[发明专利]一种利用含铬污泥制作轻质陶粒的方法

说明书

技术领域

本发明涉及含铬污泥处理领域，特别是一种使用双筒回转窑通过焚烧无害化处理含铬污泥并将其烧制成轻质陶粒的方法。

背景技术

皮革生产加工过程中使用一定量的铬鞣剂，随着水洗工序，多余含铬化合物流入废水中，经加碱形成氢氧化铬沉淀，压滤后即成含铬污泥。铬盐是制革工业重要的化工产品，每生产1标张牛原皮约产生含铬污泥1Kg，含铬污泥总铬含量约0.6-1.0%，其中Cr⁶⁺占40%，Cr⁶⁺有毒，会引起铬疮、鼻中隔糜烂、血铬、肺癌等多种疾病，人的致死量为5-8克，属于对环境、人体有严重危害的危险工业废物。含铬污泥是有毒危险废物，如无可靠的处置解毒方案，仅用一般填埋方法则泥堆中剧毒Cr⁶⁺随雨水进入土壤和地下水，将会污染大量土地和地下水，严重制约皮革工业的发展。

铬渣治理历经数十年难见成效，重要因素之一是铬渣物相十分复杂，Cr⁶⁺存在于各种物相中，有些Cr⁶⁺十分难溶，这些Cr⁶⁺有水溶性铬和酸溶性铬，实际上酸溶铬与水溶铬也无严格界限，铬渣在水中长时间加热或在室外雨水和CO₂作用下，酸溶铬也会慢慢溶出，从对已堆存几十年的铬渣研究情况看，在自然环境中，即便是经常下雨的南方，铬渣中全部Cr⁶⁺的溶出时间可能需数百年或更长时间。根据铬渣清水浸泡试验测算，经过几十年堆放，约有30%的Cr⁶⁺已离开铬渣。我国可利用水资源8000-9000亿立方米，实际年用水量7000-8000亿立方米，全国渣堆周边高铬粘土总量估计为500-1000万吨，根据自然界平衡法则，若不及时治理这些高铬粘土，它可使1800亿立方米水超标，几十年内会使我国东部人口稠密区、主要产粮区的大片地下水超标，基本上不可恢复，将会造成全国性的环境灾难。

目前，国内多种解毒方法均存在局限性，尤其是治泥不治土、解毒不彻底的局面应尽快改变。含铬污泥湿法解毒：该技术是在将含铬污泥湿法研磨后，利用酸性介质将铬渣中的酸溶性六价铬、水溶性六价铬完全置换到液相中，然后再投入还原药剂将液相中的六价铬还原至三价铬，实现铬渣无害化；该方法的缺点是六价铬解决不达标、提取物过少、杂质多、尾渣过多而不具备大生产的条件，提取后尾渣处理还是存在问题。含铬污泥干法解毒：该技术为在高温下利用还原性物质将含铬污泥中的六价铬还原为三价铬并将其在常温下固定的工艺；该方法还存在一些技术问题待解决。由于铬泥难溶铬酸钙固溶体等的存在，欲可靠除毒必须破坏铬泥的现有结构，目前已工业化试验和工业化生产的铬泥治理方法中，能够做到除毒彻底、可靠的方法都是利用1500℃以上将铬泥熔为液体的方法，这类方法能耗很高，耐火材料很贵，成本或潜成本很高，铬泥加入比例低，吃渣量小，运输距离远，防止二次污染难度大，具有一定的局限性。

发明内容

为了减少含铬污泥对环境的危害，本发明所要解决的技术问题是提供一种利用含铬污泥制作轻质陶粒的方法，以将含铬污泥无害化处置并烧制成轻质陶粒，回用于建筑行业。

为了解决上述问题，本发明的技术方案是：一种利用含铬污泥制作轻质陶粒的方法，采用的生产系统包括磅秤、球磨机、单轴搅拌机、双轴搅拌机、双辊轮碾机、对辊造粒机、双筒回转窑、回转冷却筒和分级筛选机，所述单轴搅拌机的出料口通过皮带输送机与双轴搅拌机的进料口相连接，所述双轴搅拌机的出料口通过皮带输送机与双辊轮碾机的进料口相连接，所述双辊轮碾机的出料口通过皮带输送机与对辊造粒机的进料口相连接，所述对辊造粒机的出料口通过皮带输送机与双筒回转窑的进料口相连接，所述双筒回转窑的出料口与回转冷却筒的进料口相连接，所述回转冷却筒的出料口通过皮带输送机与分级筛选机的进料口相连接；并按以下步骤进行：

（1）通过磅秤按重量配比提供以下原料：30-50%的含铬污泥，40-55%的城市污泥、风化岩、淤泥、粘土或高岭土，5-10%的无烟煤和1-5%的氧化铁或赤铁矿；其中，城市污泥、风化岩、淤泥、粘土或高岭土通过烘干将含水率控制在5~10%，无烟煤作为还原剂，氧化铁或赤铁矿作为膨胀剂；

（2）通过球磨机分别将含铬污泥湿磨至150~200目，将城市污泥、风化岩、淤泥、粘土或高岭土干磨至100~150目，将无烟煤干磨至100~150目，将氧化铁或赤铁矿干磨至100~150目；

（3）先将上述原料加入单轴搅拌机内，进行初次破碎、混匀以形成混合物料；再通过皮带输送机将混合物料送入双轴搅拌机，进行再次破碎、混匀；