[发明专利]一种含六价铬废渣的生物质湿法解毒方法

说明书

技术领域

本发明涉及铬化合物清洁生产技术领域，特别涉及一种生物质直接解毒铬渣中六价铬的铬渣处理方法。

背景技术

六价铬具有很强的毒性，是一种强致癌物，侵害皮肤和呼吸道，诱发急性和慢性毒性，如神经毒性、遗传毒性、免疫毒性等。铬渣是铬化合物生产过程中排放的难以治理的危险固体废物，含有一定量的六价铬，具有极强的氧化毒性，容易对水和土壤造成严重污染。铬渣的堆放对环境具有较强的危害，铬渣污染是迄今未能解决的世界环保难题，使铬化合物工业成为无机化工重污染行业。

六价铬污染一度困扰着铬化合物行业的发展，寻求经济、高效、无二次污染的治理方法是治铬工作者们关注的焦点。对于铬渣的治理，主要侧重于解毒和综合利用，主要方法有：干法解毒法、湿法解毒法、固化隔离法、高温融熔法、中低温解毒法及埋藏法。干法解毒主要是利用煤粉还原法，利用煤粉高温产生的还原性气体还原铬渣中的六价铬。湿法解毒的研究主要集中在化学处理法，如硫酸亚铁-石灰法、亚硫酸盐还原法、钡盐法等，随后发展了铁氧体法、离子交换法、活性炭法、电解法、螯合法等物化结合的方法，而这些方法或因处理效果不好，难以达标；或因成本高、经济上不可行，很大程度上限制了其实际应用。其他方法也存在处理处置成本高、吃渣量小、推广应用不畅等原因，仍不能彻底解决铬渣污染问题，工业化应用一直得不到突破。

CN1733373A公开了一种铬渣浸泡还原解毒工艺，采用堆存的风化铬渣，先用水浸泡，除去铬渣中大部分的六价铬，然后再用硫化钠溶液浸泡铬渣，使得S^2-与渣中的六价铬在常温下缓慢反应，达到将六价铬还原为三价铬的目的。该发明简单实用，设备投资少，方法灵活，可大批量处理，但还原生成的氢氧化铬在碱性条件下容易被空气氧化而重新生成六价铬，使得解毒不彻底。

CN102614620A公开了一种碱性含六价铬废渣的湿法解毒方法，采用在铬渣浆料中加入木质素磺酸盐作为稳定剂，硫酸亚铁等作为还原剂，将铬渣中的六价铬还原为三价铬。该发明流程简单，解毒过程较易实现，设备投资少，但仍存在使用大量化学还原剂，铬铁离子与木质素磺酸盐形成的络合物存在被氧化的风险，处理成本相应增加等一系列问题。

CN1733375A公开了一种生物直接解毒铬渣中六价铬的铬渣处理方法，采用湿磨的方法制成铬渣浆液，然后调节铬渣浆液的pH值和盐度，固液分离得到含六价铬的溶液和固体，分别接种厌氧菌，进行微生物还原反应，将六价铬还原成三价铬。该发明在低温低压下进行，解毒彻底，但需要培养耐铬细菌，处理时间长，效率较低，处理量小，不适合大批量处理铬渣。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种利用廉价易得的生物质处理含六价铬废渣的湿法解毒方法，解决了现有方法存在的解毒成本高，解毒效果存在风险、处理量小的问题。

本发明通过将铬渣浆化后，加酸使浆料的pH值下降到7.0～10.0，在较低的碱性条件下，加入生物质，解毒一定时间，得到无害化铬渣。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种含六价铬废渣的生物质湿法解毒方法，所述方法包括以下步骤：

（1）将铬渣浆化得到浆料；

（2）调节上述浆料的pH至7.0～10.0；

（3）将浆料加热后，加入生物质，搅拌，进行浆化处理；

（4）过滤后得到六价铬含量达标的合格铬渣。

生物质资源是指植物通过光合作用生成的有机资源，地球每年经光合作用所产生的干物质就有1730亿吨。生物质主要由纤维素（40～50%）、半纤维素（25～35%）和木质素（15～20%）等高分子物质组成，其中含有大量的有机酸、多酚、醇类、氨基酸等活性有机物质。生物质资源种类繁多来源比较广泛，包括木材废弃物、农作物残渣和秸秆、各种水生植物、制糖工业与食品工业残渣、城市有机垃圾等，这些物质都可以作为可利用的资源。

生物质包含羟基、氨基、羧基、磺酸基、酚羟基等基团，可以作为供电子基，为六价铬提供还原环境，具有一定的吸附并还原六价铬离子的能力，使生物质变废为宝。例如果皮中含有大量有机物，含羟基、羧基、磺酸基等，这些基团可以解毒溶液中的六价铬，而且果皮可以来源于城市垃圾以及果汁、果品行业的废物，来源广泛。

本发明采用廉价易得的生物质作为解毒原料，在碱性条件下处理铬渣，能够节省大量化学试剂，降低铬渣处理的成本，可以适用于工业化生产。

本发明所述铬渣为碱性含六价铬废渣。传统的有钙焙烧法铬渣，铬的质量分数在3～7%，而液相氧化法工艺中产生的铬渣铬含量在0.2%左右。