本技術(shù)屬于鉻浸出渣解毒領(lǐng)域，特別涉及一種利用燒結(jié)技術(shù)對鉻浸出渣進(jìn)行解毒的方法，它是一種利用碳質(zhì)還原劑和添加劑采用燒結(jié)工藝，將鉻渣中的Cr⁶⁺轉(zhuǎn)化為Cr³⁺，并達(dá)到符合國家固體廢棄物排放標(biāo)準(zhǔn)的方法。

背景技術(shù)：

我國的鉻鹽廠、金屬鉻廠排出的鉻浸出渣，由于利用價值不大，大部分被堆放在露天。露天堆放鉻渣，經(jīng)雨水沖淋后，大量的六價鉻離子滲入土壤中，污染了地表水和地下水，同時也污染了江河和湖泊，進(jìn)而危害農(nóng)作物和水產(chǎn)品以及人和畜健康；含六價鉻粉塵飄散到空氣中，對人體的呼吸道、消化道、皮膚、粘膜都具有極強(qiáng)的致癌作用。即使對露天堆放的鉻渣采用防滲處理，也不能從根本上解決污染問題。

近年來，由于國家環(huán)保部門的重視，我國出現(xiàn)了不少鉻渣解毒技術(shù)，但大多數(shù)解毒技術(shù)使用了大量其他原料，鉻渣僅占少量成分，原材料消耗大，解毒效率較低，處理成本高，不利于工業(yè)化大規(guī)模處理。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種生產(chǎn)能耗低，節(jié)約成本，解毒效果好利用燒結(jié)技術(shù)對鉻浸出渣進(jìn)行解毒的方法。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：

一種利用燒結(jié)技術(shù)對鉻浸出渣進(jìn)行解毒的方法，其具體步驟是：

1、鉻浸出渣篩分

將鉻渣進(jìn)行篩分，選取粒度為50目-3mm的鉻渣；

鉻渣的粒度決定反應(yīng)速度，鉻渣粒度越大反應(yīng)越慢，反之粒度越小，料層透氣性差，配焦量提高，燒結(jié)時間延長，造成燒結(jié)機(jī)產(chǎn)能降低，因此需控制鉻渣粒度50目-3mm為宜；

2、配料混均

將鉻渣、添加劑、還原劑按質(zhì)量比(70-90)：(10-30)：15配料，所述添加劑為水淬渣，還原劑為焦粉；

決定還原效果的另一個因素是鉻渣與水淬渣、焦粉等各組分需充分的混均，以保持良好的接觸；

經(jīng)混料機(jī)充分混合后得混合料，加水制成粒度為5mm-8mm的混合料顆粒，并控顆粒水分為6％-7％；

3、布料、點火、燒結(jié)

將混合料顆粒均勻地布于燒結(jié)臺車上，保證混合料顆粒鋪平并布滿燒結(jié)臺車，燒結(jié)料層厚度控制在450mm，鋪底料厚度80mm；控制點火溫度在1100℃-1200℃；燒結(jié)風(fēng)箱負(fù)壓控制在12kpa-13kpa；垂直燒結(jié)速度18mm/min以下；

燒結(jié)過程中還原劑C、CO將鉻渣中的Cr⁶⁺還原為Cr³⁺，隨著溫度的升高，還原速度迅速上升；在高溫條件下，添加劑與鉻渣反應(yīng)生成低熔點共熔物，混合料成熔融狀態(tài)，產(chǎn)生豐富的液相，冷卻后形成具有一定強(qiáng)度的燒結(jié)礦；

