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。     

煅烧-碱浸法从钒铬还原渣中分离回收钒铬

通过煅烧-碱浸法从钒铬还原渣中分离回收钒铬,考察了煅烧反应过程并探讨了煅烧-碱浸条件对浸出钒的影响。结果表明:煅烧过程中Cr(Ⅲ)和V(Ⅳ)反应生成中间产物CrVO4,随后CrVO4分解为Cr2O3和V2O5;相同浓度条件下,在V2O5浸出效果方面NaOH要优于Na2CO3,提高浸出介质浓度和延长浸出时间有利于V2O5的浸出,而浸出温度对V2O5浸出无明显影响,钒铬还原渣在850℃煅烧1.5 h后经3 mol·L?1 NaOH在90℃浸出1.5 h,滤渣中的Cr2O3质量分数高于96%,钒、铬的浸出率分别为87.3%和小于1%,另外,利用酸性铵盐法能够沉淀滤液中97%的钒。     

从钛白废酸和硫铁矿烧渣制备饲料级硫酸亚铁

研究了以钛白废酸和硫铁矿烧渣为原料,经酸浸、除杂、还原制得精制FeSO4溶液,FeSO4溶液经过滤、冷冻结晶、洗涤、真空干燥制备饲料级FeSO4的新工艺,重点考察了制备工艺中酸浸条件对浸出率的影响以及还原过程对产品质量的影响,结果表明:采用30%的稀废酸浸取,控制液-固比为5:1,浸出时间2h,可使铁浸出率达到96%;采用铁屑还原可得到FeSO4溶液,对溶液进行冷冻结晶和真空干燥可制备达到HG/T2935-2000标准的饲料级FeSO4产品.该研究综合利用了钛白废酸和硫铁矿烧渣,具有原料价格低廉、来源广泛、生产成本低等优势.     

含铬物料铁浴碳氢还原的实验研究

对低品位铬矿和不锈钢粉尘进行铁浴熔融还原,研究了底吹H2对还原效果的影响. 结果表明,在合适的还原条件下,含铬物料还原效果良好,铬收率达97%以上,且终渣残铬均低于0.1%;底吹H2可加速反应进程.     

含铬废渣的综合利用研究

介绍了利用钛白废酸中和还原铬渣并使之解毒彻底的方法.过程为:一定粒度的铬渣经打浆至一定浓度,然后由钛白废酸进行中和解毒到一定的pH,再根据工艺需要,进行二次中和压滤.该工艺不仅能使含铬废渣中的水溶铬和总铬达到国标规定的排放标准,而且在一定条件下,还能彻底去除铬渣中的酸溶铬.工业化试验表明:确保工业化生产,适宜的铬渣粒度为＜85 μm粒子的质量分数＞95%,适宜的物料配比为m(渣):m(废酸):m(还原剂)=1:4.03:0.30,反应时间为2 h.     

钒铬还原渣富氧焙烧-碱浸提钒工艺研究

利用富氧焙烧-碱浸提钒工艺分离回收钒铬还原渣中的钒、铬。探讨了焙烧与浸出条件对钒、铬浸出率的影响。结果表明:在富氧气氛下,适当提高焙烧温度和延长焙烧时间有利于低价钒的氧化,从而提高钒的浸出率;选用Na OH作为浸出介质,有利于钒的浸出,且铬的浸出很少;适当提高碱液浓度和延长浸出时间效果更佳;浸出温度对钒、铬的浸出影响较小。钒铬还原渣在880℃下富氧焙烧2 h后经3 mol/L Na OH溶液在液固比为4∶1,温度为70℃下浸出1 h,钒的浸出率达92.36%,铬的浸出率小于6%。含钒碱浸液经酸性铵盐沉钒方式回收其中的钒,铬渣可另作他用。     

煅烧-碱浸法从钒铬还原渣中分离回收钒铬

通过煅烧-碱浸法从钒铬还原渣中分离回收钒铬,考察了煅烧反应过程并探讨了煅烧-碱浸条件对浸出钒的影响。结果表明：煅烧过程中Cr（Ⅲ）和V（Ⅳ） 反应生成中间产物CrVO₄,随后CrVO₄分解为Cr₂O₃和V₂O₅;相同浓度条件下,在V₂O₅浸出效果方面NaOH要优于Na₂CO₃,提高浸出介质浓度和延长浸出时间有利于V₂O₅的浸出,而浸出温度对V₂O₅浸出无明显影响,钒铬还原渣在850℃煅烧1.5 h后经3 mol·L^-1 NaOH在90℃浸出1.5 h,滤渣中的Cr₂O₃质量分数高于96%,钒、铬的浸出率分别为87.3%和小于1%,另外,利用酸性铵盐法能够沉淀滤液中97%的钒。     

