专利名称：一种铬渣中六价铬的提取及残余铬渣无害化处理方法
技术领域：
本发明属于环境保护技术领域，特别是涉及一种铬渣中六价铬的提取及残余铬渣无害化处理方法。
背景技术：
铬渣是铬盐及铁合金等行业在生产过程中排放的有毒废渣，我国是铬盐生产大国，据调查，全国每年新排放铬渣约60万t，历年来铬渣堆存量已达600万t，经过解毒处理或综合利用的不足17%。国内铬渣产生的工艺大体相同，其成分也相似，常含有镁、钙、铁、铝等氧化物，Cr2O3，水溶性铬酸钠(Na2CrO3)以及酸溶性铬酸钙(CaCrO4)等，在酸性或碱性环境中可溶性的Cr(VI)容易浸出。
铬渣中的Cr(VI)被列为对人体危害最大的8种化学物质之一，是国际上公认的3种致癌金属物之一，同时也是美国环保署公认的129种重点污染物之一。铬渣经过长期的雨水冲刷后，浸出的Cr(VI)对周围环境已经造成严重的污染，如污染地下水、土壤等。铬渣的毒性主要来自于Cr(VI)，由于Cr(VI)具有很强的氧化性，其毒性在于它对活细胞的氧化作用。Cr(VI)对人体的消化道和皮肤具有刺激性，能引起接触性皮炎、皮肤溃疡，还可导致过敏、肺癌等疾病。铬渣是有毒的危险废物，对环境和社会造成极大的污染与危害；另一方面，铬渣又是可利用的资源，若能将其中的Cr(VI)转化为毒性较低的Cr(III)，不仅可以降低其毒性，而且可以替代多种矿物原料，具有资源化利用价值。其无害化处理主要基于以下几种机理
(I)将六价铬还原为三价铬；(2)使六价铬形成在自然环境中不会消解、亦不为机体所吸收的稳定物相。(3)牢固地封存、掩埋，或解毒，封固后加以利用。目前国内铬渣的处理处置技术分为两大类解毒处理和综合利用。解毒处理主要有化学法、微生物法、微波法、固化法等几种解毒处理方式。综合利用的主要应用途径有制水泥、制玻璃着色剂、烧结炼铁、制耐火材料、制微晶玻璃、制钙镁磷肥、筑路等。尽管目前针对铬渣的治理技术有很多，但多因工艺复杂、处理量小、解毒不彻底、成本高等因素的影响，限制了其工业化大规模应用实施。国外发达国家对铬渣的最终处理多采用安全填埋方式，但填埋前需对铬渣中有害成分(六价铬)进行固化稳定、压实等处理。药剂稳定化技术处理铬渣被认为是铬渣稳定化的一个新的发展方向，可以在实现铬渣无害化的同时达到少增容或不增容，从而提高铬渣处理处置系统的总体效率和经济性。与其他稳定化方法相比，药剂稳定化具有工艺简单、稳定化效果好、费用低廉等优点。螯合剂作为重金属的稳定化药剂是其中新的发展方向，它可以与重金属离子结合形成稳定的、难溶于水的螯合物，有效阻止重金属的浸出。由于稳定重金属的效率高，所需要的螯合剂量少，经过处理后的飞灰或污水一般都可以达到国家的填埋或排放标准，这为铬渣的无害化处理提供了有效的方法，也将具有重要的研究和应用价值
发明内容
本发明的目的在于提供一种铬渣中六价铬的提取及残余铬渣无害化处理方法。该方法以一种无机药剂或高效重金属螯合剂，借助其独特的稳定重金属离子的作用，有效地处理含铬废渣，使其在环境条件下稳定存在，达到无害化的目的。本发明所述的一种铬渣中六价铬的提取及残余铬渣无害化处理方法，主要特点在于将铬渣采用浸提液进行淋洗，所得六价铬液可制铬产品；再将浸提处理后的残余铬渣加入一定的药剂还原铬渣中剩余的六价铬为三价铬，并固定在铬渣中。处理后的无毒铬渣可作水泥、混凝土的辅料或自然填埋处理。本发明所述的一种铬渣中六价铬的提取及残余铬渣无害化处理方法，通过如下步骤实现
将醋酸加水稀释制成pHl. 5的醋酸缓冲液，将铬渣和醋酸缓冲液按质量体积比lkg: IOL混合，搅拌、浸提10小时后过滤，滤渣加入铬渣质量4%的硫化钠(Na2S)或铬渣质量1%的乙基黄药(乙基黄原酸钾)，再加入水制成泥浆状，稳定6小时即可。
上述方法对铬渣处理只需在常温常压下进行，滤液可重复浸提使用，可经净化制成金属铬或含铬化工产品；通过本无害化处理后的铬渣则可用作水泥、混凝土的辅料等。本发明的优点是
铬渣无需研磨处理，只需在常温常压下进行，采用醋酸缓冲液先对铬渣充分浸提，可减少铬渣中六价铬的含量，同时也可减少还原剂用量，降低铬渣处理成本；
