铬铁矿无钙焙烧渣的SO2还原解毒

系统地对铬铁矿无钙焙烧渣进行了表征,并研究了SO₂还原解毒铬渣,提出了机械活化与SO₂还原相结合的解毒工艺。结果表明,该铬渣主要物相组成是（Fe,Mg）（Cr,Fe）₂O₄和MgAlFeO₄,铬渣中Cr₂O₃含量为12.23%,铬渣粒径越小,含有的总Cr（Ⅵ）、水溶性Cr（Ⅵ）、难溶性Cr（Ⅵ）量越小。SO₂还原解毒铬渣工艺过程中搅拌能有效强化外扩散过程,液固比增大有利于铬渣中Cr（Ⅵ）的浸出,铬渣中Cr（Ⅵ）的浸出随温度升高先增加后急剧降低,反应体系中压力变化对铬渣还原解毒效果影响不大。优化的SO₂还原解毒铬渣条件为：压力0.1 MPa、温度60℃、搅拌速度500 r·min^-1、反应时间60 min,此时铬渣中Cr（Ⅵ）的去除率达90%;机械活化90 min的铬渣进行SO₂还原解毒60 min后,渣中的Cr（Ⅵ）去除率达到98.1%,含量降至25 mg·kg^-1以下,达到国家排放标准。     

湿法解毒铁铬渣作混凝土掺合料的性能研究

铁铬渣是以铬铁矿为原料生产金属铬和铬盐后产生的工业废渣。经硫酸亚铁湿法解毒的铁铬渣仍然具有一定的火山灰活性,可作混凝土矿物掺合料使用。然而由于湿法解毒铁铬渣含有水溶性铬（Ⅵ）,影响了其建材化资源利用。研究了湿法解毒铁铬渣的粒径分布、火山灰活性;以湿法解毒铁铬渣作为矿物掺合料代替粉煤灰用于C30混凝土,考察了混凝土的工作性能、力学性能和水溶性铬（Ⅵ）的浸出量。结果表明：湿法解毒铁铬渣的粒径主要分布在1~20 μm,28 d活性指数达到68%;当湿法解毒铁铬渣取代20%（以质量分数计）粉煤灰时,混凝土坍落度增加了38.2%,7 d和28 d强度分别增加了7%和6%;混凝土浸出液中水溶性铬（Ⅵ）的浓度,根据标准的不同其要求也不同。湿法解毒铁铬渣有作为矿物掺合料的可能性,但是需要考虑其水溶性铬（Ⅵ）的浸出量,以确保混凝土的安全使用。     

铬铁矿无钙焙烧渣的酸浸解毒及浸出行为

在对铬铁矿无钙焙烧渣的组成进行系统分析表征的基础上，提出了在酸性条件下，利用铬渣中未反应的铬铁矿（Fe，Mg）（Cr，Fe）2O4中的二价铁与重铬酸根离子发生氧化还原反应，实现铬渣自身解毒的新方法。研究表明：机械球磨对于铬渣酸浸解毒过程是一个主要的影响因素，对应的铬渣粒度为6~16.5 μm，铬渣酸浸解毒的较好工艺条件为：硫酸质量分数为5%，液固比为4 mL/g，反应温度为80 ℃，反应时间为60 min。解毒后铬渣中六价铬质量分数能降至2.5×10-5以下。     

黄磷尾气解毒铬渣

研究了黄磷尾气解毒铬渣。实验方法及工艺条件：将六价铬（铬酸钠）质量分数为1%的铬渣粉碎至粒度小于75 μm,取5 g样品加入石英管中,加热到600 ℃,反应20 min,然后在黄磷尾气气氛中冷却至200 ℃以下。实验结果表明,在上述条件下可以将铬渣中六价铬质量分数降至0.3 mg/kg,并且铬渣不会返黄。     

