干湿法解毒铬渣的综合利用研究

铬渣中含高浓度的六价铬,属于危险废物,未经无害化处置的铬渣泄露将严重污染水体和土壤,破坏生态环境.经银河化学公司研发的干湿法结合的“增压隔氧法”解毒工艺处理后,铬渣样品中总铬、六价铬去除率达99％以上.解毒后铬渣样品中总铬、六价铬含量满足《铬渣污染治理环境保护技术规范》(HT/T 301-2007)要求.铬渣解毒后不属于危险废物,可以综合利用于水泥混合材料生产中.     

铬浸出渣治理历程及发展方向

文中针对铬盐生产过程中产生的含有六价铬的铬浸出渣引起的地下水、地表水及空气污染问题展开讨论，并以锦州铁合金集团有限公司为例，介绍铬浸出渣的治理历程，指出铬浸出渣治理方向。     

米糠在微波条件下解毒铬渣中六价铬的研究

铬渣中含有毒性较强的六价铬化合物,其严重污染环境。为探讨米糠解毒铬渣的可行性,以米糠作为解毒铬渣的材料,在微波条件下对铬渣中的六价铬进行解毒实验研究。利用正交实验对铬渣中六价铬的去除条件进行了优化。在此基础上,开展单因素实验进一步研究确定了铬渣中六价铬去除的最佳条件,并对解毒后的含铬米糠是否具有危险废物的浸出毒性进行了探讨。实验结果表明,当米糠与铬渣质量比为2.5:1,微波作用时间为5min,微波功率为900W时铬渣中六价铬的去除率最大,为72.2%,且解毒后米糠中六价铬的浸出较小,低于国家最高允许浓度标准。     

铬渣的细菌解毒实验研究

采用从铬渣堆埋场附近的污泥中分离到的高效还原Cr(Ⅵ)的Ch-1菌进行细菌浸出的摇瓶实验,分别考察了不同液固比,温度,初始pH值情况下浸出液的pH值变化,Cr(Ⅵ)浓度变化及浸出过程铬渣中六价铬的浸出率变化和最终渣浸出毒性.实验结果表明,在细菌的作用下,浸出液Cr(Ⅵ)浓度均能解毒为0ppm,同时,浸出液pH值降低到8～9之间, 细菌浸出渣毒性降低到0.05ppm以下,远低于GB5085.3-1996危险废物浸出毒性鉴别标准1.5ppm.同时,渣中的Cr(Ⅵ)也大部分被有效浸出后还原为Cr(Ⅲ) 沉淀.特别是在液固比10:1,温度28℃,初始pH＝10.0的条件下,铬渣中六价铬浸出率达到了95.43%,同时浸出液pH值＝8.20,Cr(Ⅵ)浓度为0ppm,浸出渣浸出毒性0.007 ppm,均达到国家排放标准,取得了较好的解毒效果.     

高温自蔓延还原解毒固化铬渣技术研究

采用高温自蔓延技术处置铬渣,探讨了高温自蔓延技术还原解毒固化铬渣的机制。以铝粉和三氧化二铁作铝热剂,与铬渣充分混合,用镁条点燃引发自蔓延反应,最终得到铬渣固化体。实验结果表明:高温自蔓延技术能有效固化铬渣,铬渣的掺渣率高达44.94%。浸出实验结果表明:A组(铬渣原样)铬渣固化体总铬浸出浓度未检出;B组(铬渣原样+重铬酸钾)铬渣固化体总铬浸出浓度为0.117 76 mg/L,远远低于国标(GB 5085.3-2007)限值15 mg/L,六价铬浸出浓度未检出。XRD分析表明:铬渣还原解毒固化机制主要是六价铬在自蔓延反应中被还原为三价铬,再与其他金属化合物在高温熔融状态下生成含铬尖晶石,铬以离子键Cr—O的形式参与尖晶石的晶格形成。     

