铬渣的解毒处理
铬渣的解毒处理可看作是铬渣综合利用的预处理,解毒后的铬渣能达到资源化利用,是铬渣治理的最终目的。
1 化学法解毒
化学法解毒的机理是通过加入还原物质,在一定条件下,将铬渣中的六价铬还原为无毒的三价铬。化学法解毒主要分为两种:即干法解毒和湿法解毒。
干法解毒:是将铬渣与煤粒在回转窑内混合煅烧,比例为100:15,温度控制在880~950℃,可使六价铬还原成不溶性的三价铬。为防止窑内的三价铬与空气接触被氧化成六价铬,在密封情况下使高温炉渣水淬骤冷,并加入适量的硫酸亚铁及硫酸,以巩固还原效果。处理后六价铬含量为 0.2~2.7mg/kg,放置十个月后水溶性六价铬增量为0.1~0.6mg/kg。
干法解毒的优点是能够利用铬盐厂原有设备回转窑,一次性投资少,处理成本低,也可以将干法解毒当作是铬渣综合利用的预处理。解毒渣若长期放置,其中的三价铬可被空气中的氧气重新氧化成六价铬。该方法在煅烧过程中产生的烟气会造成二次污染,需增加除烟除尘设备,因此使得成本上升。
湿法解毒:是用工业废酸将铬渣调节至酸性,使固溶体中的酸溶态六价铬释放出来,然后加入还原剂,即可达到解毒的目的。某厂是将湿磨后的铬渣用碳酸钠溶液进行处理,回收铬酸钠产品。余渣再用硫化钠溶液处理,使剩余的六价铬彻底还原为三价铬。硫化钠湿法解毒后铬渣中的六价铬含量为2~5mg/kg,放置十个月后水溶性六价铬增量为21~28mg/kg。
湿法解毒的原理简单,解毒比较彻底。碱式湿法解毒需要消耗大量的碳酸钠,处理成本高。酸式湿法解毒的缺点是需要消耗大量的酸,因此该法适合在附近有废酸产生的地区实施,否则成本太高。湿式解毒法处理后的解毒渣,稳定性不如干法,较易被空气重新氧化成有毒铬渣。
2 微生物法解毒
该法利用细菌冶金原理,采用能有效还原六价铬的Ch-1菌株对铬渣进行微生物治理。该法是将铬渣渗滤液经该菌处理后,其中的六价铬可达排放标准,沉淀物中Cr(OH)3含量达32.8%,具有实际回收价值。将铬渣进行微生物柱浸,7天后溶液中检测不出六价铬,解毒后铬渣中六价铬达到国家危险废物毒性鉴别标准(GB5085-1996)。
微生物解毒的优点是成本低,解毒彻底。该方法目前只在实验室内进行,尚未对铬渣进行大量处理。该方法最大的缺点是细菌成活率低。
3 微波法解毒
利用微波对铬渣进行解毒是近年来迅速发展的一个新领域。昆明理工大学的梁波研究了铬渣及还原剂(如煤、焦碳等)在微波场中的升温行为,实验证明了解毒后的还原铬渣在环境中的稳定性。由于微波加热速度快、加热均匀,且微波辐射具有激活极性分子、提高化学产率的特性,已被应用于陶瓷材料的烧结,含铬土壤的治理等。
微波解毒法是干法解毒的进一步转变,该方法无需利用回转窑,有效的将有毒粉尘的二次污染降至最低。但该方法需引进能产生强大微波的设备,并且耗电量大,使成本上升。
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