不同异位修复工艺对高浓度铬渣污染土壤中Cr的去除特性

以我国某铬盐厂的两种不同污染特性铬渣污染土壤（A土和B土）为研究对象,探讨了三种异位修复工艺（淋洗、稳定化、湿法解毒）去除铬渣污染土壤中总Cr和Cr（Ⅵ）的效果,并采用改进BCR顺序提取法分析了不同修复工艺对土壤中各形态Cr的去除效果。实验结果表明,三种异位修复工艺对铬污染土壤中Cr（Ⅵ）的去除效果为湿法解毒 > 稳定化 > 淋洗,湿法解毒工艺对A土、B土中Cr（Ⅵ）的去除率分别高达83.26%、92.94%;对铬污染土壤总铬去除效果最佳的是异位淋洗工艺,异位淋洗工艺对A土、B土总铬消减分别达54.87%、80.16%。异位淋洗工艺实现了对水溶态Cr（Ⅵ）、酸溶态Cr（Ⅵ）的泥水分离,是总铬消减的主要原因;稳定化工艺和湿法解毒工艺降低了土壤pH,促进了水溶态Cr、酸溶态Cr及可还原态Cr向可氧化态Cr的转化,因此土中总Cr并未发生显著消减。高浓度铬渣污染土壤经三种异位修复工艺处理后,A土Cr（Ⅵ）仍然残留736.6 mg·kg^-1,B土Cr（Ⅵ）仍然残留245.47 mg·kg^-1,酸溶态Cr的残留是导致三种工艺修复Cr（Ⅵ）效果受限的主要原因。     

柑桔皮与铬渣共热解毒六价铬

铬渣是铬盐生产过程中产生的废渣,含有大量的水溶性和不溶性六价铬[Cr（Ⅵ）],对人类和生态环境均有很大危害。提出了铬渣与农业废弃物柑桔皮进行混合热解,利用柑桔皮热解产生的还原性气体及生物质炭将Cr（Ⅵ）还原为无毒的三价铬[Cr（Ⅲ）]。系统研究了热解温度、柑桔皮与铬渣质量比、热解时间和球磨时间等条件对铬渣中总Cr（Ⅵ）、水溶性Cr（Ⅵ）和难溶性Cr（Ⅵ）还原去除率的影响规律。得到较佳的实验参数：热解温度为600 ℃,柑桔皮与铬渣的质量比为30%,热解时间为45 min,球磨时间为1 h。在最佳条件下,铬渣中总Cr（Ⅵ）的还原去除率达到99.51%,其含量由1 641.95 mg/kg降低到8.04 mg/kg,远低于25 mg/kg的国家排放标准（HJ/T 301—2007《铬渣污染治理环境保护技术规范》）。并对解毒后的铬渣进行了X射线衍射（XRD）分析,结果表明铬渣热解解毒前后物相一致。该研究结果可为无钙焙烧铬渣的无害化处理提供新的技术思路。     

粉煤灰发泡陶瓷的制备及性能研究

面对日益匮乏的陶瓷原料,利用固体废弃物来制备发泡陶瓷已是当今趋势。以粉煤灰为主要原料,研究铬渣掺量、碎玻璃掺量和粉磨工艺对粉煤灰发泡陶瓷的影响。结果表明,掺入适量的铬渣可改善粉煤灰发泡陶瓷的性能,小掺量的碎玻璃对粉煤灰发泡陶瓷的性能影响较小。当原料配比为m(粉煤灰)∶m(铬渣)∶m(长石)∶m(碎玻璃)=60∶10∶20∶10时,采用湿法粉磨3 h,可以制得平均孔径为0.64 mm,体积密度为368.54 kg/m³,抗压强度为8.11 MPa的发泡陶瓷。     

危险废物（铬渣）处理技术实践探究——以某工业园区铬渣处理为例

为了确保危险废物（铬渣）处理的有效性，防止发生环境污染事件，采用回转窑干法解毒—填埋场填埋处理工艺对铬渣进行处理。结果表明：经回转窑干法解毒工艺处理后，总铬、六价铬均能满足《固体废物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》（HJ/T 299—2007）制备的浸出液中危害成分的浓度限值为：总铬9 mg/L、六价铬3 mg/L的要求，本治理工程实施后通过土壤污染防治的广泛宣传，不断提高人民群众生态环境意识，将有力推进全市的生态文明建设工作，为工程实践中铬渣处理提供了新思路。     

二氧化碳常温浸提法回收铬渣中铬的研究

根据铬渣的元素和物相组成以及铬（Ⅵ）在各物相中的分布和溶解性质，提出用二氧化碳浸提法回收铬渣中铬（Ⅵ）。在实验室对采用二氧化碳浸提铬渣回收铬（Ⅵ）进行了研究，结果表明：常温常压下，浸提3h，可从铬渣中回收65.03％的铬（Ⅵ），浸提液返回生产过程水浸熟料工序中作浸洗液用，不但能提高铬资源利用率，还可大幅度减少污染源量，并为下一步铬渣解毒处理和综合利用创造有利条件。     

