燒結法降解鉻渣中六價鉻

楊曉輝 黃博

錦州集信實業有限公司

一、前言

鉻渣是指在重鉻酸鈉生產過程中，由鉻鐵礦、純堿、白云石、石灰石按一定比例混合，經高溫焙燒，用水浸取鉻酸鈉后所得的殘渣。鉻渣中含有毒性極大的六價鉻，而六價鉻化合物具有很強的氧化性，可以通過消化道和皮膚進入人體，分布在肝和腎中，或經呼吸道積存于肺部，可引起鉻瘡、支氣管炎、肺炎等，世界各國已將其列入危險固體廢物之列。我國鉻渣由于產生量巨大且長期以來采取堆存的方式，使得鉻渣污染問題尤為嚴重，因此鉻渣的無害化處理已迫在眉睫。

二、鉻渣解毒機理

燒結法處理鉻渣其技術原理是以鉻渣為原料焦粉混合，經高溫燒結制成電熔剛玉料。燒結過程中，鉻渣中殘留的六價鉻在碳及一氧化碳的作用下得到充分還原，達到解毒的目的。主要化學反應式為：鉻渣與煤的混合物在加熱過程中鉻渣以Na2CrO4代表水溶性Cr6+和以CaCrO4代表的酸溶性Cr6+，被C和CO還原為三價鉻,Cr6+還原主反應式：

因此燒結剛玉中鉻主要以碳化鉻的形態存在。

三、主要技術指標

（一）產品指標

1.執行企業標準 Q/JXGW 006-2016

化學成分 %AL2O3 Cr2O3 Na2O C Cr6+不小于 不大于FA98 97.5 0.6 0.3 0.15 0.0005 FA97 96.5 1.0 0.3 0.20 0.0005 FA96 95.0 1.3 0.4 0.30 0.0005牌號

2.副產品指標

名稱 Cr Fe Si C Al P S

3.主要設備

序號 設備名稱 規格 臺數 功率1配料微機 PC610 12 ---2貯料倉 32m3 12 ---3二次混合機 Φ2500＊6150 2 40KW 4燒結機 18㎡彎道式 1 15KW 5單輥破碎機 Φ1140＊1600 1 40KW 6熱礦振動篩 SZR1545 1 7.5＊2 7主抽風機 D2000-11 1 680KW 8重力除塵器 Φ3100 1 ---9電除塵器 ATD-30-3型 1 30㎡

4.原材料

（1）入爐鉻渣的化學成分要求

（2）煅后石油焦

四、工藝流程

鉻渣→破碎（0～3）→均化場混料→皮帶+斗提→料倉→入爐→還原劑石油焦→冶煉→精煉→傾倒→接包→冷卻（90～120h）→扣包→破碎→選料→制粒、制粉→成品→入庫。

五、工藝規程

（一）鉻渣篩分破碎: 鉻渣經破碎篩分制備成＜3mm的粒級。

（二）配料

1.嚴格按混料要求對進入均化場的鉻渣進行混料，當0～3mm鉻渣倒入地坑的量達到地坑容積三分之一時，將其倒入另一個地坑。原則：用抓斗從地坑的不同部位抓取，倒入另一個地坑的中間位置，使其隆起一個包，每次抓斗放料從包的頂部流下，形成自然混均；當包的量達到與地坑的上沿一致時，再次將包移到空地。這樣往復，能夠將鉻渣混合均勻。2.將混合合格的鉻渣吊到鉻渣料倉備用。3.將進廠的石油焦吊到料倉中備用。4.技術員核算每爐配料比，經車間主任審批后交付給混料人員。5.混料員按配料單開啟鉻渣和石油焦的皮帶秤，通過斗式提升機給三樓冶煉料倉上料。

（三）布料與點火

布料采用圓輥給料機加反射板，通過反射板的偏析作用，將大顆粒混合料布到下層以改善料層的透氣性。點火采用煤粉點火器，點火時間1～1.5min，點火溫度1050℃±50℃。

（四）燒結

燒結機上的混合料經點火后，在燒結抽風機負壓下作用進行抽風燒結。燒結料層厚350mm.燒結餅卸下后用單輥破碎機破碎至小于150mm，在經熱礦振動篩篩出熱返礦。

（五）抽風除塵系統

燒結機廢氣經重力除塵器和旋風除塵器除塵后通過主抽風機、煙囪排入大氣中。

（六）冷卻

燒結礦冷卻在改造為鼓風冷卻的帶冷機上進行。帶冷機配有3臺離心鼓風機，冷卻風量為3000 m3/t·s，冷卻風壓3500 Pa，冷卻后的燒結礦溫度＜150℃。

結論：利用鉻渣燒結，解毒徹底，燒結后鉻渣中六價鉻脫出率＞99%，燒結剛玉中殘留的六價鉻＜5ppm，使鉻渣得到資源化處理。工藝全過程，沒有水、氣、塵、渣的二次污染問題。具有重要的環境保護意義。