申请日2013.04.09
公开(公告)日2013.08.07
IPC分类号C01G37/02; C01F7/02; C01F11/46; B09B5/00; C01G49/02; C01B17/24; B09B3/00; C01F5/22
摘要
本发明公开了循环再利用处理铬渣及废水工艺，采用酸溶解铬渣，加入六价铬专用处理剂，能彻底去除铬渣污染，能够将铬渣中的物质提取，直接制成其它物质系列产品。铬渣处理过程中无“三废”排放，无二次污染。铬渣处理量大，成本低，综合利用率高，铬渣处理回收的产品，品质好，价值高，市场需求量大，具有良好的经济效益和社会效益，极大的推动循环经济发展。
权利要求书
1.一种循环再利用处理铬渣及废水工艺流程，其特征在于：在铬渣及废水处理过程中，能够彻底去除铬渣污染，将铬渣中的物质提取直接制成系列化工产品，步骤如下：
1).将铬渣磨细为200目，铬渣中(其成分为Cr2O3、CaO、MgO、AI2O3、Fe2O3、SiO2、CaCrO4、Na2CrO4)加入酸，反应溶解，加入六价铬处理剂：Na2S2O5、Na2SO3、NaHSO3、FeSO4、Na2S，搅拌反应，加入水中使可溶性物质变为离子，混合溶液中的金属离子为：Cr3+、Ca2+、Fe3+、Mg2+、AI3+、Na+，沉淀物为：Cr2O3、Fe2O3(γ-Mg(Fe.AI)2O4)、AI2O3和SiO2;
2).排出溶液，将沉淀物过滤，洗涤，分离，干燥，制得产品Fe2O3(γ-Mg(Fe.AI)2O4)以及Cr2O3、AI2O3、SiO2混合物产品;
3).混合溶液中(Cr3+、Ca2+、Fe3+、Mg2+、AI3+、Na+)加入NaOH，使Fe3+完全沉淀为Fe(OH)3，排出溶液，将沉淀物过滤、洗涤，干燥制得产品Fe(OH)3;
4).混合溶液中(Cr3+、Ca2+、Mg2+、AI3+、Na+)加入NaOH，使Cr3+、AI3+完全沉淀为Cr(OH)3和AI(OH)3，排出溶液，将沉淀物过滤、洗涤，干燥制得Cr(OH)3和AI(OH)3混合物产品;
5).混合溶液中(Ca2+、Mg2+、Na+)加入NaOH，使Ca2+完全沉淀为CaSO4，排出溶液，将沉淀物过滤、洗涤，干燥制得产品CaSO4;
6).混合溶液中(Mg2+、Na+)加入NaOH，使Mg2+完全沉淀为Mg(OH)2，排出溶液，将沉淀物过滤、洗涤，干燥制得产品Mg(OH)2;
7).溶液中加入硫酸，蒸发结晶，干燥，制得产品Na2SO4;
8).将Na2SO4与还原剂混合经高温炉煅烧，再浸取、分离、蒸发制得产品Na2S;
9).溶液(Na+、SO42-)直接排出进入铬盐生产流程中Na2SO4处理工艺中。
说明书
循环再利用处理铬渣及废水工艺
技术领域
本发明涉及一种循环再利用处理铬渣及废水工艺，属于从工业铬渣及废水中提取 化学物质直接生产出工业产品的技术领域，特别适合化工铬盐企业产生的铬渣及废水 处理。
背景技术
铬盐生产企业产生的铬渣处理是个世界性难题，国内外都致力于探寻铬渣处理的 新技术新方法。
原有的铬渣处理方法主要采用干法高温解毒和湿法解毒处理，这些方法都不能直 接从铬渣中提取物质生产出系列产品。
铬渣干法高温解毒处理方法：一种是窑炉干法高温解毒处理，将铬渣经1200℃以 上高温处理，将铬渣中的六价铬还原为三价铬，处理后的铬渣作为矿化剂按1%-3%的 比例加入到水泥中生产水泥;另一种是将铬渣运到钢铁厂作为铬铁生产中的添加剂。 该种铬渣干法高温解毒处理方法，投入大，耗能高，处理量少，综合利用效率低，资 源浪费大。
铬渣湿法解毒处理方法，采用加酸或者碱溶解铬渣，再加入还原剂将铬渣中的六 价铬还原为三价铬，起到部分解毒的目的。已公开的中国发明专利“碱解铬浸出渣处 理工艺”，专利号：CN94110910.0，公开号：CN1110196，公开日：1995.10.18，该发明存 在以下问题：
1.该工艺没有提取铬渣中的物质生产产品;
2.采用Na2CO3不能将铬渣中剧毒物CaCrO4溶出，处理后的铬渣中仍含有六价铬;
3.加入Na2S不能还原处理CaCrO4中的六价铬;
4.该工艺处理流程繁杂，成本高，达不到无害化处理铬渣的目的。
因此，目前采用的铬渣处理方法都是亏损运行，处理成本高，处理量少，铬渣处 理工艺技术实际应用性不高。国家对铬渣处理非常重视，虽然投入大量的财力、物力 和人力，目前全国仍遗留有上百万吨铬渣急需处理，铬盐企业每年新增加数十万吨铬 渣需要处理。企业、环保、政府迫切需要一种先进的实用的科学的铬渣处理方法，尽 快解决铬渣的污染和危害。
