一種固化污酸渣中鉻的方法
【專利摘要】本發明涉及一種固化污酸渣中鉻的方法。其特點是，包括如下步驟：首先在烘干研磨后的污酸渣中加入改質金屬鎂渣，混合均勻后壓塊成型，然后將得到的塊狀物放入燒結爐中在800-1300℃下保溫4-8小時，冷卻，取出進行干法研磨成粉末狀即可。本發明方法具有以下優點:本發明是一種固化穩定污酸渣中的重金屬Cr的環保處理方法，用金屬鎂冶煉的改質還原渣經燒結處理實現固化穩定污酸渣中的重金屬，達到以廢治廢的目的。因此該固化穩定化過程不需用昂貴材料，原料成本低廉；充分利用改質鎂渣；污酸渣固化工藝簡單，容易工程實施故可實現工業化操作；在固化穩定重金屬過程中不產生二次廢渣、廢水。
【專利說明】一種固化污酸渣中鉻的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種固化污酸渣中鉻的方法。
【背景技術】
[0002]有色金屬冶煉屬于重污染行業，對我國經濟發展起著舉足輕重的作用，但有色冶金屬工業廢渣長期堆放，導致地下水體嚴重污染，存在重大安全隱患，嚴重制約了有色金屬行業的可持續發展和“兩型社會”的建設。
[0003]鉛鋅行業是我國有色金屬冶煉的重要代表。我國鉛鋅行業大宗工業固體廢棄物主要來源于冶金爐渣和酸性水處理渣(污酸渣)，年產生的工業廢渣估計超過600萬噸。以株洲清水塘工業區為例，每年排放的各種工業廢渣多達幾百萬噸，而且其歷年堆存量逐年增長，這導致湘江水體嚴重污染、資源極大浪費，尤其是堆存的重金屬污酸廢渣等固體廢物、占地近百畝的堆場令人觸目驚心。若重金屬污酸廢渣中的重金屬元素不可以穩定存在污酸渣中，則容易流向環境從而對人體及周邊環境造成嚴重危害；對人體的危害而言一方面通過直接飲用造成重金屬中毒而損害人體健康，另一方面是間接污染農產品和水產品，通過食物鏈對人體健康構成威脅。環境中的鉻元素尤其是六價鉻離子是一種對人體健康具有較強毒性效應的污染物，存在重大安全隱患，迫切需要開發減量無害化處理利用工業化技術。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種固化污酸渣中鉻的方法，能夠固化穩定污酸渣中的重金屬Cr。
[0005]一種固化污酸渣中鉻的方法，其特別之處在于，包括如下步驟:首先在烘干研磨后的污酸渣中加入改質金屬鎂渣，混合均勻后壓塊成型，然后將得到的塊狀物放入燒結爐中在800-1300 V下保溫4-8小時，冷卻，取出即可。
[0006]進一步的，包括如下步驟:
[0007](I)烘干:收集污酸渣并進行烘干；
[0008](2)研磨:將烘干后的污酸渣進行干法研磨成粉末，同時取改質鎂渣進行超細粉碎使粒度小于100目；
[0009](3)混料:在研磨后的污酸渣粉末中加入超細粉碎后的改質鎂渣進行混料，其中鎂渣添加量占總重量的50-80% ；
[0010](4)壓樣:將混合均勻的渣料壓塊成型；
[0011](5)燒結:將壓塊成型后的塊狀物放入燒結爐中在800-1300°C，保溫4_8h，自然冷卻后取出即可。
[0012]步驟(I)中烘干溫度100-110°C，烘干時間8_12h，烘干至水分含量彡5%。
[0013]步驟(2)中干法研磨在震動磨機中進行，研磨時間3-10min ;超細粉碎的粉碎時間3_10mino
[0014]步驟(3)中混料時間10_40min。
[0015]步驟(4)中壓塊成型采用萬能液壓機。
[0016]步驟(5)之后還要將燒結后得到的渣料進行干法研磨，干法研磨在震動磨機中進行，研磨時間3-10min。
[0017]采用本發明的方法后，可以有效降低污酸渣中的重金屬元素Cr的浸出含量，使更多的重金屬Cr固化穩定在污酸渣中。本發明方法還具有以下優點:本發明是一種固化穩定污酸渣中的重金屬Cr的環保處理方法，用金屬鎂冶煉的改質還原渣經燒結處理實現固化穩定污酸渣中的重金屬，達到以廢治廢的目的。因此該固化穩定化過程不需用昂貴材料，原料成本低廉；充分利用改質鎂渣；污酸渣固化工藝簡單，容易工程實施故可實現工業化操作；在固化穩定重金屬過程中不產生二次廢渣、廢水。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]附圖1為本發明實施例1的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0019]實施例1
[0020](I)原料中改質金屬鎂渣為寧夏惠冶鎂業集團有限公司金屬鎂冶煉渣料，污酸渣為鉛鋅冶煉企業(株洲冶煉集團股份有限公司)的渣料。
[0021]污酸渣化學組分)
[0022]
