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1、(10)申请公布号 CN 103122407 A (43)申请公布日 2013.05.29 CN 103122407 A *CN103122407A* (21)申请号 201310081295.5 (22)申请日 2013.03.14 C22B 1/16(2006.01) C21B 5/00(2006.01) (71)申请人 赖红君 地址 400020 重庆市江北区南方上格林蓝天 苑 F7-3-2 (72)发明人 赖红君 (74)专利代理机构 重庆博凯知识产权代理有限 公司 50212 代理人 李晓兵 (54) 发明名称 铬渣压块直接入高炉无害化处理方法 (57) 摘要 本发明公开了铬渣压块直。
2、接入高炉无害化处 理方法, 铬渣、 粘接剂与轧钢氧化铁皮加水后混合 均匀, 或者铬渣、 粘接剂与轧钢氧化铁皮、 生石灰 加水后混合均匀, 或者铬渣、 粘接剂与煤炭加水后 混合均匀, 制成块状, 烘干或自然干燥后冷固, 加 入还原性气氛的高炉内冶炼, 六价铬还原为三价 铬和 / 或金属铬。本发明的处理方法, 可使铬渣 彻底解毒并能充分利用, 无害化处理效果比较明 显 ; 具有明显的社会效益 : 且无任何二次污染, 对 保护土质、 水质、 人体健康起到重要作用 ; 避免现 有技术中将铬渣先在高温下烧结而使铬氧化值升 高的现象, 即铬从 3 价氧化升为 6 价, 反而制造成 毒性更大的物质 ; 本发。
3、明具有明显的社会效益和 经济效益。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 5 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书5页 (10)申请公布号 CN 103122407 A CN 103122407 A *CN103122407A* 1/1 页 2 1. 一种铬渣压块直接入高炉无害化处理方法, 其特征在于包括如下步骤 : (1) 配料, 准备合格的轧钢氧化铁皮、 铬渣和粘接剂, 轧钢氧化铁皮重量配比 4570%, 铬渣重量配比 2050%, 粘接剂重量配比为 57% ; 所述粘结剂为碳酸钙或碳酸钾 ; 或两者的混合物, 混合重量比例为。
4、 (5-8) :(3-6) ; (2) 配备重量占混合料总重量 1014% 的水, 将其与粘接剂搅拌混合均匀后, 加入轧钢 氧化铁皮、 铬渣内, 搅拌混合均匀 ; 或者, 先将轧钢氧化铁皮、 铬渣与粘接剂混合均匀, 再加 入水并搅拌混合均匀 ; (3) 将混合物压制成块状, 烘干或自然干燥后冷固, 得到含有铬渣的块状固体 ; (4) 将块状固体直接加入还原性气氛的高炉内冶炼, 进行高炉无害化处理, 六价铬还原 为三价铬和 / 或金属铬。 2. 根据权利要求 1 所述铬渣压块直接入高炉无害化处理方法, 其特征在于 : 所述水温 在 90-100之间。 3. 一种铬渣压块直接入高炉无害化处理方法,。
5、 其特征在于包括如下步骤 : (1) 配料, 准备合格的轧钢氧化铁皮、 生石灰、 铬渣和粘接剂, 轧钢氧化铁皮重量配比 3555%, 生石灰占 39%, 铬渣重量配比 3550%, 粘接剂重量配比为 57% ; 所述粘结剂为碳酸钙或碳酸钾 ; 或两者的混合物, 混合重量比例为 (5-8) :(3-6) ; (2) 配备重量占混合料总重量 1014% 的水, 将其与粘接剂搅拌混合均匀后, 加入轧钢 氧化铁皮、 生石灰、 铬渣内, 搅拌混合均匀 ; 或者, 先将轧钢氧化铁皮、 生石灰、 铬渣与粘接剂 混合均匀, 再加入水并搅拌混合均匀 ; (3) 将混合物压制成块状, 烘干或自然干燥后冷固, 得到。