发明内容
本发明的目的在于循环再利用处理铬渣及废水，保护环境和资源，变废为宝，综 合利用，创造出良好的经济效益和社会效益。
本发明的目的是通过以下措施达到：
一种循环再利用处理铬渣及废水工艺流程，其特征在于：在铬渣及废水处理过程 中，能够彻底去除铬渣污染，将铬渣中的物质提取直接制成系列化工产品，步骤如下：
1.将铬渣磨细为200目，铬渣中(其成分为Cr2O3、CaO、MgO、AI2O3、Fe2O3、 SiO2、CaCrO4、Na2CrO4)加入酸，反应溶解，加入六价铬处理剂：Na2S2O5、Na2SO3、 NaHSO3、FeSO4、Na2S，搅拌反应，加入水中使可溶性物质变为离子，混合溶液中的 金属离子为：Cr3+、Ca2+、Fe3+、Mg2+、AI3+、Na+，沉淀物为：Cr2O3、Fe2O3(γ-Mg(Fe.AI)2O4)、 AI2O3和SiO2;
2.排出溶液，将沉淀物过滤，洗涤，分离，干燥，制得产品Fe2O3(γ-Mg(Fe.AI)2O4) 以及Cr2O3、AI2O3、SiO2混合物产品;
3.混合溶液中(Cr3+、Ca2+、Fe3+、Mg2+、AI3+、Na+)加入NaOH，使Fe3+完全 沉淀为Fe(OH)3，排出溶液，将沉淀物过滤、洗涤，干燥制得产品Fe(OH)3;
4.混合溶液中(Cr3+、Ca2+、Mg2+、AI3+、Na+)加入NaOH，使Cr3+、AI3+完全 沉淀为Cr(OH)3和AI(OH)3，排出溶液，将沉淀物过滤、洗涤，干燥制得Cr(OH)3和 AI(OH)3混合物产品;
5.混合溶液中(Ca2+、Mg2+、Na+)加入NaOH，使Ca2+完全沉淀为CaSO4，排 出溶液，将沉淀物过滤、洗涤，干燥制得产品CaSO4;
6.混合溶液中(Mg2+、Na+)加入NaOH，使Mg2+完全沉淀为Mg(OH)2，排出溶 液，将沉淀物过滤、洗涤，干燥制得产品Mg(OH)2;
7.溶液中加入硫酸，蒸发结晶，干燥，制得产品Na2SO4;
8.将Na2SO4与还原剂混合经高温炉煅烧，再浸取、分离、蒸发制得产品Na2S;
9.溶液(Na+、SO42-)直接排出进入铬盐生产流程中Na2SO4处理工艺中。
具体实施方式
为完善该项发明技术，成为科技生产力。已于2012年03月18日对铬盐企业甘肃 锦世化工有限责任公司的铬渣(该企业采用无钙焙烧法生产铬盐)，按照该工艺流程进 行处理，具体实施情况：
1.取无钙铬渣1吨磨细为200目，加入硫酸200kg，反应溶解，加入六价铬处理 剂：Na2SO350kg，搅拌反应，加入水中使可溶性物质变为离子，混合溶液中的金属 离子为：Cr3+、Fe3+、Mg2+、AI3+、Na+，沉淀物为：Cr2O3、Fe2O3(γ-Mg(Fe.AI)2O4)、 AI2O3和SiO2;
2.排出溶液，将沉淀物过滤，洗涤，分离，干燥，制得产品Fe2O3(γ-Mg(Fe.AI)2O4) 310kg，以及Cr2O3、AI2O3、SiO2混合物产品130kg;
3.混合溶液中(Cr3+、Fe3+、Mg2+、AI3+、Na+)加入NaOH195kg，使Fe3+完全 沉淀为Fe(OH)3，排出溶液，将沉淀物过滤、洗涤，干燥制得产品Fe(OH)3220kg;
4.混合溶液中(Cr3+、Mg2+、AI3+、Na+)加入NaOH170kg，使Cr3+、AI3+完全 沉淀为Cr(OH)3和AI(OH)3，排出溶液，将沉淀物过滤、洗涤，干燥制得Cr(OH)3和 AI(OH)3混合物产品180kg;
5.混合溶液中(Mg2+、Na+)加入NaOH20kg，使Mg2+完全沉淀为Mg(OH)2，排 出溶液，将沉淀物过滤、洗涤，干燥制得产品Mg(OH)212kg;
6.溶液中加入硫酸50kg，蒸发结晶，干燥，制得产品Na2SO4310kg。
结果表明：
1.铬渣中所有物质被提取生产出系列化工产品，综合利用率99.0%(其中1%为 灰粉)按每处理1吨铬渣提取物质生产的产品计算，产品成品：Fe(OH)3220kg，Fe2O3(γ -Mg(Fe.AI)2O4)310kg，Cr2O3、AI2O3和SiO2混合物产品130kg，Mg(OH)212kg，Cr(OH)3和AI(OH)3混合物产品180kg，Na2SO4310kg。
2.整个工艺处理流程无二次污染，处理后的废水循环再利用，无“三废”排放， 环保、节能、清洁。
实践表明该项发明技术实用性强，市场需求广，能极大的推动循环经济发展，有 良好的环境效益、经济效益和社会效益。