鉻渣燒結(jié)過程中的解毒反應(yīng)：

2C+O₂→2CO↑；

2Na₂CrO₄+3CO→2NaCrO₂+Na₂CO₃+2CO₂↑；

2CaCrO₄+3CO→Ca(CrO₂)₂+CaO+3CO₂↑；

4Na₂CrO₄+3C→4NaCrO₂+2Na₂CO₃+CO₂↑；

4CaCrO₄+3C→2Ca(CrO₂)₂+2CaO+3CO₂↑；

4、冷卻

對高溫成品燒結(jié)礦進(jìn)行鼓風(fēng)冷卻,使之達(dá)到儲存和運(yùn)輸要求；

5、篩分

將冷卻后的燒結(jié)礦進(jìn)行篩分，一段篩篩下＜5mm物料作為冷返礦重新燒結(jié)，二段篩篩下5mm-20mm的物料作為布料時的鋪底料，篩上大于20mm的物料為成品礦，通過皮帶運(yùn)至料場。

進(jìn)一步的，所述鉻渣為有鈣焙燒生產(chǎn)金屬鉻產(chǎn)生的工業(yè)廢渣。

進(jìn)一步的，所述添加劑為硅錳合金生產(chǎn)時廢棄的水淬渣。

進(jìn)一步的，燒結(jié)過程中發(fā)生復(fù)雜的氧化還原反應(yīng)，為了增強(qiáng)燒結(jié)過程中的還原氣氛，通過燒結(jié)風(fēng)箱的主抽風(fēng)機(jī)風(fēng)門開度控制風(fēng)量在50m³/m²·min以下，減少或避免逆反應(yīng)，使Cr³⁺發(fā)生二次氧化。

進(jìn)一步的，燒結(jié)時，燒結(jié)斷面紅料層控制在150mm以下，確?；旌狭蠠谩?。

本發(fā)明的有益效果：

工藝合理，生產(chǎn)能耗低，節(jié)約成本，利用燒結(jié)過程中的高溫和還原氣氛，將鉻渣中的六價鉻還原為三價鉻，實現(xiàn)鉻渣的無害化處理，解毒效率高，燒結(jié)過程能夠?qū)r⁶⁺充分還原，成品礦水浸樣中Cr⁶⁺指標(biāo)低于國家標(biāo)準(zhǔn)(小于5PPm)，露天存放197天后，燒結(jié)礦中Cr⁶⁺浸出毒性分析指標(biāo)也低于國家標(biāo)準(zhǔn)，適合工業(yè)化大規(guī)模處理。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。

具體實施方式

實施例

表1原料各組分含量表

一種利用燒結(jié)技術(shù)對鉻浸出渣進(jìn)行解毒的方法，其具體步驟是：

1、鉻浸出渣篩分

如圖1所示，將鉻渣(有鈣焙燒生產(chǎn)金屬鉻產(chǎn)生的工業(yè)廢渣)進(jìn)行篩分，選取粒度為50目-3mm的鉻渣；

2、配料混均

將鉻渣(成分如表1)、硅錳合金生產(chǎn)時廢棄的水淬渣(成分如表1)、焦粉按質(zhì)量比(70-90)：(10-30)：15配料；經(jīng)混料機(jī)充分混合后得混合料，加水制成粒度為5mm-8mm的混合料顆粒，并控顆粒水分為6％-7％；

3、布料、點火、燒結(jié)

將混合料顆粒均勻地布于燒結(jié)臺車上，保證混合料顆粒鋪平并布滿燒結(jié)臺車，燒結(jié)料層厚度控制在450mm，鋪底料厚度80mm；控制點火溫度在1100℃-1200℃；燒結(jié)風(fēng)箱負(fù)壓控制在12kpa-13kpa；垂直燒結(jié)速度18mm/min以下；燒結(jié)斷面紅料層控制在150mm以下，以確?；旌狭蠠谩?；

燒結(jié)過程中發(fā)生復(fù)雜的氧化還原反應(yīng)，為了增強(qiáng)燒結(jié)過程中的還原氣氛，通過燒結(jié)風(fēng)箱的主抽風(fēng)機(jī)風(fēng)門開度控制風(fēng)量在50m³/m²·min以下，減少或避免逆反應(yīng)，使Cr³⁺發(fā)生二次氧化；