6、含有铬渣的块状固体 ; (4) 将块状固体直接加入还原性气氛的高炉内冶炼, 进行高炉无害化处理, 六价铬还原 为三价铬和 / 或金属铬。 4. 根据权利要求 3 所述铬渣压块直接入高炉无害化处理方法, 其特征在于 : 所述水温 在 90-100之间。 5. 一种铬渣压块直接入高炉无害化处理方法, 其特征在于包括如下步骤 : (1) 配料, 准备合格的煤炭、 铬渣和粘接剂, 煤炭重量配比 1025%, 铬渣重量配比 70 85%, 粘接剂重量配比为 57% ; 粘结剂为碳酸钙或碳酸钾 ; 或两者的混合物, 混合重量比例为 (5-8) :(3-6) ; (2) 配备重量占混合料总重量 1014% 。
7、的水, 将其与粘接剂搅拌混合均匀后, 加入煤 炭、 铬渣内, 搅拌混合均匀 ; 或者, 先将煤炭、 铬渣与粘接剂混合均匀, 再加入水并搅拌混合 均匀 ; (3) 将混合物压制成块状, 烘干或自然干燥后冷固, 得到含有铬渣的块状固体 ; (4) 将块状固体直接加入还原性气氛的高炉内冶炼, 进行高炉无害化处理, 六价铬还原 为三价铬和 / 或金属铬。 6. 根据权利要求 5 所述铬渣压块直接入高炉无害化处理方法, 其特征在于 : 所述水温 在 90-100之间。 权 利 要 求 书 CN 103122407 A 2 1/5 页 3 铬渣压块直接入高炉无害化处理方法 技术领域 0001 本发明涉及一。
8、种铬渣无害化处理方法, 尤其是将铬渣投入还原性气氛的高炉进行 处理的铬渣压块直接入高炉无害化处理方法。 0002 背景技术 0003 铬盐工业的固体废弃物铬渣, 由于含有水溶性和酸溶性六价铬, 进入环境会 造成严重污染与危害。金属铬无毒性, Cr3+ 是铬最稳定的价态, 毒性不大。Cr6+ 的毒性比 Cr3+ 大 100 倍, 对呼吸道、 消化道均有刺激, 吸入含 Cr6+ 化合物的粉尘或烟雾, 可引起急性 呼吸道刺激, 能引起过敏性哮喘, 对呼吸道造成损伤还表现为鼻中隔溃疡、 穿孔及呼吸系统 癌症。铬化合物对眼睛的损害主要表现为眼皮及角膜接触铬化合物所引起刺激及溃疡, 症 状为眼球结膜充血,。
9、 有异物感, 流泪刺痛, 并导致视力减退, 严重时角膜上皮剥落。 Cr6+有腐 蚀性, 可对人体皮肤造成损伤, 形成铬性皮肤溃疡, 俗称铬疮, 其发病率较高, 易发生于手、 臂及足部。 Cr6+还有全身毒性作用, 可引起血功能障碍, 骨功能衰竭, 人口服Cr6+化合物致 死剂量约为 1.5 1.6g, 口服时可刺激或腐蚀消化道, 有频繁呕吐、 血便、 脱水等症状出现。 0004 Cr6+ 还具有诱变作用, 被碳酸盐、 硫酸盐或磷酸盐载体转运入细胞, 进入细胞内 的 Cr6+ 在细胞核附近被细胞体内的谷胱苷肽、 抗坏血酸盐和柠檬酸盐等物质还原成 Cr3+, 在反应的过程中产生大量活性氧自由基, 。
10、破坏生物细胞结构 : 当 Cr6+ 在红细胞内还原为 Cr3+, 使谷胱甘肽还原酶活性受到抑制, 血红蛋白变性而影响氧运输, 出现口唇、 指甲青紫, 呼吸困难, 血压下降, 无尿等肾功能衰竭的症状, 进而陷入休克、 昏迷。同时, 反应产生的三 价铬化合物和 DNA 链的结合, 造成核酸碱基对的错配, 对生物体产生致突变和致癌的作用。 9 种 Cr6+ 的诱变试验表明, 它在细胞水平多呈阳性, 职业性接触铬酸盐的工人血细胞中的 微核异常数显著高于对照人群, 且与接触水平呈正相关。 0005 据统计, 我国铬盐生产量及消费量均居世界第一, 有铬盐生产企业 25 家, 年生产 能力 32.9 万吨。。