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。     

铬渣长期堆存后的组成变化及对治理的影响

国内外对铬渣治理及其污染土壤的修复日益重视。中国已提出2010年底前，所有历史堆存铬渣无害化处置。对野外堆存多年铬渣的组成变化、不同pH时6价铬浸取行为、铬渣对地表水和地下水的影响、硫酸亚铁对铬渣中6价铬还原的可能性、国外铬渣无害化技术进行了评述。这些研究对控制铬渣污染区6价铬的固化-无害化技术、溶解-回收技术很有参考价值。     

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。     

表面活性剂和硫酸盐还原菌去除污染土壤中的Cr6+

用表面活性剂和硫酸盐还原菌(SRB)淋洗Cr污染土壤,采用欧洲共同体参考物机构连续提取法分析淋洗前后土壤中铬化学形态和相对含量的变化. 结果表明,阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠和非离子表面活性剂Tween-80浓度分别为5.0, 0.01 g/L时,对土壤中Cr的淋洗效果最好,当土壤中Cr含量为200 mg/kg时,淋洗率分别为14.70%和24.74%,500 mg/kg时,淋洗率为35.99%和41.42%;反应体系中菌液量为10 mL时,淋洗18 h上清液中Cr6+转化率最大,分别为98.07%和94.73%;用表面活性剂和SRB共同处理Cr污染土壤,上清液中Cr6+可全部转化为Cr3+,未被淋洗出的Cr从较易被植物利用的可交换态转化为稳定态,主要以Cr2(CO3)3和Cr(OH)3存在于土壤中,达到了土壤环境质量标准.     

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。     

基于铅锌冶炼渣碱激发材料固化铬渣的研究

利用铅锌冶炼渣(LZSS)制备碱激发材料并固化铬渣(COPR)来实现废物共处理。通过单因素试验和正交试验探讨了碱含量、水玻璃模数、液固比和初始养护温度对碱激发LZSS强度的影响。基于上述试验,利用碱激发LZSS固化铬渣,并通过抗压强度和重金属浸出评价铬渣固化体的性能。结果表明:碱含量为2.5%(质量分数,下同),水玻璃模数为1.5,液固比为0.19,初始养护温度为35 ℃时,碱激发LZSS的最高抗压强度达到84.49 MPa;随着铬渣掺量的增加,铬渣固化体的抗压强度逐渐下降;铬渣掺量为40%(质量分数)时固化体强度降低至1.42 MPa;铬渣固化体(掺量0%~40%)中重金属Zn和Cr的浸出浓度远低于相应标准限值(美国EPA方法1311和中国GB 5085.3—2007),且环境扫描电镜(配备能谱仪)、X射线衍射和傅里叶红外光谱表征结果证明Zn和Cr可以通过化学和物理手段被有效固定。     

离子交换法处理含Cr(Ⅵ)废水的研究

采用201×7强碱性阴离子交换树脂处理模拟含Cr(Ⅵ)废水,探讨了废水酸度、交换时间、浓度对Cr(Ⅵ)去除率的影响以及树脂再生所需的合适温度和再生剂浓度。结果表明,201×7强碱性阴离子交换树脂处理模拟含Cr(Ⅵ)废水,具有交换容量大、交换效果好、树脂再生条件较简单等优点。并对实际含铬废水进行了处理,废水中Cr(Ⅵ)的初始浓度为1 540 mg/L,处理量达52 BV(床体积)时,出水中Cr(Ⅵ)的浓度仍小于0.5 mg/L,达到国家排放标准。树脂交换容量约80 mg/g。用8%NaOH溶液,在50℃条件下进行再生效果较好,再生率大于95%,可实现树脂的重复使用。     

Leaching behavior of heat-treated waste ash

The leaching behavior of heat-treated waste ash was studied to verify the possibility of the thermal treatment of waste incineration ash in existing incinerators and boiler combustion chambers. The influence of temperature, oxygen concentration and treatment time on the leaching behaviors of harmful heavy metals, especially lead (Pb) and chromium(VI) (Cr (VI)) were studied to clarify effective treatment conditions to suppress leaching. By examining the leaching behavior of Pb and Cr from ash heat-treated under various conditions, it was found that leaching can be suppressed by heat-treating the ash under conventional combustion conditions of around 900-1000 °C at 5-10% oxygen concentration. The leaching behaviors of Pb and Cr (VI) from real ash with different particle sizes and from model samples were also investigated in detail to find an effective method to suppress Pb leaching. It was found that the formation and growth of gehlenite (SiO₂·2CaO·Al₂O₃) in the ashes led to the decrease in the amount of Pb leaching. Therefore it was considered that the addition of an inorganic matrix with a high silica content that can promote gehlenite growth in the ash, for example, coal ash or waste glass is effective to suppress of Pb leaching.     

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。     

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.