4、冷卻

對高溫成品燒結(jié)礦進(jìn)行鼓風(fēng)冷卻,使之達(dá)到儲存和運(yùn)輸要求，冷卻余熱可以作為熱風(fēng)燒結(jié)；

5、篩分

將冷卻后的燒結(jié)礦進(jìn)行篩分，一段篩篩下＜5mm物料作為冷返礦重新燒結(jié)，二段篩篩下5mm-20mm的物料作為布料時的鋪底料，篩上大于20mm的物料為成品燒結(jié)礦，通過皮帶運(yùn)至料場。

實施例1

1、鉻浸出渣篩分

將鉻渣(有鈣焙燒生產(chǎn)金屬鉻產(chǎn)生的工業(yè)廢渣)進(jìn)行篩分，選取粒度為50目-3mm的鉻渣；

2、配料混均

將鉻渣(成分如表1)、硅錳合金生產(chǎn)時廢棄的水淬渣(成分如表1)、焦粉按質(zhì)量比80：20：15配料；經(jīng)混料機(jī)充分混合后得混合料，加水制成粒度為5mm-8mm的混合料顆粒，并控顆粒水分為7％；

3、布料、點火、燒結(jié)

將混合料顆粒均勻地布于燒結(jié)臺車上，保證混合料顆粒鋪平并布滿燒結(jié)臺車，燒結(jié)料層厚度控制在450mm，鋪底料厚度80mm；控制點火溫度在1100℃-1200℃；燒結(jié)風(fēng)箱負(fù)壓控制在13kpa；垂直燒結(jié)速度18mm/min以下；燒結(jié)斷面紅料層控制在150mm以下，以確?；旌狭蠠?、燒透；

燒結(jié)過程中發(fā)生復(fù)雜的氧化還原反應(yīng)，為了增強(qiáng)燒結(jié)過程中的還原氣氛，通過燒結(jié)風(fēng)箱的主抽風(fēng)機(jī)風(fēng)門開度控制風(fēng)量在50m³/m²·min以下，減少或避免逆反應(yīng)，使Cr³⁺發(fā)生二次氧化；

4、冷卻

對高溫成品燒結(jié)礦進(jìn)行鼓風(fēng)冷卻,使之達(dá)到儲存和運(yùn)輸要求；

5、篩分

將冷卻后的燒結(jié)礦進(jìn)行篩分，一段篩篩下＜5mm物料作為冷返礦重新燒結(jié)，二段篩篩下5mm-20mm的物料作為布料時的鋪底料，篩上大于20mm的物料為成品燒結(jié)礦，經(jīng)檢測，Cr⁶⁺含量為0.004％，Cr⁶⁺(浸出毒性分析)≤0.05％，通過皮帶運(yùn)至料場。

實施例2

1、鉻浸出渣篩分

如圖1所示，將鉻渣(成分如表1)進(jìn)行篩分，選取粒度為50目-3mm的鉻渣；

2、配料混均

將鉻渣、硅錳合金生產(chǎn)時廢棄的水淬渣(成分如表1)、焦粉按質(zhì)量比90：10：15配料；經(jīng)混料機(jī)充分混合后得混合料，加水制成粒度為5mm-8mm的混合料顆粒，并控顆粒水分為6.5％；

3、布料、點火、燒結(jié)

將混合料顆粒均勻地布于燒結(jié)臺車上，保證混合料顆粒鋪平并布滿燒結(jié)臺車，燒結(jié)料層厚度控制在450mm，鋪底料厚度80mm；利用空氣和電爐煤氣進(jìn)行點火，控制點火溫度在1100℃-1200℃；燒結(jié)風(fēng)箱負(fù)壓控制在12kpa-13kpa；垂直燒結(jié)速度18mm/min以下；燒結(jié)斷面紅料層控制在150mm以下，以確?；旌狭蠠?、燒透；