铬渣替代白云石用于烧结炼铁掺加量的简化计算法

探讨了铬渣替代白云石用于烧结炼铁其添加量的简化计算方法.在总结青岛钢厂利用烧结炼铁工艺实现青岛红星化工厂20万t铬渣无害化综合利用的生产实践的基础上,首先明确了烧结炼铁工艺的限制性因素,然后根据工艺限制性因素在物料衡算的基础上简化计算过程.以青岛钢厂为例,限制性因素是炼铁工艺高炉渣中氧化铝的含量,根据简化方法,依据氧化铝含量的增加量计算铬渣掺加量(以1 t铁计)不超过50 kg.该方法的计算结果用于指导铬渣替代白云石用于烧结炼铁工程实践,在青岛钢厂取得了成功.     

铬铁矿无钙焙烧铬渣的深度提铬与无害化处理

铬铁矿无钙焙烧工艺是目前世界上铬化工行业的主流生产工艺,该工艺产出的铬渣中铬含量较高且含有六价铬,直接堆存或填埋不仅造成铬资源的浪费,还会污染环境。基于无钙焙烧铬渣的组成特点,提出了“酸浸预处理-钠化氧化焙烧-湿法解毒”的处理方法,确定了较优的工艺参数,分析了方案的可行性。研究结果表明,无钙焙烧铬渣通过两级酸浸预处理除杂,提高了铬的品位;酸浸渣经过氧化焙烧,实现了铬的深度提取;全流程铬的提取率最高达到73%以上,尾渣中氧化铬质量分数降至5.60%;尾渣经湿法解毒处理,浸出毒性满足进入一般工业固体废物填埋场填埋的污染控制指标限值的要求。该研究结果可为无钙焙烧铬渣的深度提铬和无害化处理提供新的技术思路。     

铬渣矿物学性质及其湿法解毒意义

铬渣是铬盐生产中产生的一种危险工业固体废物,对环境造成了严重危害。湿法解毒是铬渣处理和处置的一种有效方法,但大规模应用依然存在困难。近年来,铬渣的矿物相研究取得了较大进展。总结了铬元素性质和铬渣产生过程,介绍了铬渣矿物相研究成果,总结了铬渣的性质,并探讨了其在湿法解毒中的潜在意义,分析了湿法解毒所存在的困难,提出了相应对策。     

铬渣中六价铬浸出方法对比实验研究

铬渣是一种环境污染极大的工业废渣,其中的六价铬是国际公认的致癌物,但如何科学评价铬渣中六价铬的含量及其危害性却很困难。通过实验对比了4种标准方法（USEPA 3060A、HJ/T 299-2007《固体废物 浸出毒性浸出方法 硫酸硝酸法》、HJ/T 300-2007《固体废物 浸出毒性浸出方法 醋酸缓冲溶液法》和GB 5086.2-1997《固体废物 浸出毒性浸出方法 水平振荡法》）对铬渣中六价铬的浸出效果,还比较了恒定pH条件下不同酸液及组合两步浸取的浸出效果。实验结果表明,标准的酸液浸出法难以有效浸出铬渣中的六价铬,除非破坏铬渣中的物相结构,否则任何浸出方法都无法完全浸出铬渣中的六价铬。     

铬铁矿无钙焙烧渣盐酸浸出

铬渣是铬铁矿生产铬盐剩下的尾矿,因含有大量铬铁铝镁元素,也是一种二次资源。采用湿法冶金工艺回收铬渣中铬、铁、铝、镁,以浓盐酸作为浸提剂,考察了液固比、浸出温度以及时间对铬、铁、铝、镁浸出效果的影响。结果表明,最佳浸出条件为：盐酸浓度12 mol·L^-1,液固比5.6 ml·g^-1,浸出温度110℃,时间6 h,该条件下铬浸出率为67.76%,同时铁铝镁浸出率分别达到89.89%、93.99%和95.21%。铬、铁、铝、镁在铬渣中存在物相不同造成了其浸出率之间的差异。此外,铬、铁、铝、镁浸出过程均符合未反应缩核模型,且主要受界面化学反应控制,其表观活化能分别为102.31、78.10、66.44和81.66 kJ·mol^-1。     

Immobilization of chromite ore processing residue with alkali-activated blast furnace slag-based geopolymer

