一种重金属铬污染处理方法技术

本发明专利技术属于重金属污染处理技术领域，公开了一种重金属铬污染处理方法，包括以下步骤：(a)将铬渣送入破碎机中破碎；(b)将破碎后的铬渣送入粉碎机中进行粉碎；(c)粉碎后的铬渣中加入含碳混合物；所述铬渣占混合物总重的5％～15％；(d)将混合物送入旋风炉中进行还原煅烧；煅烧温度为900℃～1700℃；(e)将还原煅烧后的混合物经冷却水急速喷淋进行收尘和除尘，降温至160℃～260℃；(f)在收尘和除尘后的混合物中加入FeSO4后的温度小于45℃，形成可填埋铬渣；(g)将可填埋铬渣进行填埋处理。本发明专利技术能够很好的降低铬污染处理成本，能保证铬渣的解毒效果；本发明专利技术使得铬渣解毒彻底，避免残渣造成二次污染。

A Treatment Method for Chromium Pollution of Heavy Metals

【技术实现步骤摘要】
一种重金属铬污染处理方法
本专利技术属于重金属污染处理
，尤其涉及一种重金属铬污染处理方法。
技术介绍
铬盐是重要的无机化工产品之一，其广泛应用于高级合计材料、电镀、印染、防腐等多个领域，是国际上最具有竞争力的8种资源性原料之一，而我国每年的需求量已经超过了20万吨。虽然铬盐非常具备竞争力，但是在生产过程中生成的铬渣又是目前世界上最主要的重金属工业污染源之一，其中又以Cr(Ⅵ)为最。Cr(Ⅵ)化合物具有很强的氧化性，能够通过消化道和皮肤进入人体，导致多种疾病；并且铬渣中水溶性Cr(Ⅵ)在经雨水冲淋后，会深入地下，污染地下水。铬渣的组成主要取决于铬铁矿的产地、品味和填料配方级生产工艺。铬渣中所含少量铬酸钙已被国际癌症调研机构列为已充分证实对动物有致癌性的物质；当水体中只有百万分之几的Cr(Ⅵ)离子就可以呈现其特有的明黄色，极易引起环境剧变和社会恐慌。因此，不仅是我国，国际社会都对铬渣的严重污染高度重视。目前，铬渣污染的治理主要包括：铬渣的解毒和综合利用；铬渣污染土壤的治理；铬污染地下水的治理等。其中，铬渣的解毒主要是将Cr(Ⅵ)分离并还原成Cr(Ⅲ)或形成Cr(Ⅵ)盐沉淀，以避免其危害环境。目前的主流治理措施是将Cr(Ⅵ)转化为Cr(Ⅲ)再进行填埋。一般是利用湿法消毒，铬渣中CaO和MgO的含量高、碱性强，中和至酸所耗酸量大，导致药剂成本的运行费用高；并且，湿法解毒不彻底，解毒后铬渣稳定性差，容易出现“返黄”现象。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术公开了一种重金属铬污染处理方法，能够很好的降低铬污染处理的成本，并且能保证铬渣的解毒效果；本专利技术使得铬渣解毒彻底，避免残渣造成二次污染。本专利技术的具体技术方案如下：一种重金属铬污染处理方法，包括以下步骤：(a)将铬渣送入破碎机中破碎，并破碎至50目以上；(b)将破碎后的铬渣送入粉碎机中进行粉碎，并粉碎至170目以上；(c)粉碎后的铬渣中加入由煤炭、炉渣和锯末组成的含碳混合物；所述铬渣占混合物总重的5％～15％；(d)将混合物送入旋风炉中进行还原煅烧；煅烧温度为900℃～1700℃；旋风炉中的风参数为：一次风率13％～20％，风速28m/s～38m/s；二次风率75％～85％，风速128m/s～160m/s；三次风率3％～10％，风速28m/s～40m/s；(e)将还原煅烧后的混合物经冷却水急速喷淋进行收尘和除尘，降温至160℃～260℃；(f)在收尘和除尘后的混合物中加入FeSO4后温度小于45℃，形成可填埋铬渣；(g)将可填埋铬渣进行填埋处理。