高钙铬渣及其解毒后可溶六价铬含量分析方法研究

分析了铬渣中六价铬含量的测定方法、六价铬的浸取方法、解毒铬渣的评价方法等几个方面的问题。通过对比国内外大量的研究结果,指出了铬渣中六价铬浸取评价方法存在的问题。由于铬渣的强碱性及其强大的酸中和能力,所谓的酸液浸取大多名不符实,用硫酸、硝酸、盐酸稀溶液浸取铬渣中六价铬要比USEPA Method 3060A碱消解方法效果差很多;用HJ/T 299-2007和HJ/T 300-2007评价解毒后的铬渣存在很多问题;用GB 5085.3-2007 评价铬渣的浸出毒性也有不严密的地方。测定铬渣中六价铬最好用物理方法,例如XANES方法;浸取铬渣中的六价铬宜采用USEPA Method 3060A的碱消解方法。     

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。     

铬铁渣水泥固化体水溶性Cr6+溶出规律及其水化产物

铬铁渣无害化处理与资源化利用主要集中在水泥建筑材料的应用上,但由于缺乏对铬铁渣水泥固化体固化、养护过程及其水化产物中水溶性Cr6+溶出规律和水化反应程度及水化产物的了解,从而限制了铬铁渣的资源化和规模化安全利用水平。以青海某厂铬铁渣为研究对象,对其水溶性Cr6+溶出规律及其水化产物做了研究。结果表明：水溶性Cr6+和Cr3+参与了水泥的水化反应,形成了稳定的水化产物,随着铬铁渣掺量的增加,水泥-铬铁渣复合胶凝材料水化过程中水溶性Cr6+量呈上升趋势,当掺量不大于15%时,水溶性Cr6+质量分数不超过0.000 19%,符合利用铬渣作水泥混合材的标准;铬铁渣作水泥混合材的最佳掺量是10%。     

微铬铁渣用于水泥掺和料的性能研究

微铬铁渣属于铬铁渣范畴,传统铬铁渣无害化处理与资源化利用研究过程中将它与其他铬铁渣混合处理,导致它的研究结果科学性不高,从而限制了微铬铁渣的资源化和规模化安全利用水平。本文以青海某厂微铬铁渣为研究对象,对它的特性和作为水泥掺合料进行了初步研究,研究结果表明:微铬铁渣有别于传统意义上的铬铁渣;掺微铬铁渣水泥在水化、硬化过程中能将水溶性Cr~(6+)化合物固化在水泥中,最佳掺量为40%;微铬铁渣作为水泥掺合料是安全的,可作为建筑材料长期使用。     

富锰渣中湿法浸取锰工艺

对富锰渣湿法浸取硫酸锰的工艺进行了研究,在分析富锰渣性质及浸取机理的基础上,先通过单因素实验确定浸取温度、浸取时间、硫酸浓度各自的最适条件,然后利用响应面法对富锰渣湿法浸取硫酸锰工艺的浸取条件进行优化。方差分析结果显示浸取温度为95℃、硫酸浓度为21%、浸取时间为3小时的条件下,浸取效果最佳,锰的浸出率可达到96.75%。     

用盐水溶液浸取新工艺铬渣研究

针对中科院过程所开发的铬铁矿液相氧化生产铬酸钾工艺过程中产生的一种含铬固体废物,采用硫酸铵、硫酸钠、氯化铵、氯化钠及其混合水溶液浸取的方法对其进行解毒处理。利用配方实验设计方法,通过间歇浸取实验表明,这些盐溶液对该铬渣中的六价铬浸取效果并无明显差别,效果与USEPA Method 3060A碱浸取方法相当。进一步用均匀设计方法考察了浸取时间、硫酸铵浓度以及浸取温度对浸取效果的影响,结果表明,硫酸铵最佳浓度约为1.5 mol/L,六价铬浸取量随温度升高而明显增大。     

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.     

