不锈钢酸洗废水蒸酸研究

针对目前不锈钢酸洗废水处理技术的欠缺,对蒸发法处理不锈钢酸洗废水回收馏出液,并从浓缩后的剩余废液中回收有价金属元素的工艺进行了研究。探索了不同硫酸加入量条件下,酸洗废液中硝酸和氢氟酸的逸出规律。研究表明,硫酸的加入能明显提高氢氟酸和硝酸的蒸出效果,合理的硫酸加入量为10%左右。蒸酸后残液中的镍、铬、铁等有价金属元素含量可提高一倍以上,为其综合利用奠定了基础。     

含镍、铬不锈钢尘泥资源化利用探讨

不锈钢生产会产生大量的不锈钢除尘灰和酸洗污泥等含镍、铬固体废弃物,如若处理不当,不仅会导致大量镍、铬等资源的浪费,而且会造成严重的环境污染。目前,含镍、铬不锈钢尘泥资源化利用途径虽然较多,但无论是回收其中有价金属元素,还是生产水泥、陶粒、化工颜料和肥料等资源化利用,都存在一定的局限性。因此,展望未来不锈钢尘泥的资源化利用应以直接返生产工序循环利用为重点研究和发展方向。     

铬镍不锈钢酸洗污泥还原预处理脱硫动力学

铬镍不锈钢酸洗污泥含有镍、铬、铁等有价资源,将其返回冶炼工序可实现污泥去毒、消纳、资源化利用的目标。酸洗污泥返回炼钢利用的关键是硫酸盐在渣中的稳定性、转化和钢水增硫问题。针对上述问题,采用还原脱硫对酸洗污泥进行预处理,利用差热-热重方法对不锈钢酸洗污泥预还原过程脱硫动力学进行了分析。结果表明,脱硫反应阶段温度为800~1 000℃,低升温速率10℃/min有利于污泥中硫的去除。最概然机理函数为Avrami-Erofeev式,机理符合随机成核和随后生长模型,活化能为492.909 7 kJ/mol。     

不锈钢冷轧重金属污泥减量与资源化

 不锈钢冷轧污泥成分复杂、产量大、危害严重,已成为不锈钢企业环保治理的难点,国内外尚无妥善安全又经济实用的利用途径。针对不锈钢冷轧酸洗废水的特点,采用废水源头分流、废水分段处理和污泥分类回收新工艺,实现了污泥减量、废水处理成本降低、废水处理过程顺行、分类污泥更易于利用等多重目的。研究成果在2座废水处理站的实施结果表明,年化吨材重金属污泥减量率分别为43.64%和50.29%,污泥分类回收后,前段重金属污泥中铁、镍、铬质量分数由混合污泥中的10%提高至30%～40%,氟、硫等杂质质量分数大幅降低,可参照含铁尘泥资源化利用;后段氟化物污泥中氟、硫质量分数为20%～40%,金属元素质量分数在3%以内,可参照氟石膏或萤石予以利用。本工艺符合节能减排和环境经营的理念,可缓解钢铁企业日益严峻的危废外委处置压力,推广前景广阔。     

酸洗污泥含碳球团渣铁浴处理过程中硫的分布

 不锈钢硫酸酸洗过程产生大量的酸洗污泥,其成分中含有高含量的CaSO₄以及铁、铬等有价金属。活性炭经过多次吸附会丧失活性,但仍保持还原性能。由酸泥、活性炭混匀并焙烧制成含碳球团,在高炉过程渣铁混出时将该球团掷入渣铁熔池进行还原处理,酸泥中的Fe、Cr被还原后进入铁水,其他物质进入高炉渣,实现酸洗污泥的去毒、消纳和资源化利用的目标。鉴于硫酸酸洗后的污泥中含有大量硫元素,重点探讨以上工艺技术中球团焙烧温度、配碳量及球团在熔炼过程的添加量等因素对硫在各相中分配行为的影响趋势,主要采取热力学理论计算、实验室试验等研究手段。结果表明,球团C/S物质的量比为2、球团焙烧温度为400 ℃时,向渣铁浴熔池中加入1%占比的球团可控制渣铁浴终点铁水硫质量分数w([S_f])为0.010%左右,此时熔渣固硫率可达到50%;球团C/S物质的量比为0.5、球团焙烧温度为400 ℃或800 ℃时,向渣铁浴熔池中加入3%占比的球团,也可降低渣铁浴终点铁水硫质量分数,w([S_f])为0.01%左右,且酸泥中Fe/Cr回收率达88.27%,但熔渣固硫率较低。本研究说明,利用渣铁浴工艺处理酸洗污泥,通过合理调控试验参数,可有效控制终点铁水硫含量至较低水平,达到深脱硫效果,同时Fe/Cr具有较高的回收效率,渣铁浴前后炉渣成分变化极小,不会影响高炉渣安全性及后续利用,具有较高的环境和经济效益。     