铬渣与粉煤灰混合填埋固定六价铬的研究

运用柱子淋洗法 ,通过分析淋出液中六价铬的浓度 ,测定淋出六价铬质量与填充铬渣质量百分比 ,并计算六价铬淋出速率 ;研究了在铬渣与粉煤灰主混合体系中加入不同配料对铬渣中六价铬阻留效果的影响。研究结果表明 ,各种混合填充体系均对六价铬有一定程度的阻留作用并降低六价铬的淋出速率。其中 ,铬渣∶辅料 C∶粉煤灰为 1∶ 3∶ 5(填充高度比 )的配合填充体系中 ,淋出六价铬质量只占填充铬渣质量的 0 .0 60 % ,相对阻留效果达 94.53%。其机理可能是辅料 C对粉煤灰的活化作用     

铬污染土壤的药剂修复及其长期稳定性研究

利用不同投加比例的硫化钠及连二亚硫酸钠,分别对不同类型的铬污染土壤进行修复处理,通过土壤总铬及六价铬浸出浓度的测定,研究了供试药剂对铬污染土壤的短期(3 d)和长期(1.5 a)稳定化效果。结果表明:两种药剂对铬污染土壤的稳定化均具有很好的效果,可以在短期内快速降低总铬和六价铬的浸出浓度,其效果随着投加量的增加而提高。在长期稳定过程中,不同药剂不同投加量的的稳定化效果进一步提高,且保持稳定。     

两段式还原工艺处理铬渣的生产性研究

利用焦亚硫酸钠和硫酸亚铁将铬渣中的六价铬进行两次溶出和两次还原,解毒后铬渣中总铬含量≤1.5 mg/L,六价铬含量≤0.5mg/L,远远低于HJ/T 301—2007《铬渣污染治理环境保护技术规范(暂行)》铬渣以一般工业固废进行固化填埋标准浓度值。该工艺技术解毒彻底,无返铬现象,过程简单,处理成本低,可实现规模化生产,具有广阔的推广应用前景,对周边环境的保护意义重大。     

铬污染土壤的形态特征及药剂稳定化研究

基于典型污染场地中的铬污染土壤,以多种形态划分方法(Tessier法、BCR法、Maiz法)为体系,探讨了铬的污染特征以及多种形态划分方式的适用程度,并利用不同投加比例的FeSO_4、Na_2S、Na_2SO_3,以及复配药剂分别对铬污染土壤进行稳定化处理,通过土壤总铬及六价铬浸出浓度的测定,研究了药剂对铬污染土壤的短期(2 d,28 d)和长期(1 a)稳定化效果。结果表明,该土壤样品中,残渣态的铬含量最大,其次为铁锰氧化物结合态以及有机物和碳酸盐结合态,不同的提取方法虽然在划分形态方面的技术手段各不相同,但存在着一定的联系;3种药剂及复配剂型对污染土壤中的铬均有很好的稳定化效果,可以在短期内降低总铬和六价铬的浸出浓度,并在长期的稳定化过程中,进一步提高稳定效果并保持。     

钒、铬浸出渣综合利用技术有重大突破

由锦州铁合金厂、冶金部钢铁研究总院承担,朝阳县冶炼厂参加共同完成的钒铬浸出渣综合利用炼铁工业试验,去年底通过冶金部部级鉴定。锦州铁合金厂是个有四十多年历史的老企业。自一九六○年开始生产金属铬,二十七年来排出的铬浸出渣已堆积如山,约二十五万吨以上,渣中含有可溶性铬盐(即六价铬)渗入地下,造成对水源的严重污染。一九六六年曾因六价铬污染威胁锦州市水源地,金属铬车间被迫停产66天,环保问题成为能否维持金属铬生产的至关重要的大事。     

两段式还原铬渣中Cr(Ⅵ)的试验研究

比对了多种还原剂处理六价铬的解毒效果,确定了焦亚硫酸钠、硫酸亚铁两段式还原处理铬渣浸出液中六价铬和总铬的还原剂投加顺序和投加量。结果表明,该技术能使解毒后铬渣中Cr6+浓度达到0.17 mg/L,满足HJ/T 301—2007《铬渣污染治理环境保护技术规范(暂行)》解毒后铬渣六价铬≤0.5 mg/的要求,且具有较好的长期稳定性,解毒彻底,可为该技术的工程应用提供理论依据。     

