湿法解毒铁铬渣作混凝土掺合料的性能研究

铁铬渣是以铬铁矿为原料生产金属铬和铬盐后产生的工业废渣。经硫酸亚铁湿法解毒的铁铬渣仍然具有一定的火山灰活性,可作混凝土矿物掺合料使用。然而由于湿法解毒铁铬渣含有水溶性铬（Ⅵ）,影响了其建材化资源利用。研究了湿法解毒铁铬渣的粒径分布、火山灰活性;以湿法解毒铁铬渣作为矿物掺合料代替粉煤灰用于C30混凝土,考察了混凝土的工作性能、力学性能和水溶性铬（Ⅵ）的浸出量。结果表明：湿法解毒铁铬渣的粒径主要分布在1~20 μm,28 d活性指数达到68%;当湿法解毒铁铬渣取代20%（以质量分数计）粉煤灰时,混凝土坍落度增加了38.2%,7 d和28 d强度分别增加了7%和6%;混凝土浸出液中水溶性铬（Ⅵ）的浓度,根据标准的不同其要求也不同。湿法解毒铁铬渣有作为矿物掺合料的可能性,但是需要考虑其水溶性铬（Ⅵ）的浸出量,以确保混凝土的安全使用。     

治理铬渣的两个关键

铬渣中存在的酸溶性六价铬是解毒效果能否持久的关键，而铬渣中游离氧化镁消化是利用铬渣作建筑材料时必须高度重视的问题，论述了湿法解毒、高温解毒和非熔融的综合利用法等方法，对铬盐行业的铬渣治理有指导作用。     

铬渣的解毒治理及综合利用

铬渣中存在的酸溶性六价铬是解毒效果能否持久的关键,采用综合的湿法解毒铬渣,同时可回收利用一举两得。     

铬渣的解毒治理及综合利用

铬渣中存在的酸溶性六价铬是解毒效果能否持久的关键,采用综合的湿法解毒铬渣,同时可回收利用一举两得.     

铬渣填埋后渗滤液pH与六价铬的特征

通过对湿法解毒铬渣填埋后渗滤液进行监测,了解铬渣通过湿法解毒填埋后所渗出的渗滤液p H和六价铬特征,以反应填埋铬渣中六价铬含量情况。结果表明：渗滤液p H值在7.0～9.0之间,呈碱性,六价铬浓度值小于0.5 mg/L。     

铬渣特性及解毒利用技术

介绍了铬渣的来源,化学组成和矿物组成,并对铬渣中铬的5种形态进行了分析.此外,还介绍了铬渣解毒技术及其原理,并就铬渣处置、利用进行了探讨和展望.     

铬渣处理技术与可行性研究探讨

针对国内外铬渣的处理现状,简述了三种铬渣治理法,即化学法、微生物法和微波法,其中微生物法解毒铬渣可视为是一种长远的可行性研究,并概括出多种铬渣综合利用技术,从各种技术的经济性、可行性等出发,总结了目前铬渣治理现状的不足之处。     

铬渣资源化利用型治理获突破

义马市“铬渣湿法解毒及资源综合利用新工艺”中试生产线通过了河南省省级科技成果鉴定。此举标志着铬渣资源化利用型治理这一国际性环保难题获得突破。有关中试项目资料显示,“铬渣湿法解毒及资源综合利用新工艺”中试生产线主要采用“两酸-碱法”,该法可将铬渣中的六价铬离子和铬、镁、钙、铁、铝离子以及硅酸钠等化学元素浸出,且浸出率高达99．5％以上,     

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。     

“两酸一碱法”为铬渣解毒

近日从河南省科技厅透露,义马市铬渣湿法解毒及资源综合利用新工艺中试生产线通过了河南省科技成果鉴定。此举标志着铬渣资源化利用这一难题获得破解。     

不同异位修复工艺对高浓度铬渣污染土壤中Cr的去除特性

以我国某铬盐厂的两种不同污染特性铬渣污染土壤（A土和B土）为研究对象,探讨了三种异位修复工艺（淋洗、稳定化、湿法解毒）去除铬渣污染土壤中总Cr和Cr（Ⅵ）的效果,并采用改进BCR顺序提取法分析了不同修复工艺对土壤中各形态Cr的去除效果。实验结果表明,三种异位修复工艺对铬污染土壤中Cr（Ⅵ）的去除效果为湿法解毒 > 稳定化 > 淋洗,湿法解毒工艺对A土、B土中Cr（Ⅵ）的去除率分别高达83.26%、92.94%;对铬污染土壤总铬去除效果最佳的是异位淋洗工艺,异位淋洗工艺对A土、B土总铬消减分别达54.87%、80.16%。异位淋洗工艺实现了对水溶态Cr（Ⅵ）、酸溶态Cr（Ⅵ）的泥水分离,是总铬消减的主要原因;稳定化工艺和湿法解毒工艺降低了土壤pH,促进了水溶态Cr、酸溶态Cr及可还原态Cr向可氧化态Cr的转化,因此土中总Cr并未发生显著消减。高浓度铬渣污染土壤经三种异位修复工艺处理后,A土Cr（Ⅵ）仍然残留736.6 mg·kg^-1,B土Cr（Ⅵ）仍然残留245.47 mg·kg^-1,酸溶态Cr的残留是导致三种工艺修复Cr（Ⅵ）效果受限的主要原因。     

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。     

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。     

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.     

生物质解毒液相氧化法铬渣的工艺研究

铬渣（COPR） 是采用铬铁矿生产铬化合物过程中产生的固体废弃物,因其含有六价铬被列为危险固体废物。铬渣的堆放对环境具有较强的危害,寻求经济、高效、无二次污染的治理方法是治铬工作者们关注的焦点。采用生物质香蕉皮对液相氧化法铬渣开展了解毒工艺研究。在反应温度为90 ℃、香蕉皮添加量为10%（以渣质量计）、反应时间为1.5 h、加酸量为4 mol/kg（以1 kg铬渣加入的氢离子物质的量计）、液固体积质量比为3 mL/g的最佳工艺条件下,解毒后铬渣的浸出毒性远小于一般工业固体废弃物的环保排放标准,可以作为一般固体废弃物进行填埋。通过对香蕉皮解毒铬渣过程中铬元素在各物流中的分布与价态变化分析,发现香蕉皮解毒铬渣的过程为吸附耦合还原机理。     

Thermodynamic assessment and experimental validation of clinker formation from blast furnace slag through lime addition

In the present study thermodynamic simulation of chemistry modification of blast furnace slag by lime addition to obtain clinker composition has been carried out. The effects of lime addition on each mineralogical phase under the equilibrium are simulated using FactSage 6.4 thermodynamic software. The critical value of lime addition in slag for each mineralogical phases and its effect on liquidus temperature of the slag has been reported. The desired cementitious phase namely belite has been observed beyond 14.4% of lime addition. A decreasing trend is observed in the liquidus temperature of the mixture from 1530?°C to 1497?°C for the lime addition of 15–24%. The simulation results were further validated by experiments conducted on blast furnace slag in the laboratory. Energy-Dispersive X-ray Spectroscopy analysis were used to qualitatively estimate the mineralogical phases formed after melting of the slag mixtures in the laboratory followed by air cooling.     

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。     

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。