有机溶剂浸取湿法磷酸脱氟渣制备磷酸的研究

脱氟渣是湿法磷酸化学沉淀脱氟过程产生的固体废渣。分别用甲醇、乙醇和丙酮浸取脱氟渣来回收脱氟渣中的磷酸,研究了浸取时间、温度和液固比对于五氧化二磷、氟的浸取率以及浸出液磷氟比［m（五氧化二磷）/m（氟）］的影响,得到了适宜的浸取条件。浸取液经蒸发浓缩回收浸取剂后,浓缩液均可满足饲料级磷酸氢钙生产对于湿法磷酸磷氟比的要求。综合考虑浸取剂成本、五氧化二磷浸取率和浸出液磷氟比,确定甲醇为优选浸取剂,并用响应面法对甲醇浸取工艺条件进行优化。优化工艺条件下五氧化二磷的浸取率为97.13%、浸出液磷氟比为51.62,甲醇在5次循环回收利用后对脱氟渣仍有较好的浸取效果。     

铬铁渣与粒化高炉矿渣作为水泥混合材的性能比较

目前 ,水泥生产企业普遍使用粒化高炉矿渣作为水泥混合材 ,用铬铁渣的较少。虽然已有行业标准ＪＣ４１７ -９１〈用于水泥中的粒化铬铁渣〉 ,但相当数量的企业对铬铁渣的性能认识不够。针对这种情况 ,我们对铬铁渣的性能进行了研究、试验。１试验材料试验所用铬铁渣为暗绿色粒状和铁锈红块状 ,铬化物含量以Ｃｒ２Ｏ３ 计为４ ２２% ,水溶性６价铬离子含量为０ ０３ｍｇ／Ｌ ,符合ＪＣ４１７ -９１要求 ;熟料为立窑生产 ,性能符合相应标准 ;粒化高炉矿渣为甘肃河西堡铁厂所产。上述材料的化学成分见表１。２试验结果及分析２ １铬铁渣的性能…     

双酸法提取硫铁矿烧渣中铁

应用硫酸-盐酸混酸浸出回收硫铁矿烧渣中的铁,探讨了主要因素对铁浸取率的影响,确定了最佳浸取条件。结果表明,各因素对铁浸取率影响的显著性为:硫酸浓度>盐酸用量>浸取时间>硫酸过量系数;提高反应体系温度,增加盐酸用量均能提高铁的浸取率,而硫酸浓度、反应时间以及硫酸过量系数对铁浸取率存在最佳值。在反应体系沸腾温度为118~125℃,浸取时间为3 h,硫酸浓度为50%~60%,盐酸用量为0.25ml·(g烧渣)^-1,硫酸过量系数为1.2的条件下,硫酸烧渣中铁的浸取率达到93.1%,明显高于单一酸的浸取率,提高了铁的资源综合利用率。     

铬渣的稳定化研究

探讨了铬渣稳定化的一种简单方法。利用硫酸亚铁为稳定剂与铬渣相混合进行稳定化处理,铬渣中的水溶性六价铬被亚铁离子还原而降低毒性。经浸出实验表明,处理后铬渣的六价铬的浸出量在容许范围内。     

从钡渣中提取硫酸钡的研究

本文研究了用盐酸浸取钡渣，所得氯化钡溶液再和硫酸反应得硫酸钡沉淀和盐酸，分离出硫酸钡的盐酸返回去浸取钡渣。通过大量数据分析，确定盐酸和钡渣反应为一级不可逆反应；并对浸取的酸度，钡渣的粒度、温度、反应时间、液固比等条件进行了优化；对钡渣综合利用的经济效益和社会效益进行了评述。     

煤还原解毒铬渣中六价铬分析方法

铬渣因含有大量六价铬而具有毒性,需对其进行解毒处理.用煤与铬渣反应解毒时,由于灼烧后煤变成了二氧化碳,留下大量的孔隙,同时由于煤不完全燃烧,也留下了大量的活性炭成分.这些物质不仅具有较强吸附性,而且还有一定的还原性.若用常规方法浸取分析煤处理后铬渣中的六价铬含量,六价铬会被吸附或被还原,从而使铬渣中的六价铬检测结果偏低,或者不能被检出.在实验的基础上,提出用异戊醇萃取六价铬后进行测试,以减少测试过程中的干扰,使分析结果更为科学、可靠,为铬渣解毒效果判别提出了更为科学合理的方法.     

铬酸钠工艺改造的设想

一、焙烧工艺改造试验在铬铁矿生产铬酸钠的焙烧过程中,因加入大量的白云石,石灰石等碱土金属氧化物,使浸出工序易产生水泥化现象,造成浸取困难,不利于实现机械化自动化生产。我们采用低钙渣焙烧和风化渣焙烧方法,减少白云石(石灰石)的加入量,使渣量显著减少并且改善了浸取性能,降低渣中六价铬含量。现将试验数据效果汇总如下:     