提取六价铬液可生产铬制品，处理后的无毒铬渣，满足《固体废物鉴别标准一一浸出毒物鉴别》(GB 5085. 3-2007)标准要求，可作水泥、混凝土的辅料等，有很好的经济效益。
具体实施例方式实施例I
称取 I kg 铬渣(其主要成分为 CaO 33. 63%, MgO 22. 12%, Al2O3 5. 78%, Fe2O3 9. 62%,SiO2 10. 11%,总铬 5. 92%, Cr2O3 (Cr6+) O. 39%, H2O 12. 93%)铺展塑料盆内，加入 10 升 pHl. 5的醋酸缓冲液，搅拌，浸提10小时后，倾出上清液；在残余滤渣中，搅拌加入40 g硫化钠(Na2S),加入水制成泥浆状，稳定6小时后，按照《固体废物鉴别标准一浸出毒物鉴别》(GB5085. 3-2007)规定的方法，检测以上处理后的铬渣，Cr6+的浸出量为I. 42 mg/L。实施例2
称取 I kg 铬渣(其主要成分为 CaO 33. 63%, MgO 22. 12%, Al2O3 5. 78%, Fe203% 9. 62%,SiO2 10. 11%,总铬 5. 92%, Cr2O3 (Cr6+) O. 39%, H2O 12. 93%)铺展塑料盆内，加入 10 升 pHl. 5的醋酸缓冲液，搅拌，浸提10小时后，倾出上清液；在残余滤渣中，搅拌加入10 g乙基黄药(乙基黄原酸钾)，加入水制成泥浆状，稳定6小时后，按照《固体废物鉴别标准——浸出毒物鉴别》(GB 5085. 3-2007)规定的方法，检测以上处理后的铬渣，Cr6+的浸出量为1.16 mg/L0实施例3
称取 50 kg 铬渣(其主要成分为 CaO 36. 16%, MgO 21. 89%, Al2O3 6. 13%, Fe2O3 9. 54%,SiO2 8. 93%，总铬 6. 16%，Cr2O3(Cr6+) O. 41%,H2O 11. 19%)铺展于水泥池中，加入 500L pHl. 5的醋酸缓冲液，搅拌，浸提10小时后，放出上清液；在残余滤渣中，加入2 kg硫化钠(Na2S),搅拌，加入水制成泥浆状，稳定6小时后，按照《固体废物鉴别标准——浸出毒物鉴别》(GB5085. 3-2007)规定的方法，检测以上处理后的铬渣，Cr6+的浸出量为I. 39 mg/L。 实施例4
称取 50 kg 铬渣(其主要成分为 CaO 36. 16%, MgO 21. 89%, Al2O3 6. 13%, Fe2O3 9. 54%,SiO2 8. 93%，总铬 6. 16%，Cr2O3(Cr6+) O. 41%,H2O 11. 19%)铺展于水泥池中，加入 500L pHl. 5的醋酸缓冲液，搅拌，浸提10小时后，放出上清液；在残余滤渣中，加入O. 5 kg乙基黄药(乙基黄原酸钾)，搅拌，加入水制成泥浆状，稳定6小时后，按照《固体废物鉴别标准——浸出毒物鉴别》(GB 5085. 3-2007)规定的方法，检测以上处理后的铬渣，Cr6+的浸出量为I. 11 mg/L0·
权利要求
1. 一种铬渣中六价铬的提取及残余铬渣无害化处理方法，其特征在于通过如下步骤实现 将醋酸加水稀释制成pHl. 5的醋酸缓冲液，将铬渣和醋酸缓冲液按质量体积比lkg: IOL混合，搅拌、浸提10小时后过滤，滤渣加入铬渣质量4%的硫化钠或铬渣质量1%的乙基黄药，再加入水制成泥浆状，稳定6小时即可。
全文摘要
本发明提出一种铬渣中六价铬的提取及残余铬渣无害化处理方法。采用醋酸缓冲液对铬渣中水溶性和部分难溶性六价铬进行浸提回收，然后在残余的铬渣中加入还原剂处理，使其中六价铬还原成三价铬，并固定在铬渣中。处理后的无毒铬渣可作水泥、混凝土的辅料或自然填埋处理。本发明铬渣无需研磨处理，只需在常温常压下进行，采用醋酸缓冲液先对铬渣充分浸提，可减少铬渣中六价铬的含量，同时也可减少还原剂用量，降低铬渣处理成本。
文档编号C04B7/147GK102923778SQ201210472788
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月21日 优先权日2012年11月21日
发明者江长胜, 郝庆菊, 陆清萍 申请人:西南大学