不锈钢酸洗废水处理技术分析

介绍了不锈钢酸洗废水的来源、组成、危害及其传统石灰中和的处理方法,通过传统方法处理不锈钢酸洗废水后得到的污泥的处理技术主要有无害化处理、稳定化和资源化三个层次。无害化处理是含铬固体废弃物处理的基本要求,固化、稳定化技术是处理重金属固体废弃物和其它非重金属危险废弃物的重要手段之一,对资源化方向国内外采用氨浸处理污泥的倾向比较大。分析了不锈钢酸洗废水处理技术的研究现状,主要包括化学法、物理化学法和生物化学法,并对不锈钢酸洗废水的治理进行了展望。指出了将不锈钢酸洗废液作为资源,将综合利用与环境治理结合才是最佳的解决途径。     

电镀污泥中有价金属的湿法回收技术

电镀污泥中含有铜、镍、铬、锌等多种有价金属元素,本文以铜和镍的回收为重点,简述了从电镀污泥中回收有价金属的湿法工艺。     

不锈钢酸洗废水中有价组分梯级分离及酸再生研究

不锈钢酸洗废水通常采用石灰中和,产出大量危险固体废弃物(硫酸钙渣)。对不锈钢酸洗废水有价组分梯级分离及硫酸再生硝酸/耦合制备硫酸钙晶须展开研究。考察了高酸环境氟离子脱除、有价金属梯级分离及酸再生三个工序不同因素对试验结果的影响。借助SEM对酸再生过程耦合产出的硫酸钙晶须形貌进行分析,确定了各工序的最佳工艺条件。结果表明,氟离子在高酸环境下脱除率97%;铁、镍和铬的选择性沉淀率均99.9%;硝酸高效再生并耦合产出硫酸钙晶须,硝酸再生率95%,再生硝酸浓度超过143g/L。为不锈钢酸洗废水处理提供了一种可靠的新技术,且工艺稳定。     

不锈钢酸洗污泥对烧结黏结相与平衡相的影响

 不锈钢酸洗污泥安全填埋占用土地且难以消除对环境的危害，将酸洗污泥作为烧结配料使用有望回收其中铁、铬、镍等金属，并充分利用其中的熔剂组分，实现酸洗污泥在冶金企业的闭路资源化利用。铁矿粉配加酸洗污泥烧结黏结相强度试验表明，随着酸洗污泥配加比例的增加，黏结相强度先增加后减小，且随着碱度的增加整体减小，当酸洗污泥配加比例为10%时，试样中赤铁矿、磁铁矿质量分数最大，枪晶石质量分数较小，在碱度为1.5时于1 280 ℃焙烧4 min，试样的黏结相强度最大可达15.12 kN。平衡相烧结试验表明，配加酸洗污泥能改善烧结矿质量，铁矿粉配加10%的酸洗污泥，碱度为1.5，1 300 ℃烧结240 min后，烧结矿的矿相组成和微观结构最好，综合性能最佳。     

不锈钢酸洗废液的回收和处理技术

用硝酸和氢氟酸作为钢材酸洗介质,会产生相当多的酸洗废液,废液如果直接排放会严重污染环境,而且浪费资源.介绍了不锈钢酸洗废液的产生机理以及各类酸的再生工艺,并对近年来国内酸洗废液资源化利用及处理技术的研究成果作了分析.根据不锈钢酸洗行业的特点,指出开发具有资源化与无害化酸洗废液处理新技术是必要的,同时也介绍了适合不锈钢生产厂应用的酸再生和废水处理工艺组合.     

不锈钢酸洗污泥用作炼钢造渣剂的试验

 酸洗污泥产量大、污染严重且难处理，常规固化填埋占用土地且浪费资源，将酸洗污泥配入电炉作为造渣剂使用，在生产中回收其中金属铁、铬和镍，并发挥CaO、CaF2等辅料功能，可实现污泥在冶金过程的资源化利用。通过FactSage热力学软件计算发现酸洗污泥中的金属铁、铬和镍绝大部分可回收进入金属液中，且金属液硫质量分数最高为0.014%，不会使金属液增硫。在此基础上，将酸洗污泥制成混合造渣剂，通过静态试验与吹氧熔炼试验发现，当造渣剂与酸洗污泥质量比为1[∶]1时，硫质量分数能够满足钢液要求，铬、镍回收率分别为66.04%和97.90%。     