风化铬渣与新鲜铬渣中六价铬溶出特性的研究

采用直接淋浸法对风化铬渣及新鲜铬渣进行了六谷铬溶出的条件试验，60min的浸泡时间，80目以下的粒度对渣水比250g/200mL的新渣中Cr(VI)浸出率达69．4％，渣水比250g/200mL,500g/400mL,750g/600mL的风化渣中Cr(VI)的总溶出率分别为70．2％，86．3％，94．0％，其中第一次淋滤溶出率分别达48．1％，70．0％，81．6％，低PH值的淋浸水有利于Cr(VI)的浸出，在PH值为3时溶出率达高峰，Cr（VI）浸出质量比自然条件（近中性）高出14．1％－16．3％，增大管径和降低装置的滤面负荷可提高浸出效果，在直径80mm管径，500g铬渣装填料，滤面负荷9．95g/cm^2时，Cr（VI）溶出率达98．7％，真空抽滤可提高Cr（VI）浸出速率，但降低了滤液中Cr（VI）的浓度和溶出质量，上述试验结果表明了直接淋浸法回收铬渣中六价铬的可行性，并可作为工业化装置的设计参数。     

硫代硫酸钠、磷酸钠联合处理铬渣中的六价铬

以硫代硫酸钠为还原剂,将铬渣中的六价铬(Cr(VI))解毒转化为三价铬(Cr(III)),并加入磷酸盐作为稳定剂稳定解毒后的铬渣,考察不同反应时间和药剂用量对铬渣中Cr(VI)去除效果的影响.结果表明:硫代硫酸钠可以有效去除铬渣中的Cr(VI),当其与Cr(VI)的摩尔比为理论摩尔比的12倍、处理时间15d时铬渣中Cr(VI)的去除率达到最高(70%),继续增加还原剂用量或延长反应时间均不能有效提高Cr(VI)的去除率.随后加入磷酸钠作为稳定剂,当其物质的量为生成Cr(III)的4倍时,硫代硫酸钠与磷酸钠分步加入(两步法)比同时加入(一步法)处理铬渣的效果较好,处理效果最好时总铬浸出浓度为6.1mg/L,低于危险废物浸出鉴别的总铬标准(15mg/L),而且形成稳定的铬的化合物(CrPO4·6H2O).铬渣pH值变化、五态变化、XRD及XPS分析等结果表明,两步法的处理效果好于一步法.     

陶粒对铬的固化及其机制研究

为探索含铬废弃物在陶粒生产中资源化利用的可行性,在实验室制备掺CrO_3的陶粒样品,测定其强度、密度等物理性能和铬浸出浓度,研究Na_2CO_3、煅烧制度对铬浸出浓度的影响,并结合XRD和SEM分析探讨铬在陶粒中的固化机制。结果表明:CrO_3掺量增加(0%～3.0%),陶粒的强度、密度和吸水率变化不大,六价铬和总铬浸出浓度增加,但总体较低,均在0.1 mg/L以下;提高Na_2CO_3掺量、提高煅烧温度或冷却速度,六价铬和总铬浸出浓度明显下降。玻璃相对铬的固化起关键作用,玻璃相使陶粒结构致密,包裹铬离子,从而降低铬浸出浓度。陶粒对铬的固化效果良好,含铬废弃物在陶粒生产中的资源化利用具有潜在可行性。     

铬污染土壤的稳定化处理及其长期稳定性研究

利用不同投加比例的FeS、FeSO4、Fe0和Na2S2O4,分别对铬污染土壤进行处理,通过土壤浸出浓度和六价铬含量的测定,考察这4种还原剂对铬污染土壤的短期(3 d、28 d)和长期(1 a)稳定作用.结果表明,将FeS和Fe0直接用于铬污染土壤的稳定化时,由于其溶解度很低,稳定效果不好.而FeSO4对铬污染土壤的稳定化具有很好的效果,可以在短期内降低总铬和六价铬的浸出浓度,减少土壤中的六价铬含量,且其效果随着投加浓度的增加而提高.在长期稳定过程中,由于铁的氢氧化物的逐渐形成,其稳定化效果进一步提高.Na2S2O4同样有利于铬污染土壤的稳定化.在适当的投加比例下,FeSO4和Na2S2O4对土壤pH值影响很小,维持在6~8.     