燒結(jié)過程中發(fā)生復(fù)雜的氧化還原反應(yīng)，為了增強(qiáng)燒結(jié)過程中的還原氣氛，通過燒結(jié)風(fēng)箱的主抽風(fēng)機(jī)風(fēng)門開度控制風(fēng)量在50m³/m²·min以下，減少或避免逆反應(yīng)，使Cr³⁺發(fā)生二次氧化；

4、冷卻

對高溫成品燒結(jié)礦進(jìn)行鼓風(fēng)冷卻,使之達(dá)到儲存和運(yùn)輸要求，冷卻余熱可以作為熱風(fēng)燒結(jié)熱量；

5、篩分

將冷卻后的燒結(jié)礦進(jìn)行篩分，一段篩篩下＜5mm物料作為冷返礦重新燒結(jié)，二段篩篩下5mm-20mm的物料作為布料時的鋪底料，篩上大于20mm的物料為成品燒結(jié)礦，經(jīng)檢測，Cr⁶⁺含量為0.004％，Cr⁶⁺(浸出毒性分析)≤0.05％，通過皮帶運(yùn)至料場。

實施例3

1、鉻浸出渣篩分

將鉻渣(有鈣焙燒)進(jìn)行篩分，選取粒度為50目-3mm的鉻渣；

2、配料混均

將鉻渣、硅錳合金生產(chǎn)時廢棄的水淬渣、焦粉按質(zhì)量比70：30：15配料；經(jīng)混料機(jī)充分混合后得混合料，加水制成粒度為5mm-8mm的混合料顆粒，并控顆粒水分為6％；

3、布料、點火、燒結(jié)

將混合料顆粒均勻地布于燒結(jié)臺車上，保證混合料顆粒鋪平并布滿燒結(jié)臺車，燒結(jié)料層厚度控制在450mm，鋪底料厚度80mm；控制點火溫度在1100℃-1200℃；燒結(jié)風(fēng)箱負(fù)壓控制在12kpa；垂直燒結(jié)速度18mm/min以下；燒結(jié)斷面紅料層控制在150mm以下，以確?；旌狭蠠谩?；

燒結(jié)過程中發(fā)生復(fù)雜的氧化還原反應(yīng)，為了增強(qiáng)燒結(jié)過程中的還原氣氛，通過燒結(jié)風(fēng)箱的主抽風(fēng)機(jī)風(fēng)門開度控制風(fēng)量在50m³/m²·min以下，減少或避免逆反應(yīng)，使Cr³⁺發(fā)生二次氧化；

4、冷卻

對高溫成品燒結(jié)礦進(jìn)行鼓風(fēng)冷卻,使之達(dá)到儲存和運(yùn)輸要求；

5、篩分

將冷卻后的燒結(jié)礦進(jìn)行篩分，一段篩篩下＜5mm物料作為冷返礦重新燒結(jié)，二段篩篩下5mm-20mm的物料作為布料時的鋪底料，篩上大于20mm的物料為成品燒結(jié)礦，經(jīng)檢測，Cr⁶⁺含量為0.004％，Cr⁶⁺(浸出毒性分析)≤0.05％，通過皮帶運(yùn)至料場。

表2實施例3中混合料(鉻渣和水淬渣)與燒結(jié)礦中各組分含量對比表

表3表2中燒結(jié)礦室外堆放197天后鉻渣燒結(jié)礦分析數(shù)據(jù)

從表1、表2和表3數(shù)據(jù)可知，燒結(jié)過程能夠?qū)r⁶⁺充分還原，成品礦水浸樣中Cr⁶⁺指標(biāo)低于國家標(biāo)準(zhǔn)(小于5PPm)，露天存放197天后，燒結(jié)礦中Cr⁶⁺浸出毒性分析指標(biāo)也低于國家標(biāo)準(zhǔn)。

以上僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。