[发明专利]一种利用镀铬污泥制备碱式硫酸铬的方法

说明书

本发明涉及一种利用镀铬污泥制备碱式硫酸铬的方法，所述方法为：将镀铬污泥与硫酸溶液混合，加热进行浸出，浸出完成后固液分离，得到含铬浸出液和尾渣；调节得到的含铬浸出液的pH，固液分离得到碱式硫酸铬和结晶后液。本发明利用硫酸溶液对镀铬污泥进行浸出处理，使得铬的浸出率大于90％，通过后续操作，制得了碱式硫酸铬产品，所得碱式硫酸铬中三氧化二铬的质量分数为20‑25％，实现了镀铬污泥中铬元素的资源化再利用。本发明工艺流程简单，能耗低，整个生产过程没有废水排放，具有良好的经济效益与广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及废弃物资源化利用技术领域，具体涉及一种利用镀铬污泥制备碱式硫酸铬的方法。

背景技术

铬为战略金属，且居首位。据统计，世界铬矿消耗量的76％用于冶金工业，但全球铬资源储量不丰富，属稀缺资源。由于近年来铬行业需求量的逐步攀升，急需实现铬矿的高效综合利用并寻求铬的替代原料，而一些含铬的工业废弃物也应进行回收并应用于铬相关产品的制备。

随着冷轧汽车板产能的不断扩大，钢铁行业的冷轧含铬废水排放量也逐年递增，电镀含铬废水处理后，产生大量的含铬污泥。这种冷轧铬泥污泥量大，污染严重，在冶金行业被当作危险废弃物交给具有相应资质的公司进行处理，存在处理费用高的问题。由于电镀含铬废水的类型种类的繁多，不同电镀含铬废水的差异很大，使得产生的铬泥差异性也比较大。为了更好的对其进行合理的处理处置，须及时了解铬泥中铬的成分及含量。

目前，镀铬污泥处置的主要方法为高温焙烧法，在镀铬污泥中添加碳酸钠等添加剂制成试样，然后对试样进行高温焙烧，使铬从中析出。例如CN106755710A公开了一种转炉冶炼不锈钢废弃物-铬泥的利用方法，在转炉冶炼不锈钢废弃物-铬泥中加入硅酸纳和聚乙烯醇水溶液混合均匀形成混合料；然后压制成椭圆形的铬泥压球；烘干后添加到转炉中高温下进行煅烧。CN106315675A公开了一种利用制革废料铬泥生产碱式硫酸铬的方法，首先将废料铬泥进行凉晒、烘干，将烘干后的铬泥和氢氧化钠混匀置于回转窑中，并加入氧化剂进行焙烧；焙烧后的物料进行水循环抽滤洗涤，除去杂质得到铬酸钠溶液；在所得溶液中加入硫酸进行反应制得重铬酸钠，继续加入硫酸进行反应，并缓慢加入蔗糖，反应后得到液体碱式硫酸铬；最后将碱式硫酸铬溶液进行干燥，得到粉状碱式硫酸铬。

然而高温焙烧法存在以下问题：铬回收率低，处理后的污泥含铬量仍很高，且高温焙烧能耗高，增加了回收成本，使得该方法难以得到推广。

基于高温焙烧法存在的弊端，部分企业利用盐酸对铬泥进行浸出回收铬。例如CN104944719A公开了一种从冷轧铬泥中提取回收铬的方法，包括以下步骤：1)将冷轧铬泥浸泡于重量百分比浓度为20-37％的浓盐酸中进行搅拌混合，充分使冷轧铬泥中的Cr元素以Cr³⁺形式存在，静置后滤去不溶的固体物质，得溶液；2)往溶液中加入Zn粉，充分析出非活性金属沉淀，滤去沉淀，得溶液；3)将溶液的pH调至7-8后充入CO₂并进行加热，使Zn²⁺和Ca²⁺分别以ZnCO₃·3Zn(OH)₂和CaCO₃析出，并使得溶液中的Cr元素以CrCl₃形式存在，静置后滤去沉淀，溶液备用；4)将溶液的pH调至8-9后加热，使溶液中的CrCl₃水解，生成的CrOCl沉淀即为铬产品。该方法虽然提高了铬的回收率，但是其工艺复杂，步骤繁多，且处理过程中需要加入锌粉，增加了生产成本，不利用推广。

综上所述，现有方法中普遍存在着工艺复杂，元素利用率低，能耗较高，经济效益差等问题，难以实现对镀铬污泥中铬金属元素的综合性应用。

发明内容