铬渣
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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。
一、铬铁渣和铬盐渣的生成机理铬铁是生产不锈钢的最重要的原料,不锈钢中的含铬量一般不低于12%,不锈钢的主要用途为室内外装饰和日常生活用品。
铬铁种类分为高碳、中碳、低碳和微碳铬铁。
高碳铬铁的生产方法目前主要采用电炉(矿热炉)法生产,属于有渣法冶炼,冶炼高碳铬铁的基本原理是用碳还原铬矿中铬和铁的氧化物。
碳还原氧化铬生成Cr3C2的开始温度为1103℃,生成Cr7C3的反应开始温度1133℃,在1733℃开始形成Cr。
由于生产中使用的铬矿综合品位为40-43%,使用的焦炭中灰分一般在10-15%,在正常的回收率下,焦炭将铬矿中的铬元素和铁元素还原出来形成铬铁合金(铬含量50-60%)。
同时矿石和焦炭中的其他元素(Al、Mg、Si)以渣的形式随铁水流出。
正常情况下每2.0-2.5吨铬矿在0.5-0.6吨焦炭还原下可生成1吨铬铁合金同时产生1.2吨铬铁渣。
由于是在还原条件下生成的铬铁渣,所以不存在6价铬。
在形成机理上,铬铁渣和铬盐渣有着明显的区别。
铬盐渣为生产金属铬(有别于铬铁合金)和铬盐过程中产生的有毒固废。
由于自然状态下铬元素以三氧化二铬的形式存在于自然界,而在金属铬和铬盐的生产过程中存在一个必须的步骤就是将3价铬转变为6价铬的水溶液,然后通过结晶-铝热反应形成金属铬或者直接结晶析出铬酸盐和重铬酸盐用于其他化工产业的原料。
在这样的生产过程中无论是生产废液还是废渣中都存在一定量的6价铬,一般情况下每生产1吨铬盐就会生成2-3吨铬盐渣即我们通常说的铬渣,这种铬渣对环境危害较大,分别位于《国家危险废物名录》中261-043-21和261-044-21。
我国也出台了《铬渣污染治理环境保护技术规范》和《铬污染综合整治方案》专门对这种铬渣如何处理进行了规定。
其中《铬渣污染治理环境保护技术规范》中对铬渣(铬盐渣)的解毒方法主要有干法解毒和湿法解毒两种,干法解毒即将铬渣和碳质还原剂粉碎后送如回转窑还原。
《铬污染综合整治方案》中明确指出“铬渣主要产生于铬盐行业及少数金属铬企业的重铬酸钠生产过程中,尤以采用有钙焙烧生产工艺的铬盐生产企业产生的数量最多”。
铬渣危害及其处理方法调研姓名:丁振文指导老师:邝春福一.我国铬盐厂现状(1)铬盐厂规模小、布点多、污染范围广由于铬盐产品应用范围广,产量少,产品供不应求,价格一涨再涨,因此刺激了铬盐生产的发展,在20世纪70~80年代国内盲目上马了近50家小铬盐厂,建设处于失控状态。
这些小型工厂不仅缺乏环境保护意识,而且也缺乏治理污染的技术和资金,“三废”基本上没有得到治理。
因此,遍布全国大大小小的铬盐厂,都不同程度地造成了环境污染。
土法上马的小工厂由于设备落后,工艺技术不过关,产品质量差,经不起市场冲击,不长时间内就有许多中小铬盐厂停产倒闭,停产后又无善后处理措施,到处流失的铬渣和被污染的场所给环境留下了无穷后患。
(2)工艺落后、管理不善、设备陈旧老化,加剧铬盐行业的污染我国大多数生产铬盐的老厂存在着设备老化,前后工段生产能力不配套,实际生产能力大于设计能力等问题。
尽管各厂积极开发综合利用历年积存的大量铬渣,但由于渣量太大,在短期内很难彻底解决污染问题。
另外一些老厂的生产技术和消耗指标虽然较好,有一定的生产能力和较长的生产历史,但管理不善,设备严重老化,车间跑冒滴漏严重,厂区铬渣散失、堆存量大,污染严重。
还有一些较落后的工厂产量低、消耗大、设备陈旧、技术水平低、管理差,也同样导致污染严重。
1986年以来,国内新上马的一批铬盐厂,由于生产经验不足,消耗指标及技术指标均不如老厂,并对生产过程中的铬污染和铬渣的危害重视不够。
另有一批土法上马的乡镇小厂,40%都采用反射炉(土炉)焙烧,后工段采用敞口大锅蒸发,物料消耗量大,生产成本高,铬回收率低,流失量大,工人劳动条件差,对环境保护又不重视,铬场设施简陋,对含铬芒硝、含铬硫酸氢钠等基本上没有得到回收利用,与浸出渣一起混合堆存,对环境危害极大。
