[发明专利]铬碴浸泡还原解毒法

说明书

本发明涉及的是铬碴解毒技术领域，主要涉及的是一种铬碴浸泡还原解毒法。

铬盐产品是国民经济中不可短缺的重要化工产品，由于其在生产中所产生的废碴具有浸出毒性，因而在环境中堆存会严重污染环境，这也是制约企业生产发展的重要因素。如果不能有效地解除掉铬碴中的六价铬，将危及人类赖以生存的自然环境。目前，对铬碴处理采取的方法主要有：碴场堆放法、焙烧还原法，铬碴炼铁及配煤发电等，上述方法中碴场堆放法不仅不能从根本上解决铬碴的毒性问题，还给后期的封存、防渗漏等带来诸多的不便。而焙烧还原法虽能从根本上解决铬碴的毒性问题，但其高昂的处理费用却使企业难以接受、铬碴炼铁及配煤发电仍存在运输过程中碴毒散落问题，总之，上述方法难以令人满意，又难以被广泛采用。

本发明的任务即由此产生，提出一种铬碴浸泡还原解毒法，该方法不仅可一次性永久地去除铬碴中的毒性，不会对环境造成污染，且投资小、处理成本低、解毒周期短、工艺简单、可大规模处理铬碴。

为实现上述任务，在大量理论探讨及试验的基础上，给出本发明的技术方案如下：通过采用还原剂溶液浸泡铬碴的方法，使铬碴中的有毒物质六价铬由固体铬碴内析出，在溶液内还原为三价铬。

本发明所采用的还原剂最好是硫化钠(Na₂S)。依据六价铬盐理化性质，硫化钠是六价铬盐的最佳还原剂，利用硫离子(S^2-)与铬盐中的六价铬(Cr⁶⁺)在溶液中所发生的氧化还原反应，促使六价还原成三价铬，进而达到解毒目的。实际铬盐生产中，铬碴中六价铬以铬酸钠形式存在，故存在下列反应情况。

离子方程式表示为：

还原剂硫化钠的理论用量：

硫化钠含量以100％计，六价铬盐(重铬酸钠)也以100％计算。每吨硫化钠能够处理六价铬盐的量计算如下：

已知Na₂S分子量78，Na₂Cr₂O₇·2H₂O分子量298.02

即一吨硫化钠能够处理重铬酸钠的量为X吨

则78/1＝298.02/X

经计算：X＝3.821(吨)

在实际处理过程中，硫化钠产品含量为60％铬碴中重铬酸钠带损取0.5％，依其质量折算，每吨还原剂硫化钠处理重铬酸钠的量为：

又因铬碴带损为0.5％，则一吨60％含量的硫化钠能还原处理铬碴量为

2.292÷0.5％＝458.4(吨)

由此可得，每吨铬碴六价铬盐带损0.5％，以重铬酸钠计为5Kg，处理一吨废碴需用还原剂硫化钠量为2.18公斤。

本发明采用的还原剂也可以是FeSO₄、(NH₄)₂Fe(SO₄)₂等亚铁盐类，在酸性条件下，反应为：

以及有机类还原剂，带有羟基的醇类及醛类等具有还原性的化合物，在酸性条件下，以甲醇为例，反应为：

1、铬碴处置的要求：

设计制造15-20m³容积、底部带漏板过滤层的浸泡铁槽，铬碴最大颗粒直径≤5mm，将铬碴批量放置于铁槽内，高度距上面槽沿15cm为准。一次处理铬碴量20吨(可根据规模扩大铁槽的容量或数量)然后综合取样化验六价铬含量，依含量按批量计算六价铬盐总量，计算求得称取硫化钠的实际用量。

2、还原剂硫化钠用量计算