Chromite ore processing residue (COPR) is an industrial waste produced in the chromic salts production process and contains a small portion of leached Cr(VI), which is highly toxic and is listed as a hazardous waste. The immobilization of COPR using a blast furnace slag-based geopolymer has been investigated in this study. The optimum parameters for preparing the blast furnace slag-based geopolymer using an orthogonal experiment were obtained. COPR was used to replace the amount of blast furnace slag for the preparation of the geopolymer. The COPR-bearing blast furnace slag-based geopolymer has potential application as a construction material and for geological disposal. The combined effect of physical fixation, adsorption and ion exchange in the geopolymeric and CSH (calcium silicate hydrate) gel is considered to be the main mechanism, and the reduction of S²⁻ in the blast furnace slag played a significant role in the solidification of the COPR.     

饱和铬酸钠共存苛性碱中铬铁矿的氧化分解行为

为考察铬铁矿苛性碱氧化浸出反应体系循环苛性碱溶液对铬铁矿氧化分解行为的影响,以90℃下饱和铬酸钠共存苛性碱(代替单一苛性碱溶液)作为反应介质,研究了苛性碱浓度、氧气分压、铬铁矿粉粒度、反应温度、反应时间等参数对铬铁矿氧化分解过程的影响规律,分析了铬酸钠与苛性碱的分离效果以及铬酸钠与铝、硅杂质元素的分离效果。研究结果表明,铬铁矿氧化分解的较佳工艺条件为苛性碱浓度50wt%、氧气分压3.2 MPa、铬铁矿粒度小于48 μm、反应温度250℃、反应时间240 min。在较优工艺条件下,铬铁矿中铬元素的浸出率达到95.24%;铬铁矿中浸出的铬有96.36%以铬酸钠晶体的形式在后续浸出渣溶解分离过程中进入溶晶液,而铬铁矿中浸出的铝、硅分别有84.92%和95.04%进入到浸出液中;同时,未参与反应的苛性碱有89.41%保留在浸出液中。与苛性碱单一反应介质氧化分解铬铁矿的过程相比,本工作采用的反应方式将从铬铁矿中浸出的主元素铬、杂质元素铝和硅,以及未参与反应的苛性碱分别调整到溶晶液和浸出液中,获得了较好的分离效果。     

酸浸-生物法处理铬渣

采用酸浸-生物法处理铬渣以进行有效的还原解毒. 首先分析了铬渣的物相和组成,然后鼓入CO2进行酸浸,再结合硫酸盐还原菌浸取和还原. 结果表明,经过生物反应36 h后,残渣中水溶性六价铬含量降到了2 mg/kg,达到了铬盐工业污染物排放标准GB4280-84的要求.     

镁热剂/铝热剂体系SHS法固化处理无钙焙烧铬渣

采用Al-Fe₂O₃（铝热剂）和Mg-Fe₂O₃（镁热剂）2种自蔓延高温合成体系（SHS）对无钙焙烧铬渣（COPR）进行固化处理,并通过浸出毒性试验对自蔓延产物的无害化效果进行评估。研究结果表明：2种反应体系均可实现铬渣的高效无害化,其中铝热剂体系和镁热剂体系铬渣含量分别高达80%和85%,其自蔓延产物浸取浓度ρ（总铬）和ρ（六价铬）分别低于4.5、1.5 mg·L^-1,符合生活垃圾填埋场污染控制标准GB 16889-2008,可进行填埋处置。在SHS反应过程中,六价铬还原率均高于90%,还原后的六价铬主要以非晶形式弥散分布于自蔓延产物中,且部分铬离子参与MgAlCrO₄尖晶石等矿物的形成,铬元素同时以物理和化学固定化的形式存在于自蔓延产物中。     

升华法冶炼自然硫磺矿新工艺研究

研究采用升华法冶炼生产硫磺,其最佳反应条件：炉温控制在500 ℃、硫升华量为8 kg/（m2·h）左右、物料在窑内停留时间为15 min左右。在此条件下硫的升华率可达99%以上,渣含硫可控制在1%（质量分数）以下。采用该方法可实现渣和硫的彻底分离,硫蒸气冷凝可采用3段冷凝器回收,一段冷凝器回收液体硫,二、三段冷凝器回收固体硫。液体硫磺经自然沉淀处理后,可使硫磺品位达到99.5%以上。该方法既可以处理富矿,亦能处理粉矿及贫矿,共操作简便,劳动条件好,效果优于蒸煮法,具有良好的经济社会效益。