RU2007130999A - Способ и устройство для преобразования опасных отходов, содержащих хром шесть, в неопасные отходы - Google Patents

Claims (17)

1. Способ преобразования опасных отходов, содержащих хром шесть, в неопасные отходы, включающий следующие стадии:

a) транспортировку опасных отходов, содержащих хром шесть, к обрабатывающему устройству;

b) первое измельчение с помощью щековой дробилки для уменьшения наиболее крупных частиц, образовавшихся во время хранения отходов, в частицы диаметром не более одного дюйма;

c) второе измельчение в шаровой дробилке для получения порошка с такой гранулометрией, что 80% его проходит через сито с номером 200;

d) первое промывание водой для экстракции хрома шесть в жидкой фазе и его растворимых солей, полученный в результате разбавленный раствор направляют для процесса получения дихромата натрия в виде технической воды;

e) выгрузку измельченного материала, удовлетворяющего указанной гранулометрии и прошедшего первую стадию промывки, на конвейерную ленту, которая перемещает его к бункеру, снабжающему реакторы, где проводится полное восстановление хрома шесть, оставшегося после первой промывки.

f) добавление отходов из снабжающего бункера при постоянном перемешивании;

g) постепенное добавление остаточной серной кислоты от производства жидкого вазелина, поскольку нейтрализация и процесс восстановления являются высоко экзотермическими;

h) поддержание температуры на уровне, не превышающем 80°С;

i) контролирование рН суспензии на значении 2,5+/-0,5;

j) перемешивание в течение получаса, а затем введение газового потока восстанавливающего агента через низ при непрерывном перемешивании, продолжительность введения и вводимое количество зависят от процентного содержания хрома шесть; и

k) определение уровня хрома шесть, значение которого должно быть нулевым, а затем повышение основности до рН 8-8,5, новый образец экстрагируют и подвергают CRETIB анализу, (коррозийный, реакционноспособный, взрывчатый, токсический, огнеопасный, биологически инфекционный).

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно включает выгрузку измельченного материала для отделения технической воды от неопасного остатка путем фильтрования в хранилищах или через фильтры.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно включает преобразование доли хрома шесть в хром три, а затем осаждение его в виде триоксида хрома путем газификации.

4. Измельченный материал, полученный способом по п.1, используемый в качестве сырья для производства кирпичей и/или огнеупорных кирпичей.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что включает транспортировку опасных отходов, содержащих хром шесть, к приемному бункеру (1), который снабжает конвейерную ленту (2), которая перемещает материал к молотковой дробилке (3), которая уменьшает гранулометрию до частиц диаметром не более одного дюйма; затем материал отправляют через ковшовый элеватор (4) к вибрационному ситу (5), которое снабжает бункер для хранения (6), который, в свою очередь, снабжает шаровую дробилку (7), где влажное размалывание проводится таким образом, что 80% проходит через сито с номером 200; материал сортируется в циклоне (8), самый мелкий материал поступает в хранилище (9), где проводится суспензирование материала в 50% воды, самый грубый материал, отделенный в циклоне, возвращается в шаровую дробилку хранилища (9), суспензия перемещается в реакционные реакторы (10), где ее подкисляют остаточной серной кислотой или 98%-ной серной кислотой до снижения рН до значения 2,5-3, вводят газовый поток восстанавливающего агента, поддерживая температуру 80°С при непрерывном перемешивании в течение четырех часов, берут образец и определяют концентрацию хрома шесть, указанная концентрация должна быть ниже 0,5 частей на миллион, согласно спектрофотометрическому определению, рН снова изменяют до 8,8-9, берут другой образец для конечного CRETIB анализа, его выгружают в испарительный амбар (11) и окончательное отведение для производства кирпичей и огнеупорных кирпичей.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что, если концентрация присутствующего хрома шесть ниже 0,5 частей на миллион, то проводят перекачку к хвостохранилищу, где рабочий раствор отделяют от твердого материала, который может храниться в хвостохранилище ячеечным способом; указанные ячейки закрывают, как только они заполнятся, и покрывают грунтом, затем высаживают местные растения или, необязательно, полученное твердое вещество можно использовать в качестве сырья для производства огнеупорных кирпичей или строительных кирпичей.

7. Способ по п.1 или 5, отличающийся тем, что его используют для восстановления хрома шесть, присутствующего в отходах от производства дихромата натрия.