有益效果：将铬渣进行破碎和粉碎，能够使煅烧反应更加激烈，使煅烧过程再加完整；在煅烧过程中，由于煤炭、炉渣和锯末等含碳物质的存在，使得C和CO作为还原剂能够很好的将Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ)；一般来说，应该保证CO的浓度不小于0.55％，O2的浓度不大于7％；此时，当旋风炉内的温度在850℃以上时，还原速度加快，1250℃可全部还原，超过1550℃可以还原为铬铁合金；收尘和除尘的混合物被急速降温，并掺入FeSO4能够时高温状态的Cr(Ⅲ)保持还原状态，避免逆反应重新被氧化为Cr(Ⅵ)。优选的，所述步骤(d)中还包括将旋风炉中的飞灰通过除尘装置进行收集，将收集到的飞灰再次送入旋风炉进行还原煅烧的步骤。有益效果：飞灰中可能含有未被还原的Cr(Ⅵ)，经过收集，对飞灰进行再次还原煅烧，以避免飞灰还出空气以造成二次污染。优选的，所述步骤(d)还包括，将除尘后的气体燃烧物送入含有生石灰的循环过滤装置，进行脱硫处理的步骤。有益效果：由于在铬渣的煅烧过程中加入了煤炭、炉渣和锯末等含碳物质，所以难免产生SO2；对于SO2来说，这是大气污染的主要污染物，如何在工业生产中减少SO2也是当今大气环境治理的当务之急；而燃烧后脱硫是主要的处理方式；本专利技术使用钙法，能够很好的使生石灰吸附SO2，从而做到脱硫。优选的，所述步骤(d)中，气流从旋风炉的中部送入，其中二次风沿切向送入。有益效果：当气流从中部送入，能够使混合物在旋风炉的前端和后端进行充分的燃烧反应；如此设置可以很好的避免外层气流的循环区靠近旋风沟；也避免外层气流的循环区移到旋风炉前端；依次避免混合物的燃烧不充分。优选的，所述步骤(g)还包括所述可填埋铬渣经填埋处理后，于其填埋的地面种植李氏禾或蒲公英的步骤。有益效果：在填埋铬渣后，铬渣还可能被土地里的氧气缓慢氧化；经过研究，李氏禾叶片中平均含铬1786.9mg/kg，其根茎也检测出很高含量的铬；蒲公英的根部对铬的积累最多，可高达3227.0mg/kg；所以，利用李氏禾和蒲公英对铬进行积累，将铬富集至植物的特定部位，在植物成熟后，就可以以收割植物的方式，再一次将重金属处理。优选的，所述步骤(c)中，铬渣占混合物总重的8％～12％。有益效果：当铬渣占混合物的8％～12％时，燃烧会更加充分，优选的，当铬渣占混合物的10％时，就可以确保还原的充分性。优选的，所述步骤(d)中，煅烧温度为980℃～1000℃。有益效果：当旋风炉内的温度在850℃以上时，还原速度加快，1250℃可全部还原，超过1550℃可以还原为铬铁合金；在煅烧温度达到980℃时，已经足够满足煅烧还原条件，并且控制在980℃时，能够避免能源浪费。优选的，所述步骤(e)中，混合物加入FeSO4后的温度小于42℃。有益效果：用冷却水除尘能够保证还原效果，在喷淋冷却时，能够产生大量水蒸气，以隔绝空气，且混合物中还没反应的碳在高温条件下和水反应，产生水煤气，结合新加入的FeSO4，对没有彻底还原的Cr(Ⅵ)也有进一步的还原作用。优选的，所述煤炭、炉渣和锯末的重量比为10：1：3。有益效果：该重量比的煤炭、炉渣和锯末能够在旋风炉能生产合适的C和CO，以保证还原反应的正常进行。和现有技术相比，本专利技术提供了一种煅烧还原铬的方法，通过加入煤炭、炉渣和锯末等含碳物质，使煅烧过程处于C和CO的环境中，使Cr(Ⅵ)能够被还原至Cr(Ⅲ)；在一次还原后，本专利技术设置了除尘装置，能够将飞尘循环进旋风炉进行二次还原，以防止Cr(Ⅵ)偷跑；在最后过滤阶段，本专利技术设置了生石灰过滤层，能够完成脱硫处理，能够进一步保护大气环境。