申请日2012.10.17
公开(公告)日2013.01.16
IPC分类号C04B33/132
摘要
本发明公开了一种制备含铬污泥陶粒的方法，铬泥经湿磨至120目，城市污泥、风化岩、淤泥或高岭土烘干后和还原剂一起干磨至100目;混合均匀，压制成直径为10mm，长度为20mm的条形颗粒，经成球、烘干后进入回转窑高温1230-1330℃煅烧45分钟，即得到含铬污泥陶粒。本发明的方法治理皮革生产产生的含铬污泥，除毒彻底、可靠，工艺简单，吃泥量大，可同时治理大部分重金属污染物，生产成本低廉，与目前国内治理重金属的各种方法比较，其技术可行，代价最小。成品经检验符合作为路基材料、混凝土骨料、轻质砖填充料和用于水泥生产的控制指标要求。
权利要求书
1.一种制备含铬污泥陶粒的方法，其特征在于：所述的方法包括以下步骤：
(1)含铬污泥经湿磨至120目;城市污泥、风化岩、淤泥或高岭土烘干后和还原剂一起干磨至100目;
(2)将步骤(1)的物料混合均匀，压制成直径为10mm，长度为20mm的条形颗粒，经成球、烘干后进入回转窑高温1230-1330℃煅烧45分钟，即得到含铬铬泥陶粒;出料经冷却降温后送入成品仓库即可。
2.根据权利要求1所述的制备含铬污泥陶粒的方法，其特征在于：原料各组分的质量百分比为：含铬污泥0-60%、城市污泥、风化岩、淤泥或高岭土30-95%、还原剂5-10%。
3.根据权利要求1所述的制备含铬污泥陶粒的方法，其特征在于：所述的还原剂是高温时产生还原性物质的原料。
说明书
一种制备含铬污泥陶粒的方法
技术领域
本发明属于材料制备领域，具体涉及一种制备含铬污泥陶粒的方法。
背景技术
皮革生产加工过程中使用一定量的铬鞣剂，随着水洗工序，多余含铬化合物流入废水中，经加碱形成氢氧化铬沉淀，压滤后即成含铬污泥。铬盐是制革工业重要的化工产品，每生产1标张牛原皮约产生含铬污泥1Kg，含铬污泥总铬含量约0.6-1.0%，其中Cr 6+占40%，Cr6+有毒，会引起铬疮，鼻中隔糜烂，血铬，肺癌等多种疾病，人的致死量为5-8克，属于对环境、人体有严重危害的危险工业废物。2012年我国皮革产量(折合标张牛原皮)约16.7亿张，则将产生含铬污泥167万吨。含铬污泥是有毒危险废物，如无可靠的处置解毒方案，仅用一般填埋方法则泥堆中剧毒Cr6+随雨水进入土壤和地下水，将会污染大量土地和地下水, 严重制约皮革工业的发展。七十年代开始，全国就已非常重视，并安排课题十余项，但至今未找到一种有效、经济、实用的治理方法，含铬污泥的治理仍然是很严峻的问题。
鉴于上述情况，目前国内多种解毒方法存在局限性，尤其是治泥不治土、解毒不彻底的局面应尽快改变。
含铬污泥湿法解毒：该技术是在将含铬污泥湿法研磨后，利用酸性介质将铬渣中的酸溶性六价铬、水溶性六价铬完全置换到液相中，然后再投入还原药剂将液相中的六价铬还原至三价铬，实现铬渣无害化。该方法的缺点是六价铬解决不达标、提取物过少、杂质多、尾渣过多而不具备大生产的条件，提取后尾渣处理还是存在问题。
含铬污泥干法解毒：该技术为在高温下利用还原性物质将含铬污泥中的六价铬还原为三价铬并将其在常温下固定的工艺。干法解毒主要有以下几种及存在的技术问题：(1)根据公司的试验，低于1150℃无法破坏含铬污泥中原有物相结构，不能形成新的矿物，由还原剂将部分Cr 6+所还原的Cr 3+处于不稳定或亚稳定状态。(2)采用中温并加入在1150℃—1300℃呈酸性的SiO2之类物质，达到局部熔融状态，可以彻底破坏铬泥物相结构，形成新的矿物，可以有效治理铬泥，但炻器制品、砖及其它烧土制品均有形状、尺寸、外观要求，不适宜用作铬泥治理的方法，唯有混凝土骨料没有上述局限性。