兒素_CaO__S_F_Cd_Hg_ 含口: 38.16 一 15.04 5.64 0.36 0.012
[0023]改質鎂渣化學組分)
[0024]
元素_CaO__S12_MgO_Fe2O3 AI2O3 含量 42.35 一 25.34 5.12 5.46 1.02
[0025](2)烘干:收集污酸渣在110°C進行烘干至水分含量彡3% ；
[0026](3)研磨:將烘干后的污酸渣放入震動磨機中進行干法研磨，研磨時間8min，同時取改質金屬鎂渣進行超細粉碎，粉碎使用震動磨樣機，粉碎時間5min ；
[0027](4)混料:在研磨后的污酸渣中加入超細粉碎后的改質鎂渣后混料，混料時間40min，其中鎂渣添加量占混合樣品總重量的70% ；
[0028](5)壓樣:將混合均勻的渣料用萬能液壓機壓塊(2Cm*2Cm*2Cm)成型；
[0029](6)燒結:將壓塊成型后的塊狀物放入燒結爐中在1200°C保溫6h ;然后隨爐自然冷卻后取出即可。
[0030](7)研磨:將燒結后得到的渣料放入震動磨機中進行干法研磨，研磨時間4min即可。
[0031](8)配制pH = 3.20±0.05的浸提劑；每個待測樣品取200g倒入滾瓶中并做好標記，按固液比1:10向每個滾瓶中倒入2000mL浸提劑，密封好后將其放在滾料機上翻滾；18±2h后取下滾瓶，靜止1.5h-2.0h后用移液管取10ml上清液到容量瓶中得到浸取液；浸出液檢測用I CP-7000。
[0032]采用上述方法處理結果如下:
[0033]燒結前實驗數據見表1，燒結后實驗數據見表2。
[0034]表I燒前毒性浸出試驗數據結果表
[0035]
燒前原渣中 Cr 的含量(%) 0.059 0.753 1.379 3.314 3.；^32
燒力浸取液的0里 S1.14 519.1 799.9 1002 1050 _(mg/L)______
[0036]表2燒后毒性浸出試驗數據結果表
[0037]
燒后原渣中 Cr 的含量(％) 0.21 0.541 1.005 2.326 3.88
Cr ^ ? m 15.44 77, 05 130.9 12L 2 99t 94
(mg/ Lj
[0038]由于1200°C下燒結可能使渣料中容易揮發組分揮發，故對于同一配比的污酸渣與改質鎂渣混合后燒結前后渣料中Cr含量有所不同，由實驗數據可以看出燒結后渣料中Cr含量增大。經過燒結處理后浸取液中的Cr含量可以從1050mg/L降低到99.94mg/L,雖然浸出量還是比較大，但浸出量的減少量卻很大，說明用本發明燒結處理的方法可以大大降低重金屬廢洛中重金屬兀素Cr的浸出。
【權利要求】
1.一種固化污酸渣中鉻的方法，其特征在于，包括如下步驟:首先在烘干研磨后的污酸渣中加入改質金屬鎂渣，混合均勻后壓塊成型，然后將得到的塊狀物放入燒結爐中在800-1300 V下保溫4-8小時，冷卻，取出即可。
2.如權利要求1所述的一種固化污酸渣中鉻的方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)烘干:收集污酸渣并進行烘干； (2)研磨:將烘干后的污酸渣進行干法研磨成粉末，同時取改質鎂渣進行超細粉碎使權度小于100目; (3)混料:在研磨后的污酸渣粉末中加入超細粉碎后的改質鎂渣進行混料，其中鎂渣添加量占總重量的50-80% ； (4)壓樣:將混合均勻的渣料壓塊成型； (5)燒結:將壓塊成型后的塊狀物放入燒結爐中在800-1300°C，保溫4-8h，自然冷卻后取出即可。
3.如權利要求2所述的一種固化污酸渣中鉻的方法，其特征在于:步驟(I)中烘干溫度100-110°c，烘干時間8-12h，烘干至水分含量彡5%。
4.如權利要求2所述的一種固化污酸渣中鉻的方法，其特征在于:步驟(2)中干法研磨在震動磨機中進行，研磨時間3-10min ;超細粉碎的粉碎時間3_10min。
5.如權利要求2所述的一種固化污酸渣中鉻的方法，其特征在于:步驟(3)中混料時間 10_40min。
6.如權利要求2所述的一種固化污酸渣中鉻的方法，其特征在于:步驟(4)中壓塊成型采用萬能液壓機。
7.如權利要求2所述的一種固化污酸渣中鉻的方法，其特征在于:步驟(5)之后還要將燒結后得到的渣料進行干法研磨，干法研磨在震動磨機中進行，研磨時間3-10min。
【文檔編號】B09B3/00GK104138887SQ201410353582
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年7月24日 優先權日:2014年7月24日
【發明者】吳瀾爾, 韓鳳蘭, 陳玉潔 申請人:北方民族大學