目前,中国有20余家铬盐厂,另有10余家以红矾钠为原料生产铬酐和氧化铬的小厂,铬酸钠年产量已超过22万9吨铬渣年排放量约45万吨,有相当量含铬三废未经解毒即行排放,一些铬盐厂的安全,保健和环保工作不符合要求,与要求相去甚远。
玉门同福化工铬渣处置方案一、铬渣的危害铬渣属于重金属危险固体废物,其中含有的六价铬(Cr+6)易溶且不稳定,具有强氧化毒性,铬污染是铅、砷、汞、铬、镉五大重金属污染之一。
当铬渣在露天堆放时,经长期雨水冲淋后大量的六价铬离子随雨水流失、渗入地表,从而污染地表水、地下水,也污染了江河、湖泊,进而危害农田、水产和人体健康。
六价铬离子对人体健康危害极大,对人体的消化道、呼吸道、皮肤和粘膜都有危害,更甚者铬有强致癌作用,铬致癌的主要部位是肺。
二、我市铬渣堆存现状我市原河西化工有限责任公司于1986年投资建设的年产5000吨盐生产线,是甘肃省最早建成的铬盐生产企业,由于该生产线生产规模较小,工艺落后,产生的铬渣污染严重,自2007年以来市县两级环保部门关停了该公司铬盐生产线,责令其进行治理,同福公司累计投资150万元,对铬渣堆存场部分堆存铬渣地面进行了硬化,修建了防风墙,并覆盖防雨布580平方米,但由于铬渣治理技术要求高、资金需求大,企业自身无力承担,至目前该公司铬渣堆存量经酒泉市环保局认定为5万吨左右,如不进行及时处理将严重威胁东镇土壤、地下水及周边群众的健康安全。
三、铬渣解毒工艺技术方案俄罗斯、美国、包括巴西、南非、这些铬盐生产大国,至今也没有找到一个真正经济、有效、实用的技术。
我国研发的各种铬渣解毒利用的技术有三四十种,企业先后采用的技术也不下几十种。
但是,我国各地堆存的铬渣仍在迅速增长,铬渣对环境的污染还在加重。
造成这种状况的原因之一是现有部分技术仍存在一定缺陷,如解毒不彻底,有二次污染;跨行业使用困难;解毒及综合利用成本过高;综合利用产品没有市场等。
从二十世纪七十年代开始,我国安排铬渣治理科研课题数十个,大部分通过了成果鉴定,但因其存在技术、经济上的多种弊端,至今未能实现产业化或推广应用。
目前国内具有典型性、代表性的铬渣处臵利用技术大体分为干法、湿法两种解毒方法其次为封闭式贮存。
(一)干法处理方案1、处理技术。
高中化学工艺流程100题(实用版)目录1.铬渣的概述和环境问题2.铬渣综合利用工艺流程3.铬渣处理过程中的化学反应方程式4.醋酸铅和硝酸铅在铬渣处理中的应用比较5.铬酸铅的性质和应用正文高中化学工艺流程 100 题主要涉及了化学知识在生产生活中的应用,本篇将以铬渣的综合利用为例,详细介绍相关工艺流程及其中的化学反应。
1.铬渣的概述和环境问题铬渣是铬电镀过程中产生的含铬污泥,主要成分为 Cr2O3,同时含有Al2O3、SiO2 等杂质。
铬渣的处理不当会对环境造成污染,因此需要对其进行综合利用。
2.铬渣综合利用工艺流程铬渣综合利用工艺流程主要包括以下几个步骤:(1)焙烧:将铬渣进行焙烧,得到产物中含有 Na2CrO4 和一种无污染的气体。
(2)浸出:将焙烧后的产物进行浸出,得到含铬离子的溶液。
(3)沉淀:加入适量的沉淀剂,如硫酸铅或硝酸铅,使铬离子与沉淀剂反应生成铬酸铅沉淀。
(4)过滤:将沉淀后的铬酸铅与杂质分离,得到纯净的铬酸铅。
(5)酸洗:将铬酸铅进行酸洗,去除表面的氧化膜,得到光滑的铬酸铅表面。
(6)回收:对酸洗后的废液进行回收处理,提取有价值的金属离子,如铅离子等。
3.铬渣处理过程中的化学反应方程式(1)焙烧生成 Na2CrO4 的反应方程式:Cr2O3 + 3Na2CO3 → 2Na2CrO4 + 3CO2(2)浸出铬离子的反应方程式:a2CrO4 + H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 2NaOH(3)沉淀铬酸铅的反应方程式:Cr3+ + 3Pb(NO3)2 → 3PbCrO4↓4.醋酸铅和硝酸铅在铬渣处理中的应用比较虽然醋酸铅和硝酸铅均可以得到铬酸铅沉淀,但工艺流程中通常选用硝酸铅。
原因在于硝酸铅的沉淀效果更好,且其毒性较低,对环境影响较小。
5.铬酸铅的性质和应用铬酸铅是一种重金属盐,具有良好的耐腐蚀性和颜料性能,广泛应用于涂料、油墨、陶瓷等领域。
在铬酸铅的生产过程中,通过对铬渣的综合利用,既能减少环境污染,又能实现资源再利用,具有较好的经济效益和社会效益。