專利名稱：水泥的六價(jià)鉻降解法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水泥的六價(jià)鉻降解法。
水泥的水溶性六價(jià)鉻化合物是一種有害的成份，它可造成環(huán)境的污染，它還有可能使無防護(hù)措施的工人在接觸到含鉻的水泥槳時(shí)，造成皮膚的鉻傷害“鉻損害性皮膚炎”。隨著人們的環(huán)保意識(shí)的提高，人們對(duì)各類產(chǎn)品的有害物含量將特別關(guān)注，水泥產(chǎn)品也不例外。為此，各國(guó)紛紛制定標(biāo)準(zhǔn)，將水泥的水溶性六價(jià)鉻含量列為一項(xiàng)重要的質(zhì)量指標(biāo)，如北歐國(guó)家丹麥和瑞典就制定水泥的水溶性六價(jià)鉻的含量不得高于2ppm的規(guī)定，美國(guó)加州1989年也頒布了與此有關(guān)的65號(hào)提案。有關(guān)降低水泥的水溶性六價(jià)鉻含量的方法，美國(guó)《水泥、混凝土和集料》1994.16(6)有過報(bào)道，譯文見國(guó)內(nèi)期刊《國(guó)外建材科技》1997第1期，p.31“波特蘭水泥中的六價(jià)鉻”，該文介紹了國(guó)外關(guān)于降低水泥六價(jià)鉻的多種專利方法。目前我國(guó)有的水泥廠用有毒鉻渣配料燒制水泥，這種水泥中的水溶性六價(jià)鉻的含量大增，有的高達(dá)百ppm以上，已大大地超過國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定值。中國(guó)進(jìn)入WTO后，國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)將逐步與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)結(jié)軌，水泥工業(yè)也不例外。為此，亟待開發(fā)出一種低成本的，適合國(guó)情的，降低水泥的水溶性六價(jià)鉻的方法。
本發(fā)明的目的是為使國(guó)內(nèi)水泥生產(chǎn)適應(yīng)國(guó)際水泥界對(duì)水泥水溶性六價(jià)鉻標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，根據(jù)水泥工業(yè)的需要，開發(fā)出一種以廢治害，能較好地降低水泥六價(jià)鉻含量的方法，它實(shí)施時(shí)投入小、成本低、方法簡(jiǎn)便、綜合效益好。
本發(fā)明具體述說如下世界各國(guó)水泥廠的生產(chǎn)原料中大多含有鉻元素，同時(shí)有許多水泥廠的水泥窯采用鉻鎂磚作窯襯、水泥熟料球磨機(jī)采用高鉻鋼磨球和高鉻鋼襯板，在水泥生產(chǎn)時(shí)這些設(shè)備中的鉻和生產(chǎn)原料中的鉻部分進(jìn)入水泥中，所產(chǎn)水泥成品的鉻含量因此而增高，同時(shí)使水泥的水溶性六價(jià)鉻含量也增高。特別是我國(guó)有的水泥廠直接利用鉻酸鈉生產(chǎn)中排放的鉻渣作水泥生料原料，更使水泥的六價(jià)鉻含量大增。研究已證明水泥中六價(jià)鉻含量的增高是由生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的或由原料帶入的。本發(fā)明采取在水泥生產(chǎn)原料中添加降低六價(jià)鉻的物料，通過水泥生產(chǎn)過程的各工序來降低水泥的六價(jià)鉻含量。
本發(fā)明用鋇鹽生產(chǎn)中排放的含水溶性鋇化合物的廢渣，作為降低水泥六價(jià)鉻的外加劑。鋇化合物能降解水溶性六價(jià)鉻，這在中國(guó)專利88105495.X“含鉻廢渣的鋇鹽處理工藝”中已有說明。鋇渣系立德粉、碳酸鋇、硫酸鋇、硫化鋇、氫氧化鋇、硝酸鋇、或BaCl等鋇化工生產(chǎn)中排放的含鋇化合物的廢渣。根據(jù)我國(guó)1996年頒布的《國(guó)家危險(xiǎn)固體廢物名目錄》規(guī)定，鋇渣和鉻渣同屬危險(xiǎn)固體廢物。由于部分廠家的環(huán)保意識(shí)落后，使得有的鋇渣排放廠仍在無防護(hù)措施地四處傾倒鋇渣，大量的鋇渣未得到安全的利用。鋇渣系高溫煅燒后的水淬浸洗渣具有水硬性，由于生產(chǎn)工藝的不同，各廠排放的鋇渣的水溶性鋇含量變化較大，其含量可相差約十倍。而各水泥廠生產(chǎn)的水泥，其六價(jià)鉻含量變化亦大，用鉻渣直接配料生產(chǎn)的水泥與不用鉻渣作原料生產(chǎn)出的水泥，水泥中六價(jià)鉻的含量可以相差十倍以上。此外，水泥生產(chǎn)設(shè)備如窯襯和球磨機(jī)鋼球是否使用含鉻材料，生產(chǎn)出的水泥其六價(jià)鉻的含量亦可相差約十倍。