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что дихромат натрия получают путем щелочного плавления при 1200°С в окисляющей атмосфере в ротационной печи с регулируемой продолжительностью обработки, затем сформировавшийся хромат натрия экстрагируют путем водного выщелачивания, указанный раствор концентрируют, снижают рН и очищают с конечным получением дихромата натрия в виде раствора или кристаллов.

9. Способ по п.8, отличающийся тем, что после стадии выщелачивания остаются опасные отходы, образованные смесью солей и силикатов железа, кальция, натрия и хрома шесть, в процентных содержаниях обычно выше 2%, составляя 0,5 частей на миллион - верхний предел, при котором отходы считаются неопасными.

10. Способ по п.9, отличающийся тем, что после обработки отходы соответствуют упомянутому верхнему пределу хрома шесть, составляющему 0,5 частей на миллион, и это подтверждается CRETIB анализом, что в результате дает неопасные отходы, хранящиеся в обычных условиях без необходимости в каких-либо особых предосторожностях, поскольку хром возвращен в свое природное состояние, то есть хром три.

11. Способ по п.1 или 5, отличающийся тем, что стадия измельчения отходов облегчает реакцию полного восстановления, поскольку хром заключен в сложные силикаты.

12. Способ по п.1 или 5, отличающийся тем, что восстанавливающий агент выбран из группы, состоящей из солей железа и сернистого ангидрида.

13. Способ по п.1 или 5, отличающийся тем, что через четыре часа берут образец, определяют концентрацию хрома шесть в растворе, и, если указанная концентрация меньше 0,5 частей на миллион, рН повышают добавлением раствора гидроксида натрия, до достижения значения рН 8,5-9, для осаждения солей хрома три, образовавшихся в виде нерастворимого триоксида хрома, раствор затем перекачивают к зоне залегания хвостохранилища, где быстро проводится разделение твердой фазы и надосадочной жидкости, указанную жидкость возвращают в процесс, для использования снова в качестве экстракционной жидкости, смешивая ее с равной частью свежей воды.

14. Устройство для преобразования опасных отходов, содержащих хром шесть, в неопасные отходы, включающее:

область измельчения, где материал транспортируется на самосвалах до участка начала процесса;

вибрационный бункер, снабжающий щековую дробилку, которая уменьшает гранулометрию отходов до частиц диаметром не более одного дюйма;

конвейерную ленту, доставляющую материал, прибывающий от дробилки, ко второй стадии измельчения;

шаровую дробилку, которая уменьшает гранулометрию до такой степени, что 80% материала проходит через сито с номером 200, для того, чтобы подвергнуть все производные хрома шесть процессам восстановления и экстракции;

бункер хранения, куда измельченный материал отправляют с помощью ковшового элеватора;

область химической реакции, где используются три реактора из нержавеющей стали, каждый вместимостью 20000 л, оборудованные перемешивающими устройствами и подогревом паровой рубашки, отводом газов и влажной газоочисткой;

инжекторной трубой для потока газа сернистого ангидрида;

температурным контролем;

дозировочным насосом для добавления разбавленной серной кислоты, и, в конечном итоге, используемого дополнительного восстанавливающего агента;

хранилище из углеродистой стали, минимальной вместимостью 20000 л, для хранения серной кислоты;

хранилище из углеродистой стали, минимальной вместимостью 20000 л, для хранения альтернативного вспомогательного восстанавливающего агента;

ряд четырех 1000-килограммовых цилиндров для жидкого сернистого ангидрида; и/или

соединение посредством соответствующей системы труб, с устройством, непрерывно производящим поток 8% сернистого ангидрида в воздухе; и

хранилище, типа хвостохранилища, для хранения обработанного материала или опасных отходов, преобразованных в неопасные отходы, где проводится разделение растворов, полученных в результате процесса, и твердого вещества, подлежащего хранению.

15. Устройство по п.14, отличающееся тем, что область измельчения оборудована устройствами отсасывания пыли, и циклонами, и мешочным фильтром для контроля выбросов.

16. Устройство по п.14, отличающееся тем, что три реактора работают последовательно так, чтобы процесс, по существу, имел непрерывный характер.

17. Устройство по п.14, отличающееся тем, что размер указанной площади залегания хвостохранилища зависит от обрабатываемой массы, намечая построение модульных ячеек, которые после полного заполнения закрывают и покрывают органическим грунтом для высаживания местных растений.