一種處理有毒性鉻渣的工藝方法與流程

2024-03-09 07:44:15

本發明涉及汙染治理技術領域，更具體的涉及一種處理有毒性鉻渣的工藝方法。

背景技術：

鉻渣是工業生產鉻鹽過程中排出的含鉻廢渣，屬於重金屬危險廢物，其中含有易溶於水的六價鉻，其具有強氧化毒性，可以對人體、農作物機體等造成損傷，汙染地下水資源，鉻渣的汙染治理成為國家及地方政府的當務之急。目前，對於鉻渣的處理有化學解毒(包括幹法和溼法)、微生物解毒以及微波法解毒。微生物解毒，即細菌冶金原理：採用能有效還原六價鉻的ch-1菌株對鉻渣進行微生物治理，該法成本低、解毒徹底，但僅在實驗室內進行，尚未對鉻渣進行大量處理，最大缺點是細菌成活率低；微波法解毒是幹法解毒的進一步轉變，該方法不用迴轉窯，能有效的將有毒粉塵的二次汙染將至最低，但缺點是需引進能產生強大微波的設備，並且耗電量巨大，使成本上升；化學解毒中的溼法是將鉻渣磨細鹼解後酸溶性和水溶性的六價鉻在還原劑的作用下被還原成三價格，其缺點是處理成本高，穩定性不如幹法，較易被空氣重新氧化成有毒鉻渣；而化學解毒中的幹法即幹法焙燒還原解毒，是在高溫還原氣氛下焙燒鉻渣，將六價鉻還原成三價格存在與玻璃體內以達到解毒的目的，其優點是一次性投資少，處理成本低，而且可以充分利用水泥行業的迴轉窯。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種處理有毒性鉻渣的工藝方法，用以解決現有技術中一是利用迴轉窯處理有毒鉻渣時水泥生產與鉻渣處理互相影響，工藝不相適應的問題；二是解決有毒鉻渣經處理後的重新氧化問題；三是選擇成本較低，還原性較好的還原劑和適宜的濃度問題。

本發明提供一種處理有毒性鉻渣的工藝方法，包括如下步驟：

鉻渣迴轉窯煅燒：鉻渣與無煙煤按照重量比100:13混合入窯進行還原煅燒；

煅燒後的鉻渣急冷：煅燒後的鉻渣迅速通過無風的篦冷機，然後進入一個全封閉的配備水除塵的箱體內，採用feso4水溶液對鉻渣噴淋急冷，噴淋的水壓應控制在200-300kpa。

優選地，迴轉窯煅燒控制參數如下：迴轉窯煅燒帶溫度為1200-1300℃，窯頭溫度為900-1000℃，窯尾溫度為650-750℃，迴轉窯的窯速為1-2r/min，窯頭負壓為-20pa～-50pa，窯尾負壓為-8pa～-10pa，窯內co濃度為1.6-2.0mg/m3，o2濃度≤6％。

優選地，急冷處理的鉻渣溫度控制在100-200℃之間。

優選地，feso4水溶液的濃度1g/l。

相對於現有技術，本發明具有如下有益效果：

本發明提供了一種處理有毒性鉻渣的工藝方法，將鉻渣與無煙煤按照一定比例混合入窯進行還原煅燒，利用高溫環境中c及co的強還原性將鉻渣中有毒的cr6+還原成無毒的cr3+，從而實現鉻渣的解毒目的。

具體實施方式

下面將結合實施例對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

本發明實施例提供的一種處理有毒性鉻渣的工藝方法，方法包括以下步驟：

步驟1，鉻渣迴轉窯煅燒：鉻渣與無煙煤按照重量比100:13入窯還原煅燒；鉻渣與無煙煤摻配比例，主要考慮兩個方面：1、摻無煙煤的作用主要是在燒成帶消耗大量的氧氣燃燒，形成還原氣氛，使六價鉻還原成三價鉻；2、無煙煤燃點比煙煤高，不會在分解帶和過渡帶大量燃燒，不會過早產生結皮、結後圈；摻配比例過小，達不到在燒成帶形成還原氣氛的目的，過大，影響窯系統煅燒。為此，生產初期設計鉻渣與無煙煤從100:10到100:13再到100:15三個摻配比例各進行一個班試生產，然後分別進行測試，結果發現無煙煤摻配比例在10到13時窯煅燒狀況最佳，各項技術參數最穩定，解毒鉻渣六價鉻含量達到設計要求。我們本著燒成帶還原氣氛理想化原則最終確定鉻渣與無煙煤比例為100:13。

步驟2，煅燒後的鉻渣急冷：煅燒後的鉻渣迅速通過無風的篦冷機，然後進入一個全封閉的配備水除塵的箱體內，採用feso4水溶液對鉻渣噴淋急冷，噴淋的水壓應控制在200-300kpa。

採用水除塵噴淋急冷高溫鉻渣，水壓是關鍵，噴頭噴孔1mm左右，覆蓋整個除塵箱，水壓150kpa時，除塵箱內溫度高，水霧化快，水蒸汽量少，無法完全隔離空氣；水壓超過300kpa時，水蒸氣量過大，出除塵器鉻渣表面有溼氣，影響儲存和下一步使用。最後決定把水壓控制在200～300之間，取得良好效果。

在本發明實施例中，迴轉窯煅燒控制參數如下：為了不影響水泥的生產，又能處理鉻渣，迴轉窯煅燒帶溫度為1200-1300℃，窯頭溫度為900-1000℃，窯尾溫度為650-750℃，迴轉窯的窯速為1-2r/min，窯頭負壓為-20pa～-50pa，窯尾負壓為-8pa～-10pa，窯內co濃度為1.6-2.0mg/m3，o2濃度≤6％。

急冷處理的鉻渣溫度控制在100-200℃之間。

feso4水溶液的濃度為1g/l：feso4、sncl2、snso4都具有強的還原性，後兩種效果更佳，但成本是前者的10多倍，生產要考慮經濟性，最後選擇feso4作為還原劑，但是，具體配製多大濃度、依據是什麼，必須經過試驗。參照生產窯的煅燒條件，把高溫爐升到1200℃，把配好的鉻渣放在4個石英舟中,放入高溫爐煅燒30分鐘，立即移到4個石英管中，分別噴灑0.5g/l、1g/l、1.5g/l、2.0g/l的feso4水溶液，冷卻到150-200℃取出石英舟，冷卻至室溫，然後分別測定4個試樣的六價鉻含量：0.153mg/kg、0.132mg/kg、0.094mg/kg、0.004mg/kg，按照設計要求，解毒鉻渣六價鉻含量不大於0.2mg/kg即可，考慮到試驗與實際生產的差別，最終決定用1g/l的feso4水溶液進行生產試驗，然後進行平行試驗，測定解毒鉻渣六價鉻含量:0.184mg/kg、0.166mg/kg，完全符合設計要求。

儘管已描述了本發明的優選實施例，但本領域內的技術人員一旦得知了基本創造性概念，則可對這些實施例作出另外的變更和修改。所以，所附權利要求意欲解釋為包括優選實施例以及落入本發明範圍的所有變更和修改。

顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和範圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬於本發明權利要求及其等同技術的範圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。