為適應(yīng)水泥中六價(jià)鉻含量的變動(dòng)，使水泥的六價(jià)鉻降到國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定值，應(yīng)在較大的數(shù)值范圍內(nèi)選擇降鉻劑鋇渣的摻入重量比，鋇渣按水泥原料總重量的1％-40％摻加到水泥的生產(chǎn)原料之中，由水泥各工序的生產(chǎn)過程即可降解原料中的水溶性六價(jià)鉻，同時(shí)也可使水泥生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)生的水溶性六價(jià)鉻降解。鋇渣的摻加和六價(jià)鉻的降解如下幾種方式。
如水泥廠直接利用有毒鉻渣作原料生產(chǎn)水泥，可將鋇渣和鉻渣在原料堆場(chǎng)混合均化的形式摻加，通過均化工序即可減少原料的六價(jià)鉻的含量，同時(shí)還可避免水溶性六價(jià)鉻對(duì)堆料場(chǎng)及廠區(qū)周圍環(huán)境的污染。
為控制水泥生產(chǎn)過程中水溶性六價(jià)鉻的產(chǎn)生，根據(jù)生產(chǎn)的需要，鋇渣也可以在水泥生料配料時(shí)加入，再入生料磨磨制，通過研磨工序和水泥窯煅燒工序降低水泥出磨生料和水泥窯出窯熟料的六價(jià)鉻含量。
用作水泥生產(chǎn)原料的鉻渣系高溫煅燒后經(jīng)水淬的粒狀渣，其主要成份類似水泥熟料成份，應(yīng)當(dāng)可以作水泥混合材用，但是由于其水溶性六價(jià)鉻含量太高，無法直接利用。一般需在高溫條件下用煤還原六價(jià)鉻，經(jīng)過解毒后的鉻渣才能作水泥混合材使用。本法利用鋇渣降解六價(jià)鉻的特性，將鋇渣加入到入磨的水泥原料之中，通過水泥磨研磨工序降低出磨水泥成品的六價(jià)鉻。本法可解決鉻渣直接作水泥混合材生產(chǎn)水泥時(shí)，水溶性六價(jià)鉻含量超標(biāo)的技術(shù)難題。
生產(chǎn)水泥摻加鋇渣通過水泥磨的研磨工序降解水泥的六價(jià)鉻，此方法能保證用有毒鉻渣生產(chǎn)無熟料鉻渣水泥或用鉻渣生產(chǎn)堿礦渣鉻渣水泥時(shí)，水泥的水溶性六價(jià)鉻達(dá)標(biāo)，因此，本法實(shí)際上也為大量利用有毒鉻渣直接生產(chǎn)低成本水泥開辟了一條可行的技術(shù)路線。
國(guó)外已有的水泥降鉻專利方法有多種，但是有的方法未能工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用，本發(fā)明方案的特點(diǎn)是用目前尚未的到安全利用的有害廢渣鋇渣作降鉻劑，具有利廢治害綜合治理的特色。本法利用鋇渣含有降低水溶性六價(jià)鉻的成份和有膠凝水硬性的特性，在水泥廠生產(chǎn)過程中降低水泥的六價(jià)鉻含量。本法能保證水泥廠用普通常規(guī)原料生產(chǎn)出水泥的水溶性六價(jià)鉻達(dá)到國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，也能保證水泥廠用有毒鉻渣作原料生產(chǎn)的水泥時(shí)，其水溶性六價(jià)鉻含量達(dá)到國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，使水泥廠大規(guī)模利用有毒鉻渣生產(chǎn)水泥時(shí)水泥水溶性六價(jià)鉻同時(shí)合格成為可能。本法的實(shí)施成本低、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)便，能使污染環(huán)境的鋇渣得到安全利用，本法實(shí)施后具有一定的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。