利用铬泥生产陶粒即可对铬泥进行有效处置，也做到了废物综合利用。(3)以中高温水泥矿化剂方法治理铬渣具有很大的隐患。从理论上说水泥生产条件与铬盐生产条件相似，不是将Cr 6+变为Cr 3+而是将Cr 3+变为Cr 6+，这点从欧洲国家发现水泥中Cr 6+产生的原因，对操作工人的危害，制定2PPm标准的全过程已经得到了充分的证明。以水泥法治理铬泥只是靠CO暂时将部分Cr 6+还原为Cr 3+，水泥中只有少量熔融物，这些Cr 3+未进入新矿物结构形成稳定状态，我国对水泥中Cr 6+含量没有标准，立窑生产本身就是落后、分散的生产方法，以水泥法治理铬泥缺乏理论依据。水泥制品具有水渗透性是有普遍实例的，设想一下若干年后，数亿吨水泥制品在雨水浸蚀下渗出超标的液体，后人将生活在怎样的惊恐和无奈之中。(4)用高温(1450℃-1600℃)方法治理铬泥以做到除毒彻底可靠，铬泥制造钙镁磷肥、铸石成本过高，用于玻璃着色剂用量太少，均已有定论。以铬泥取代部分石灰用于烧结矿炼铁近期取得一定的进展，但由此引起的工艺调整，各扬尘点的除尘等级提高，防止二次污染，铬泥中的无效成分等因素均会产生一定的潜成本。
由于铬泥难溶铬酸钙固溶体等的存在，欲可靠除毒必须破坏铬泥的现有结构，目前我国已工业化试验和工业化生产的铬泥治理方法中，能够做到除毒彻底、可靠的方法都是利用1500℃以上将铬泥熔为液体的方法，这类方法能耗很高，耐火材料很贵，成本或潜成本很高，铬泥加入比例低，吃渣量小，运输距离远，防止二次污染难度大，具有一定的局限性。
因此，必须寻找一种新的含铬污泥的有效、合理、经济、方便、大量消化的治理方法。制备含铬污泥陶粒方法治理重金属铬废弃物，除毒彻底、可靠，工艺简单，吃泥量大，可同时治理大部分重金属污染物，生产成本低廉，与目前国内治理重金属的各种方法比较，其技术可行，代价最小。
发明内容
本发明的目的在于提供一种制备含铬污泥陶粒的方法，本发明的方法治理重金属铬废弃物，除毒彻底、可靠，工艺简单，吃泥量大，可同时治理大部分重金属污染物，生产成本低廉，与目前国内治理重金属的各种方法比较，其技术可行，代价最小。成品经检验符合作为路基材料、混凝土骨料、轻质砖填充料和用于水泥生产的控制指标要求。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种制备含铬污泥陶粒的方法，包括以下步骤：
(1)含铬污泥经湿磨至120目;城市污泥、风化岩、淤泥或高岭土烘干后和还原剂一起干磨至100目;
(2)将步骤(1)的物料混合均匀，压制成直径为10mm，长度为20mm的条形颗粒，经成球、烘干后进入回转窑高温1230-1330℃煅烧45分钟，即得到含铬污泥陶粒;出料经冷却降温后送入成品仓库即可。
原料各组分的质量百分比为：含铬污泥0-60%、城市污泥、风化岩、淤泥或高岭土30-95%、还原剂5-10%。
所述的还原剂是高温时产生还原性物质的原料。
成品陶粒中形成镁铁矿、辉石类矿物和50%左右的玻璃相，Cr6+ 浸出含量为小于0.004ppm，总铬浸出含量小于0.01ppm。
成品陶粒经检验符合作为路基材料、混凝土骨料、轻质砖填充料和用于水泥生产的控制指标要求;可供水泥厂、搅拌站，建筑公司、轻质砖厂等相关单位使用。
本发明的有益效果：本发明的方法治理重金属铬废弃物，除毒彻底、可靠，工艺简单，吃渣量大，可同时治理大部分重金属污染物，生产成本低廉，与目前国内治理重金属的各种方法比较，其技术可行，代价最小。成品经检验符合作为路基材料、混凝土骨料、轻质砖填充料和用于水泥生产的控制指标要求。