电解锰渣中锰组分的粉磨浸取工艺研究

为促进电解锰渣的资源化综合利用,减少锰资源的浪费,以电解锰渣为原料,深入研究粉磨浸取工艺条件对锰元素浸取效率的影响。采用XRD、SEM、XRF以及AAS等手段检测分析样品的物相、成分、锰含量等属性。结果表明：二次粉磨可显著提高锰渣粉体中细粉的含量以及细粉中锰的含量。锰渣粉体细度和表面积的增加,加快了锰渣中锰矿颗粒的浸取反应速度,提高了锰的浸取率。浸取时间和浸取温度均显著影响了锰的浸取率,其中温度的影响更为重要。适宜的浸取反应温度为70~85 ℃。当反应温度为85 ℃、反应时间为1 h时,锰的浸取率可达97.15%。     

铬的解毒或释放？添加硫酸亚铁对铬渣柱Cr^6＋浸出的影响

铬渣是铬铁矿高钙焙烧工艺排放的废渣,含有许多Cr^3＋和Cr^6＋,其pH值在11和12之间。用于修复被六价铬污染的土壤和废水的硫酸亚铁,将六价铬还原为三价铬,然后生成氢氧化铁／氢氧化铬沉淀,故硫酸亚铁也已用于铬渣中六价铬的解毒。尽管如此,如果将硫酸亚铁加到实验用的铬渣柱渗透液（浸取液）中,则会大大增加六价铬的浸出量。使用25倍孔体积浓度为20mM的FeSO4渗透液,浸出的六价铬由3．8增至12．3mmol/kg铬渣,致溶液浓度达到1．6mM。Fe^2＋进入铬渣柱后由于铬渣的高pH值而沉淀为氢氧化亚铁,故Fe^2＋对六价铬还原为三价铬不起作用,溶液中的六价铬随浸出液流出。硫酸盐（FeSO4或Na2SO4）渗透液浸出的六价铬大量增加,是由于层状双氢氧化物矿物水铝钙石夹层内的铬酸根被硫酸根取代,此结论已为扫描电子显徼镜一能量散射X-射线微量分析直接证实。     

以硫铁矿烧渣制备絮凝剂(PFS)的最佳路线研究

研究了在常压下从硫铁矿烧渣中浸取铁的最佳实验条件,并进行絮凝剂的制备及其性能的测定。考虑了温度、硫酸的质量分数、酸渣比对浸取效率的影响,并在相同条件下探讨了不同助溶剂对浸取率的影响。实验表明当温度为110℃、硫酸质量分数为40%、酸渣比为100:2时,铁的浸取率高达56%。     

固化铬渣的解毒研究

为了处理某含有较低毒性的固化铬渣,首先通过超声破解的方法浸出固化铬渣中的六价铬,再利用水合肼对浸出液中的六价铬进行还原处理,并探讨多种因素对六价铬还原的影响。结果表明：超声处理5 h可以使大部分的六价铬从固化铬渣中浸出;在碱性范围内,投料比、反应温度、反应时间及pH对六价铬的还原影响显著。反应的最佳实验条件为：反应温度为60 ℃、浸出液的pH为8.5、n（水合肼）∶ n（六价铬）=130∶1、反应时间为30　min。在最佳实验条件下,六价铬的去除率达到了98.6%,六价铬的最终质量浓度为0.09 mg/L。     

锶渣处理含铬废水的研究

利用二次锶渣处理含铬废水,研究了各工艺因素对六价铬去除率的影响。结果表明,活化二次锶渣提高了六价铬的处理效率,随着二次锶渣粒径的减小,六价铬的去除率增大。二次锶渣对六价铬的吸附具有分形动力学特征。活化二次锶渣处理含铬废水的适宜条件为：吸附剂用量为含铬废水与二次渣的体积质量比为25 mL/g,pH=10,温度为40 ℃,处理时间为60 min,此时六价铬去除率可达到82.5%。     

改性香蕉皮吸附剂对六价铬的吸附

采用改性香蕉皮吸附剂对含六价铬废水进行吸附处理,考察了吸附条件对改性香蕉皮吸附剂吸附六价铬的影响,初步探讨了其吸附机理。试验结果表明,改性香蕉皮对六价铬吸附的最佳条件是:吸附剂粒径为90目,投加量为1.8 mg/L,废水pH值为3,六价铬初始质量浓度约为5 mg/L,振荡时间为40 min,振荡速率为150r/min,在此条件下改性香蕉皮对六价铬的吸附率为91.5%,处理后废水中的残余六价铬浓度小于GB 8978—1996《污水综合排放标准》中第一类污染物的允许排放浓度。改性香蕉皮对六价铬的吸附机理与亨利吸附等温式能较好地拟合。