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步阐述。实施例1一种重金属铬污染处理方法，包括以下步骤：(a)将铬渣送入破碎机中破碎，并破碎至50目；(b)将破碎后的铬渣送入粉碎机中进行粉碎，并粉碎至170目；(c)粉碎后的铬渣中加入由煤炭、炉渣和锯末组成的含碳混合物；所述铬渣占混合物总重的8％，其中所述煤炭、炉渣和锯末的重量比为10：1：3；(d)将混合物送入旋风炉中进行还原煅烧；煅烧温度为980℃；旋风炉中的风参数为：一次风率16％，风速32m/s；二次风率80％，风速142m/s；三次风率8％，风速30m/s；混合物初次煅烧完成后，将旋风炉中的飞灰通过除尘装置进行收集，将收集到的飞灰再次送入旋风炉进行还原煅烧的步骤；将通过除尘装置的气体燃烧物送入含有生石灰的循环过滤装置，进行脱硫处理；气流从旋风炉的中部送入，其中二次风沿切向送入；(e)将还原煅烧后的混合物经冷却水急速喷淋进行收尘和除尘，降温至260℃；(f)在收尘和除尘后的混合物中加入FeSO4后，降温至42℃，形成可填埋铬渣；(g本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种重金属铬污染处理方法，其特征在于，包括以下步骤：(a)将铬渣送入破碎机中破碎，并破碎至50目以上；(b)将破碎后的铬渣送入粉碎机中进行粉碎，并粉碎至170目以上；(c)粉碎后的铬渣中加入由煤炭、炉渣和锯末组成的含碳混合物；所述铬渣占混合物总重的5％～15％；(d)将混合物送入旋风炉中进行还原煅烧；煅烧温度为900℃～1700℃；旋风炉中的风参数为：一次风率13％～20％，风速28m/s～38m/s；二次风率75％～85％，风速128m/s～160m/s；三次风率3％～10％，风速28m/s～40m/s；(e)将还原煅烧后的混合物经冷却水急速喷淋进行收尘和除尘，降温至160℃～260℃；(f)在收尘和除尘后的混合物中加入FeSO4后的温度小于45℃，形成可填埋铬渣；(g)将可填埋铬渣进行填埋处理。

【技术特征摘要】
1.一种重金属铬污染处理方法，其特征在于，包括以下步骤：(a)将铬渣送入破碎机中破碎，并破碎至50目以上；(b)将破碎后的铬渣送入粉碎机中进行粉碎，并粉碎至170目以上；(c)粉碎后的铬渣中加入由煤炭、炉渣和锯末组成的含碳混合物；所述铬渣占混合物总重的5％～15％；(d)将混合物送入旋风炉中进行还原煅烧；煅烧温度为900℃～1700℃；旋风炉中的风参数为：一次风率13％～20％，风速28m/s～38m/s；二次风率75％～85％，风速128m/s～160m/s；三次风率3％～10％，风速28m/s～40m/s；(e)将还原煅烧后的混合物经冷却水急速喷淋进行收尘和除尘，降温至160℃～260℃；(f)在收尘和除尘后的混合物中加入FeSO4后的温度小于45℃，形成可填埋铬渣；(g)将可填埋铬渣进行填埋处理。2.如权利要求1所述的一种重金属铬污染处理方法，其特征在于，所述步骤(d)中还包括将旋风炉中的飞灰通过除尘装置进行收集，将收集到的飞灰再次送入旋风炉进行还原煅烧...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦凯，宁红创，孔维轩，
申请(专利权)人：北京净界新宇环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11