[发明专利]一种含铬沉渣的处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种含铬沉渣的处理工艺，属于固体废弃物处理领域。

背景技术

含有六价铬的废渣不仅需要占用大量的土地进行堆存，而且在露天存放时，铬渣经长期雨水冲淋后，大量六价铬离子会随雨水溶解渗出，流入地表河流或渗入地下，对土壤和水资源造成严重的危害。例如1993年美国加州太平洋电力瓦斯公司由于向新克利小镇附近的土地和水源中排放含铬污染物，造成该镇癌症高发，小镇的污染清理和修复工作延续至今。2011年4月，云南曲靖两名运输司机偷倒铬渣累积5222.38吨，造成当地水资源严重污染，表层土壤至今仍未完全修复。含六价铬废水在处理过程中同样会产生大量沉渣，为防止其对环境造成危害，对其进行无害化处理是必要的。

目前，常用的处理方法是对铬渣进行解毒处理，将六价铬还原为毒性较小的三价铬，还原后的废渣经处理后可用于颜填料、建筑和耐火材料的生产，加以综合利用。CN 102189093B提供了一种铬渣解毒并加以综合利用的方法。铬渣经湿法球磨磨成150～250目的铬渣粉后配制质量浓度20～30％的料浆，加入酸浸溶后通入SO₂气体对六价铬进行还原，熟化4～6h后进行固液分离，解毒后的废渣可用于建材砖或水泥熟料的生产。CN 101209873B通过向细颗粒的六价铬废渣中加入碳酸氢钠或碳酸钠与碳酸氢钠的混合盐作为矿化剂，采用水热法或加热处理后生成可沉降废渣，实现了六价铬废渣的分离以及回收利用。上述方法虽解决了铬渣的毒性及堆存问题，但工艺复杂，药剂消耗量大，而且六价铬的还原过程不易控制。

发明内容

基于上述技术问题，本发明提供一种含铬沉渣的处理工艺。

本发明所采用的技术解决方案是：

一种含铬沉渣的处理工艺，包括以下步骤：

a将高炉矿渣粉和石膏配制成胶凝材料，或将高炉矿渣粉和无水Na₂SO₄配制成胶凝材料；

b将含铬沉渣与胶凝材料和碱性清液进行混合，并搅拌均匀，得到含铬砂浆，然后将含铬砂浆进行养护，得到固结体；

步骤a中，石膏的掺加量为胶凝材料质量的5％-15％，或无水Na₂SO₄的掺加量为胶凝材料质量的0.5％-10％；

步骤b中，胶凝材料与含铬沉渣的质量比为1:0.5-1:6，碱性清液与胶凝材料的质量比为0.3-0.5。

优选的，所述石膏的掺加量为胶凝材料质量的10％，或无水Na₂SO₄的掺加量为胶凝材料质量的8％。

优选的，所述胶凝材料与含铬沉渣的质量比为1:1，碱性清液与胶凝材料的质量比为0.35。

上述碱性清液是采用下述步骤获取的：

c1按照Ca(OH)₂∶AlCl₃·6H₂O摩尔比为3∶1的比例配制成药剂；

c2将步骤c1配制的药剂加入到含六价铬的废水中，所加药剂的质量为生成铬酸型钙矾石所需化学计量的1～5倍，然后加入NaOH，将废水的pH值调整至11.7～13.1，控制废水的温度为5～40℃，搅拌条件下反应0.5～24h，得到悬浊液；

c3将步骤c2得到的悬浊液进行抽滤，得到滤液和滤渣，该滤液即为碱性清液。

上述滤渣为步骤b中待处理的含铬沉渣。

上述养护过程如下：将含铬砂浆注入三联试模中，在振实台上振动以消除气泡，然后置于20℃，相对湿度≥95％的恒温养护箱中养护24h后脱模，继续养护至28d。当然，也可在大气环境下进行干养护。

本发明的有益技术效果是：

(1)本发明以高炉矿渣和石膏，或高炉矿渣和无水Na₂SO₄为原料，按一定比例制得胶凝材料，该胶凝材料能有效胶结废水处理过程中产生的含铬沉渣，对六价铬的稳定效果好，避免了含铬沉渣对环境的二次危害。

(2)本发明利用处理六价铬废水过程中产生的高碱性清液来激发高炉矿渣的潜在胶凝活性，不仅降低了处理成本，还可消耗部分等待进一步处理的废水，降低综合处理成本。