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CN104138887A - 一种固化污酸渣中铬的方法 - Google Patents

一种固化污酸渣中铬的方法 Download PDF

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CN104138887A
CN104138887A CN201410353582.1A CN201410353582A CN104138887A CN 104138887 A CN104138887 A CN 104138887A CN 201410353582 A CN201410353582 A CN 201410353582A CN 104138887 A CN104138887 A CN 104138887A
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acid slag
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solidifying
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吴澜尔
韩凤兰
陈玉洁
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North Minzu University
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North Minzu University
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Abstract

本发明涉及一种固化污酸渣中铬的方法。其特点是，包括如下步骤：首先在烘干研磨后的污酸渣中加入改质金属镁渣，混合均匀后压块成型，然后将得到的块状物放入烧结炉中在800-1300℃下保温4-8小时，冷却，取出进行干法研磨成粉末状即可。本发明方法具有以下优点:本发明是一种固化稳定污酸渣中的重金属Cr的环保处理方法，用金属镁冶炼的改质还原渣经烧结处理实现固化稳定污酸渣中的重金属，达到以废治废的目的。因此该固化稳定化过程不需用昂贵材料，原料成本低廉；充分利用改质镁渣；污酸渣固化工艺简单，容易工程实施故可实现工业化操作；在固化稳定重金属过程中不产生二次废渣、废水。

Description

一种固化污酸渣中铬的方法
技术领域
本发明涉及一种固化污酸渣中铬的方法。
背景技术
有色金属冶炼属于重污染行业，对我国经济发展起着举足轻重的作用，但有色冶金属工业废渣长期堆放，导致地下水体严重污染，存在重大安全隐患，严重制约了有色金属行业的可持续发展和“两型社会”的建设。
铅锌行业是我国有色金属冶炼的重要代表。我国铅锌行业大宗工业固体废弃物主要来源于冶金炉渣和酸性水处理渣(污酸渣)，年产生的工业废渣估计超过600万吨。以株洲清水塘工业区为例，每年排放的各种工业废渣多达几百万吨，而且其历年堆存量逐年增长，这导致湘江水体严重污染、资源极大浪费，尤其是堆存的重金属污酸废渣等固体废物、占地近百亩的堆场令人触目惊心。若重金属污酸废渣中的重金属元素不可以稳定存在污酸渣中，则容易流向环境从而对人体及周边环境造成严重危害；对人体的危害而言一方面通过直接饮用造成重金属中毒而损害人体健康，另一方面是间接污染农产品和水产品，通过食物链对人体健康构成威胁。环境中的铬元素尤其是六价铬离子是一种对人体健康具有较强毒性效应的污染物，存在重大安全隐患，迫切需要开发减量无害化处理利用工业化技术。
发明内容
本发明的目的是提供一种固化污酸渣中铬的方法，能够固化稳定污酸渣中的重金属Cr。
一种固化污酸渣中铬的方法，其特别之处在于，包括如下步骤：首先在烘干研磨后的污酸渣中加入改质金属镁渣，混合均匀后压块成型，然后将得到的块状物放入烧结炉中在800-1300℃下保温4-8小时，冷却，取出即可。
进一步的，包括如下步骤：
(1)烘干：收集污酸渣并进行烘干；
(2)研磨：将烘干后的污酸渣进行干法研磨成粉末，同时取改质镁渣进行超细粉碎使粒度小于100目；
(3)混料：在研磨后的污酸渣粉末中加入超细粉碎后的改质镁渣进行混料，其中镁渣添加量占总重量的50-80％；
(4)压样：将混合均匀的渣料压块成型；
(5)烧结：将压块成型后的块状物放入烧结炉中在800-1300℃，保温4-8h，自然冷却后取出即可。
步骤(1)中烘干温度100-110℃，烘干时间8-12h，烘干至水分含量≤5％。
步骤(2)中干法研磨在震动磨机中进行，研磨时间3-10min；超细粉碎的粉碎时间3-10min。
步骤(3)中混料时间10-40min。
步骤(4)中压块成型采用万能液压机。
步骤(5)之后还要将烧结后得到的渣料进行干法研磨，干法研磨在震动磨机中进行，研磨时间3-10min。
采用本发明的方法后，可以有效降低污酸渣中的重金属元素Cr的浸出含量，使更多的重金属Cr固化稳定在污酸渣中。本发明方法还具有以下优点:本发明是一种固化稳定污酸渣中的重金属Cr的环保处理方法，用金属镁冶炼的改质还原渣经烧结处理实现固化稳定污酸渣中的重金属，达到以废治废的目的。因此该固化稳定化过程不需用昂贵材料，原料成本低廉；充分利用改质镁渣；污酸渣固化工艺简单，容易工程实施故可实现工业化操作；在固化稳定重金属过程中不产生二次废渣、废水。
附图说明
附图1为本发明实施例1的工艺流程图。
具体实施方式
实施例1
(1)原料中改质金属镁渣为宁夏惠冶镁业集团有限公司金属镁冶炼渣料，污酸渣为铅锌冶炼企业(株洲冶炼集团股份有限公司)的渣料。
污酸渣化学组分(％)
改质镁渣化学组分(％)
(2)烘干：收集污酸渣在110℃进行烘干至水分含量≤3％；
(3)研磨：将烘干后的污酸渣放入震动磨机中进行干法研磨，研磨时间8min，同时取改质金属镁渣进行超细粉碎，粉碎使用震动磨样机，粉碎时间5min；
(4)混料：在研磨后的污酸渣中加入超细粉碎后的改质镁渣后混料，混料时间40min，其中镁渣添加量占混合样品总重量的70％；
(5)压样：将混合均匀的渣料用万能液压机压块(2cm*2cm*2cm)成型；
(6)烧结：将压块成型后的块状物放入烧结炉中在1200℃保温6h；然后随炉自然冷却后取出即可。
(7)研磨：将烧结后得到的渣料放入震动磨机中进行干法研磨，研磨时间4min即可。
(8)配制pH＝3.20±0.05的浸提剂；每个待测样品取200g倒入滚瓶中并做好标记，按固液比1:10向每个滚瓶中倒入2000mL浸提剂，密封好后将其放在滚料机上翻滚；18±2h后取下滚瓶，静止1.5h-2.0h后用移液管取100ml上清液到容量瓶中得到浸取液；浸出液检测用ICP-7000。
采用上述方法处理结果如下：
烧结前实验数据见表1，烧结后实验数据见表2。
表1 烧前毒性浸出试验数据结果表
表2 烧后毒性浸出试验数据结果表
由于1200℃下烧结可能使渣料中容易挥发组分挥发，故对于同一配比的污酸渣与改质镁渣混合后烧结前后渣料中Cr含量有所不同，由实验数据可以看出烧结后渣料中Cr含量增大。经过烧结处理后浸取液中的Cr含量可以从1050mg/L降低到99.94mg/L，虽然浸出量还是比较大，但浸出量的减少量却很大，说明用本发明烧结处理的方法可以大大降低重金属废渣中重金属元素Cr的浸出。

