从铬渣中分离、回收铬的研究进展.pdf

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1、第5期矿产综合利用No．52012年1O月MultipurposeUtilizationofMineralResourcesOct．2012从铬渣中分离、回收铬的研究进展李陈君，雷国元(武汉科技大学矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室，湖北武汉430081)摘要：铬渣是黑金属危险废物，但同时也是重要的含铬二次资源。目前处理铬渣的方法普遍存在解毒不彻底、成本较高、对环境易造成二次污染等缺点，而最理想的处理方法就是将铬渣中可能溶出进入环境的那部分cr完全分离出来，同时将其以含Cr产品的形式进行回收利用。因此，研究从铬渣中有效的分离、回收铬，对于解决铬渣彻底解毒及其资源

2、化利用的问题具有重大意义。在分析铬渣组分的基础上，全面概述了湿法和干法两类分离、回收铬渣中铬的方法。重点介绍了湿法分离回收法，阐述了其处理思路，对比分析了不同的浸取方式及回收方法。最后，总结指出浸取一微生物回收法以及氯化焙烧回收法有较好的处理效果和经济效益，以期为解决铬渣污染问题提供技术参考。关键词：铬渣；Cr(VI)；浸出；回收铬中图分类号：X75文献标识码：A文章编号：1000-6532(2012)05-0003-05铬渣是用铬铁矿生产金属铬和红矾钠(即重铬从而达到铬渣彻底解毒和综合回收的目的。对根本酸钠)的过程中加人纯碱、石灰石、白云石进行高温解决铬渣污染和铬

3、矿资源短缺问题具有重大意义。氧化焙烧后用水浸出铬酸钠后排放的残渣，呈强碱1铬渣的性质性(pH值10—13)。由于其所含的Cr(VI)有强氧化性，是国际公认的3种致癌金属之一，对人体健康铬渣中主要含有未反应的铬铁矿、高温焙烧生危害很大¨]。“十二五”期间，铬渣防治已成为全成的游离氧化镁、硅酸二钙和铁铝酸钙，其次含有铝国三大污染防治重心之一。酸钙、铁酸二钙与铁铝酸钙形成的固溶体，此外铬渣目前，国内外处理处置铬渣的基本思路都是先中还有少量的无定形物(玻璃)和碳酸钙等。铬用湿法或干法解毒，将铬渣中的Cr(VI)还原成Cr渣的主要化学成分见表1。(III)，并使Cr(III)

4、与铬渣固定，解毒后的铬渣可以表1铬渣的主要化学成ff／％集中堆放或作水泥矿化剂、玻璃着色剂和建筑材料Table1MainchemicMcomponentsofchromiteore等。近年来，一些学者研究了纳米铁、CaS[43等processingresidue还原剂在碱性条件下对铬渣的湿法解毒，取得了较CaOMgOFe203A1203SiO2Cr203Cr(VI)23～3515～337—126—104—1l2．5—7．51—2好的解毒和固化效果，而干法解毒方面，更多的尝试利用农业废弃物稻秸]、皮革污泥一’等废物热解潘金芳将铬渣中铬的存在形态分为水溶态、产生的还原性

5、气体对铬渣进行解毒，达到以废治废酸溶态、稳定铁锰氧化物结合态、结晶铁锰氧化物结的目的，但这些方法仍存在解毒不彻底、成本较高、合态和残余态。在自然条件下，稳定态、结晶态、残对环境造成二次污染的问题。铬渣彻底解毒，最理余态的铬都较稳定；而约占总cr(VI)40％的水溶态想的方法就是将铬渣中能溶出进入环境的Cr(VI)和酸溶态的Cr(VI)，在雨水冲刷和长期的风化作用完全分离出来，以含Cr产品的形式进行综合回收，下，容易释放到环境中，对环境危害极大，铬渣中水收稿日期：2012—02—01：改回日期：2012—02-21基金项目：国家自然科学基金重点项目(50578051)

6、作者简介：李陈君(1988一)，女，硕士研究生，主要研究方向为铬渣的资源化综合利用和含铬废水的处理。··矿产综合利用溶态和酸溶态cr(VI)化合物的性质见表2。过硼酸钠、亚硝酸钠和高氯酸钠等)搭配使用，在表2水溶态和酸溶态的Cr(VI)化合物的性质700~C下焙烧，焙烧过程中氢氧化钠为气态，极易进Table2Thepropertiesofcompoundsofwatersoluble入铬渣内部促进铬渣的分解，同时辅助氧化剂分解andacidsolubleinchromiteoreprocessingresidue产生的氧气将低价铬氧化成Cr(VI)。该法对Cr(VI

7、)的浸取效果很好，其浸出率可高达99．9％。氧化浸取法适用于铬渣中全量Cr(VI)的溶取，但氢氧化钠用量较大、成本高，在应用上有一定的局限性。2．1．1．3酸浸法水浸法不能解决铬渣中酸溶态Cr(VI)的浸取问题，而氧化浸取法的成本又太高，因此利用含酸溶液破坏铬渣的物相结构，使得与硅酸二钙、铁铝酸钙形成固溶体的铬酸钙以及其他酸溶态的Cr(VI)能与酸接触并释放到溶液中来，达到浸取目的。酸浸法使用的浸取剂最常见的有硫酸和盐酸，此外还有硝酸、磷酸和高氯酸等。TinjumJM等人¨¨的试验研究表明，铬渣中Cr2铬渣中铬的分离和回收的浸取受pH值的变化影响显著，中和铬渣的