[发明专利]含铬硫酸氢钠废液的治理及其综合利用

说明书

本发明属环保综合治理技术。

含铬硫酸氢钠废液是铬酸酐生产的下脚料。它是Cr⁺⁶，Cr⁺³，H₂SO₄与Na₂SO₄等以及其他杂质共存的混合物。每生产一吨铬酸酐就有此废液0.5-0.61M³。其腐蚀性强，毒性大，排放后污染环境，故而成为铬盐厂在环境治理上难以解决的问题之一。目前，通常治理的方法是取上层澄清液用于制普通碱式硫酸铬;下层浑浊液用亚硫酸钠在酸性条件下还原→中和→沉淀→过滤，滤液达标排放，滤饼为含多种杂质的Cr（OH）₃堆放。由于这种Cr（OH）₃不能利用，形成第二次污染。此法治理成本高，每1M³需治理材料费815元。目前全国铬酸酐年产量约二万吨，按此治理方法，则耗去治理材料费9，943，3000元。

本发明的技术特征是，直接加糖于含铬硫酸氢钠废液中还原Cr⁺⁶然后过滤，除去其中不含Cr⁺⁶，Cr⁺³的水不溶物，大约5-7%，从而使含铬硫酸氢钠澄清液，用于生产Cr（OH）₃，Cr（OH）SO₄，或调整Cr（OH）SO₄特级产品的Cr₂O₃含量，以及制其它铬制品。

本发明的原理是，在酸性条件下，加糖还原含铬硫氢钠废液，使其中的H⁺生成水，并调整PH＝4时，从而降低含铬硫酸氢钠的强腐蚀性，同时CrO₃也失去了强氧化作用，生成Cr（OH）SO₄。再经过滤，除去水不溶物杂质，然后用NaOH中和→沉淀→压滤水洗后得到纯净的Cr（OH）₃。其主要化学反应式为：

本发明较系统地研究了糖的投放量对含铬硫酸氢钠废液的浓度，还原效果的关系和对废液中杂质的作用;研究了用糖直接还原后的澄清液的加工应用等。研究表明，用此法可以全部回收利用Cr⁺⁶，Cr⁺³而杂质滤出后的澄清液中没有外来的有害成份，同时渣量甚微，且不含Cr⁺⁶，Cr⁺³，因此对环境不带来第二次污染。

本发明的治理流程是，用糖加入含铬硫酸氢钠废液中，经还原→过滤→中和→沉淀→过滤。滤液达标排放。滤饼烘干磨细，直接出售Cr（OH）₃或用于调整特级Cr（OH）SO₄的含量和生产Cr（OH）SO₄，或生产其它铬制品。

实施例：用糖加入含铬硫酸氢钠废液中还原，反应温度保持在100-110℃，反应30-50分钟后，取少许试样于玻璃试管中，用水稀释适度，用二苯偕肼作指示剂，检查溶液不呈红色时，证明Cr⁺⁶还原为Cr⁺³，调整PH＝4，过滤后再加入NaOH使其沉淀出Cr（OH）₃，再过滤水洗，水洗出硫酸钠，提纯Cr（OH）₃，达到治理回收的目的。治理材料的投放量，根据含铬硫酸氢钠废液的浓度不同而异。当浓度为41Be时，只需在1M³废液中加糖40kg，固碱100kg，就能沉淀出Cr（OH）₃，滤液达标排放。回收1M³含铬硫酸氢钠澄清液，仅需治理材料费384元。其工艺流程如图示：

本发明的优点：能充分利用目前治理含铬硫酸氢钠废液方法的设备，治理材料费较少，能做到综合利用，没有第二次污染。本发明的治理材料易于购置，用量少，便于运输贮存，使用简便。本发明若在全国推广应用，每年可为国家节约治理材料费和回收利用费5，990，000元。