Claims (7)

1.一种固化污酸渣中铬的方法，其特征在于，包括如下步骤：首先在烘干研磨后的污酸渣中加入改质金属镁渣，混合均匀后压块成型，然后将得到的块状物放入烧结炉中在800-1300℃下保温4-8小时，冷却，取出即可。
2.如权利要求1所述的一种固化污酸渣中铬的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)烘干：收集污酸渣并进行烘干；
(2)研磨：将烘干后的污酸渣进行干法研磨成粉末，同时取改质镁渣进行超细粉碎使粒度小于100目；
(3)混料：在研磨后的污酸渣粉末中加入超细粉碎后的改质镁渣进行混料，其中镁渣添加量占总重量的50-80％；
(4)压样：将混合均匀的渣料压块成型；
(5)烧结：将压块成型后的块状物放入烧结炉中在800-1300℃，保温4-8h，自然冷却后取出即可。
3.如权利要求2所述的一种固化污酸渣中铬的方法，其特征在于：步骤(1)中烘干温度100-110℃，烘干时间8-12h，烘干至水分含量≤5％。
4.如权利要求2所述的一种固化污酸渣中铬的方法，其特征在于：步骤(2)中干法研磨在震动磨机中进行，研磨时间3-10min；超细粉碎的粉碎时间3-10min。
5.如权利要求2所述的一种固化污酸渣中铬的方法，其特征在于：步骤(3)中混料时间10-40min。
6.如权利要求2所述的一种固化污酸渣中铬的方法，其特征在于：步骤(4)中压块成型采用万能液压机。
7.如权利要求2所述的一种固化污酸渣中铬的方法，其特征在于：步骤(5)之后还要将烧结后得到的渣料进行干法研磨，干法研磨在震动磨机中进行，研磨时间3-10min。
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