效果。
由于原料中大量粘土在高温下呈酸性,加之砖坯中煤及其气化后一氧化碳的作用,有利于六价铬分解为三价铬,使成品砖所含六价铬明显下降,特别是制青砖的饮窑工序形成的一氧化碳,不仅将红褐色氧化铁还原为青灰色的四氧化三铁,而且进一步将残余六价铬解毒,效果更好;铬渣掺量较少时,对成品砖抗压、抗折强度无明显影响。
但是,由于砖价低廉,制砖过程中不可能采用球磨机粉碎和混匀,致使粗粒铬渣中的六价铬难以全部还原并影响砖的强度,因此,多数铬渣制砖点已停止。
长沙铬盐厂由于采取先在铬盐厂内将铬渣与煤、烟囱灰等还原剂混合粉细,然后送到砖厂作为红砖烧结的内燃料同粘土混制砖坯,解毒效果及成品砖强度较好,现今仍然坚持。
6)铬渣制水泥。
铬渣用于水泥有三种方式,一是铬渣干法解毒后作为混合材,同水泥熟料、石膏磨混制得水泥,铬渣用量约为成品水泥的10%;二是铬渣作为水泥原料之一烧制水泥熟料,铬渣用量约占水泥熟料的5%~10%;三是铬渣代替氟化钙作为矿化剂烧制水泥熟料,铬渣用量占水泥熟料2%。
3种方式的铬渣用量主要取决于原料石灰石的含镁量。
铬渣制水泥依据是:铬渣含有水泥4种胶凝活性化合物中的2种(硅酸二钙和铁铝酸钙)。
其量约为铬渣质量的50%。
如果没有六价铬阳游离氧化镁,铬渣可以直接用作低标号水泥;铬渣含有低熔点物相如Na2 CrO4 、CaCrO 4(分别占新渣质量的2%和1%,熔点792℃和1030℃,两者的低共熔点740℃)和无定形物(即过冷玻璃,约占干渣的4% ),铬渣中的铁铝酸钙由于溶有铬酸钙致熔点降低,这些成分在水泥熟料烧制时可起到氟化钙同样的矿化剂作用。
若能消除铬渣中六价铬,在制水泥时将氧化镁含量控制在水泥标准要求5%以内则铬渣就可以安全用于水泥。
中国有许多使用微机配料、球磨机磨混、造粒后机立窑焙烧的小水泥厂,掺烧铬渣时,铬渣同煤、石灰石、粘土等原料充分磨混,在基本处于还原气氛的机立内,一部分水溶六价铬还原,其余以固溶体形式被固定。
如果参照国外在水泥熟料同混合材、石膏球磨时添加少量硫酸亚铁,则水泥成品中水溶性Cr 可低于2 mg/kg,达到无害化,不仅如此,由于铬渣替代了氟化钠和部分原料,水泥成本稍降,致水泥厂有利用铬渣的积极性。
用于水泥是中国铬渣治理效果好、应用量大的方法,许多铬盐厂均采用此法,且仍在继续扩大推广中,有的铬盐厂建厂10 a多全部铬渣均用此法成功地进行了治理。
铬盐厂的固体废物和副产品除铬渣外,还有铝泥(含铬的氢氧化铝)、硫酸钠(含铬芒硝)、硫酸氢钠,另有大量废气、废液,均应治理。