利用发电厂的旋凤炉处理铬渣

本文介绍了在旋风炉中掺烧铬渣以消除铬渣毒害的试验.经过连续五天的试验,结果证明,利用旋风炉热强高等特点,烧煤和铬渣的混合料,可在保证正常发电的前提下,将六价铬离子比较彻底地还原为三价铬离子.燃烧后的水淬炉渣及水淬水中检不出六价铬离子,从而为铬渣处理找到了一条新的途径。     

水合肼解毒铬渣的研究

本文考查了铬渣含水率、温度、反应时间、药渣比对解毒效果的影响。结果表明,当铬渣含水率为10％、温度为60℃、反应时间为10min、水合肼：铬渣=1：100时,六价铬浸出浓度为0．587mg／L,远小于国家规定的危险废物鉴别标准值。     

铬污染场地修复技术研究及应用

综述了国内外铬污染场地修复技术的研究动态,探讨了铬污染修复技术研发的需求,重点讨论了铬污染土壤的主要修复技术如:土壤清洗技术、化学解毒技术、电动修复技术和稳定化技术等。并针对这些技术存在的不足,开发了化学解毒与稳定化联合技术,对山西某铬渣堆存场地中受污染土壤进行修复。结果表明:运用化学解毒与稳定化联合技术可以降低污染土壤中总铬和六价铬的浸出浓度,稳定效果好且能在工程实际中高效应用。     

硫酸/硫酸钠复合淋洗剂对铬渣的淋洗效果研究

以湖南长沙某铬盐厂铬渣为研究对象,通过室内模拟实验,采用振荡淋洗方法研究了硫酸-硫酸钠复合淋洗剂对铬渣污染场地Cr的淋洗效果,探讨了淋洗剂浓度、液固比和淋洗时间等对淋洗效果的影响,以及淋洗前后重金属形态的变化,并通过对比试验研究了硫酸钠、柠檬酸、草酸、Na2-EDTA、硫酸、柠檬酸-柠檬酸三钠以及盐酸-氯化钠作为淋洗剂对总铬和六价铬的淋洗效果。结果表明:硫酸/硫酸钠复合淋洗剂在浓度为0.4 mol/L,液固比为20∶1,反应时间为6 h,常温条件下可以达到最佳淋洗效果,总铬和六价铬的浸出效率分别为70.35%和71.56%;另外,重金属形态分析表明,该复合淋洗剂有效减少了铬渣中弱酸可提取态和有机物结合态Cr的百分比,使得残渣态Cr的百分比增加,从而降低了Cr的活性,达到修复目的。淋洗剂对比试验结果表明,与其他淋洗剂相比,硫酸-硫酸钠淋洗效果最好,其中的氢离子能与Cr~(3+)进行离子交换,而硫酸根能够有效地将钙与六价铬分离,对此高钙铬渣的处理更具针对性和有效性。     

铬渣浸溶Cr(Ⅵ)溶解释放规律研究-以锦州堆场铬渣为例

通过锦州地区铬渣样品静态浸溶实验,测定不同固液比、浸出时间、浸取剂pH及组成、振荡速度、铬渣粒度大小、温度等因素对铬渣中Cr(VI)溶解释放的影响,揭示铬渣中Cr(VI)析出、释放机理。结果显示,稀释作用在不同固液比浸出中起主导作用,随固液比的降低,Cr(VI)浸出浓度逐渐降低,但是Cr(VI)浸出总量却在增加;随着浸出时间的增大,浸出Cr(VI)浓度随之增大;铬渣浸出液碱性很高,在铬渣溶解释放过程中,随酸性增强Cr(VI)溶解量相应增大,体现强的酸中和能力;随着振荡速度增加,Cr(VI)溶解释放速度明显加快;粒径越小,铬酸盐的溶解释放速度越快,溶解作用越充分;铬渣的浸出为吸热反应过程,铬渣溶解度随温度升高而增大。铬渣中Cr(Vl)溶解释放速率服从菲克(Fick)扩散定律。研究结果为铬渣危害的评价、监测及铬渣污染有效防治提供参考。