實(shí)施例一重量比水泥熟料80％(含水溶性六價(jià)鉻20ppm)、高爐水淬渣14％、鋇渣1％、石膏5％。
將水泥熟料、鋇渣和石膏加入到水泥磨中磨制成水泥，再檢測(cè)水泥的水溶性六價(jià)鉻含量＜2ppm。
實(shí)施例二(鉻渣∶鋇渣=1∶2。將上述配比的鉻渣鋇渣混合均化，按原料總重的10％取均化好的鋇鉻混合渣，配入總重為90％的水泥生料原料中，燒制成水泥熟料)重量比熟料66％、煉鐵高爐水淬渣30％、石膏4％。
入水泥熟料磨粉磨，磨制成水泥，檢測(cè)水泥的水溶性六價(jià)鉻＜2ppm。
實(shí)施例三重量比水泥熟料50％、鉻渣8％(水溶性六價(jià)鉻1.2％)、鋇渣40％、石膏2％。
水泥熟料、鉻渣、鋇渣和石膏入水泥磨中粉磨，磨制成水泥，檢測(cè)水泥的水溶性六價(jià)鉻＜2ppm實(shí)施例四重量比水泥生料原料90％、鉻渣(含水溶性六價(jià)鉻1.2％)5％、鋇渣5％。
將上述原料一起加入到水泥生料磨中粉磨，再將粉磨料經(jīng)水泥窯燒制成熟料，孰料入水泥磨加石膏及混合材磨制成水泥，檢測(cè)水泥的水溶性六價(jià)鉻＜2ppm實(shí)施例五重量比高爐水淬渣50％、鉻渣20％(水溶性六價(jià)鉻含量1.2％)、鋇渣20％、石膏+外加劑10％。
將上述物料加入到水泥磨中粉磨，磨制成水泥，檢測(cè)水泥的水溶性六價(jià)鉻＜2ppm。
實(shí)施例六重量比水泥熟料)20％、高爐水淬渣40％、鉻渣16％(水溶性六價(jià)鉻含量1.2％)、鋇渣16％、石膏+外加劑8％。
將上述物料加入到水泥磨中粉磨，磨制成水泥，檢測(cè)水泥的水溶性六價(jià)鉻＜2ppm。
權(quán)利要求
1.水泥的六價(jià)鉻降解法，其特征是鋇渣作降解水泥六價(jià)鉻的外加劑，鋇渣按水泥原料總重量的1％-40％摻加到水泥的原料中，由水泥廠各工序的加工過程來降解原料中的水溶性六價(jià)鉻，或使水泥生產(chǎn)加工中產(chǎn)生的水溶性六價(jià)鉻降解。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是生產(chǎn)水泥用有毒鉻渣作原料時(shí)，摻加的鋇渣和鉻渣一起混合拌和均化，由均化工序降低其水溶性六價(jià)鉻含量。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是在水泥生料原料中摻加鋇渣，經(jīng)水泥生料磨研磨工序和水泥窯煅燒工序，降低出窯水泥熟料的水溶性六價(jià)鉻。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是在磨制水泥的物料中摻加鋇渣，經(jīng)水泥磨研磨工序降低出磨水泥的水溶性六價(jià)鉻含量。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是生產(chǎn)水泥用含六價(jià)鉻的鉻渣作混合材時(shí)，摻加鋇渣經(jīng)水泥磨研磨工序，降低出磨水泥的水溶性六價(jià)鉻含量。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是生產(chǎn)無熟料鉻渣水泥或堿礦渣鉻渣水泥使用含六價(jià)鉻的鉻渣作原料時(shí)，摻加鋇渣經(jīng)水泥磨研磨工序，降低出磨水泥的水溶性六價(jià)鉻含量。
全文摘要
本發(fā)明利用化工生產(chǎn)排放的鋇渣摻入水泥中,降低水泥水溶性六價(jià)鉻的含量。其主要特征是鋇渣作為水泥中降解六價(jià)鉻的外加劑,按水泥原料重量的1%—40%加入到水泥生產(chǎn)原料中,由水泥的生產(chǎn)工序降解水泥的六價(jià)鉻。本發(fā)明利廢治害,能降低水泥的六價(jià)鉻含量,方法簡(jiǎn)便,成本低廉,實(shí)施后可取得一定的效果。
文檔編號(hào)C04B7/24GK1299788SQ0013563
公開日2001年6月20日 申請(qǐng)日期2000年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月12日
發(fā)明者劉洋 申請(qǐng)人:劉洋