不锈钢酸洗污泥碳还原过程中的物相变化及元素迁移行为

摘要：不锈钢酸洗污泥是危险废弃物,但其中含有大量有价值重金属,因而如何对其资源化利用具有重要意义。研究不锈钢污泥在碳热还原反应过程中铁、铬、镍等元素在物相间的相互作用及转化,探究铁、铬、镍元素在污泥中分布的影响因素。利用XRD分析污泥在还原过程中的矿相变化,金相显微镜、SEM EDS分析污泥还原过程中金属颗粒的形貌及其迁移行为。结果表明,在污泥升温碳还原的过程中,NiO与Fe2O3形成NiFe2O4尖晶相并被还原形成Ni-Fe金属相;FeO与Cr2O3形成FeCr2O4并与碳还原形成Fe-Cr--C金属固溶体;含碳的Ni-Fe-Cr-C等合金颗粒在高温下熔化并汇聚长大。当温度为1300℃时,渣相内部结构软化形成微熔池,使得金属液滴具备更好的迁移长大条件,非金属元素形成了以［Si-O］为主要网络结构的熔渣球团,这些网络结构由Ca2Al(AlSiO7)组成。     

Two-stage treatment process of pickling wastewater in the cold-rolling production of stainless steel

Based on the characteristics of pickling wastewater in the cold-rolling production of stainless steel,a new processing route,featuring source sludge reduction,wastewater two-stage treatment,heavy metal-contained sludge and calcium salt sludge separating recovery,was proposed.As shown by the research results,after the two-stage process treatment,the effluent water can steadily reach the emission standards,the sludge yield can be decreased by more than 8%;within the heavy metal-contained sludge,the recovery rates of Fe,Cr and Ni can either reach or surpass 95%,and the total content of F and S can drop to around 3%.Therefore,the sludge in the front part can be used as ferric dust.In the calcium salt sludge,the recovery rate of F can either reach or surpass 85%,and the total contents of Fe,Cr and Ni can fall below 0.5%.So the sludge in the rear part can be used as fluorgypsum or fluorite.Meanwhile,the results of the analysis on heavy metals leaching toxicity and morphologic distribution indicate that the two kinds of sectionalized sludge are not classified as hazardous wastes,which have a stable behavior and better utilization values compared with the former mixed-sludge.     

铬元素固化机理及利用不锈钢工业含铬固废制备无机材料研究进展

我国不锈钢工业近年来飞速发展,产生大量含铬固废。含Cr固废的综合利用工艺技术的开发,Cr元素的解毒/固化机理是需要考虑的关键问题。本文综述了前人在该领域的相关研究工作,包括国内外不锈钢工业固废的化学和物相组成、铬在不同含铬固废中的存在形式、铬在环境中的循环富集规律和毒性。探讨了含Cr矿相的演变规律、Cr在不同矿相中的固化机理。总结了目前利用不锈钢工业含铬固废制备水泥、微晶玻璃和烧结陶瓷等各类无机材料的研究进展。分析了目前利用不锈钢工业含铬固废制备各类无机材料过程中存在的瓶颈问题。以期为未来中国无害化、高值化、资源化处理不锈钢含铬固废并实现产业化应用提供基础借鉴。      

废汽车催化剂铁捕集熔炼渣一步法制备微晶玻璃研究

低温铁捕集技术是回收废汽车催化剂中铂族金属最有前途的技术之一。铁捕集熔炼渣以硅铝酸盐为主,同时含有少量有毒重金属（如Cr、Ba、Ni、Mn等）,其处置与资源化利用是当前行业的难题。本文致力于铁捕集熔炼渣的重金属固化和资源化利用,充分利用硅铝酸盐为网络形成体,以重金属和酸洗污泥中CaF₂为形核剂,通过一步法制备微晶玻璃。差示扫描量热分析结果表明,随着酸洗污泥用量（质量分数）从7%增至28%,样品的玻璃化转变温度与析晶温度间隙由211 ℃降低到150 ℃,基础玻璃的析晶活化能从321.8 kJ·mol?1降低到303.5 kJ·mol?1,Avrami指数由1.7增至3.7。表明酸洗污泥可以降低成核与析晶的温差,有利于实现一步法工艺。酸洗污泥添加量（质量分数）为21%时,在900 ℃下热处理1.2 h制备的微晶玻璃具有较佳性能,即密度3.04 g·cm?3,吸水率（质量分数）0.11%,维氏硬度和抗弯强度分别为742.72 HV和119.32 MPa。浸出毒性试验表明重金属Cr、Ba、Ni等均满足美国环保局提出的毒性浸出实验（TCLP）标准。玻璃结构分析表明酸洗污泥有利于增加基础玻璃中的非桥氧含量,降低玻璃网络聚合度,增强结晶趋势。