11、全国已累计生产铬盐 200 多万吨, 产生铬渣 600 多万吨, 其中仅有约 200 万吨得到处置, 尚有 400 多万吨堆存铬渣没有得到无害化处置。长期堆放含铬废物会对土 壤和地下水造成严重污染, 甚至会造成重大污染事故。 0006 国内外铬渣解毒或综合利用方法已有 10 种以上。但铬渣处理技术存在一定局限 性, 有的解毒不彻底 ( 如湿法还原、 制蒸养砖和钙铁粉 ), 且存在二次污染 ; 有的铬渣用量 少, 处置周期长, 费用过高难以为铬盐厂接受, 且进度缓慢 ( 如制铸石、 矿渣棉、 炻器、 人工 骨料 陶粒 ) ; 有些综合利用产品, 如用铬渣作水泥矿化剂, 对环境的影响尚不清楚。 此。
12、外, 处理、 处置成本高昂, 也是制约铬渣治理的一个重要因素。 因此, 如何有效低廉的处理 铬渣是急待解决的问题。 0007 发明内容 说 明 书 CN 103122407 A 3 2/5 页 4 0008 本发明针对现有技术的铬渣无害化处理解毒不彻底、 处理周期长、 处理费用过高 等不足, 提供一种无解毒很彻底、 大幅度降低处理费用成本的铬渣压块直接入高炉无害化 处理方法。 0009 本发明的技术方案 : 铬渣压块直接入高炉无害化处理方法, 其步骤为 : 一种铬渣 压块直接入高炉无害化处理方法, 其特征在于包括如下步骤 : (1) 配料, 准备合格的轧钢氧化铁皮、 铬渣和粘接剂, 轧钢氧化铁。
13、皮重量配比 4570%, 铬渣重量配比 2050%, 粘接剂重量配比为 57% ; 所述粘结剂为碳酸钙或碳酸钾 ; 或两者的混合物, 混合重量比例为碳酸钙 : 碳酸钾 = (5-8) :(3-6) ; (2) 配备重量占混合料总重量 1014% 的水, 将其与粘接剂搅拌混合均匀后, 加入轧钢 氧化铁皮、 铬渣内, 搅拌混合均匀 ; 或者, 先将轧钢氧化铁皮、 铬渣与粘接剂混合均匀, 再加 入水并搅拌混合均匀 ; (3) 将混合物压制成块状, 烘干或自然干燥后冷固, 得到含有铬渣的块状固体 ; (4) 将块状固体直接加入还原性气氛的高炉内冶炼, 进行高炉无害化处理, 六价铬还原 为三价铬和 / 。
14、或金属铬。 0010 进一步的特征是 : 所述水温在 90-100之间。 0011 一种铬渣压块直接入高炉无害化处理方法, 其特征在于包括如下步骤 : (1) 配料, 准备合格的轧钢氧化铁皮、 生石灰、 铬渣和粘接剂, 轧钢氧化铁皮重量配比3555%, 生石灰占39%, 铬渣重量配比3550%, 粘接剂重量 配比为 57% ; 所述粘结剂为碳酸钙或碳酸钾 ; 或两者的混合物, 混合重量比例为 (5-8) :(3-6) ; (2) 配备重量占混合料总重量 1014% 的水, 将其与粘接剂搅拌混合均匀后, 加入轧钢 氧化铁皮、 生石灰、 铬渣内, 搅拌混合均匀 ; 或者, 先将轧钢氧化铁皮、 生石。
15、灰、 铬渣与粘接剂 混合均匀, 再加入水并搅拌混合均匀 ; (3) 将混合物压制成块状, 烘干或自然干燥后冷固, 得到含有铬渣的块状固体 ; (4) 将块状固体直接加入还原性气氛的高炉内冶炼, 进行高炉无害化处理, 六价铬还原 为三价铬和 / 或金属铬。 0012 一种铬渣压块直接入高炉无害化处理方法, 其特征在于包括如下步骤 : (1)配料, 准备合格的煤炭、 铬渣和粘接剂, 煤炭重量配比 10-25%, 铬渣重量配比 70-85%, 粘接剂重量配比为 57% ; 将其混合均匀 ; 粘结剂为碳酸钙或碳酸钾 ; 或两者的混合物, 混合重量比例为 (5-8) :(3-6) ; (2) 配备重量占。
16、混合料总重量 1014% 的水, 将其与粘接剂搅拌混合均匀后, 加入煤 炭、 铬渣内, 搅拌混合均匀 ; 或者, 先将煤炭、 铬渣与粘接剂混合均匀, 再加入水并搅拌混合 均匀 ; (3) 将混合物压制成块状, 烘干或自然干燥后冷固, 得到含有铬渣的块状固体 ; (4) 将块状固体直接加入还原性气氛的高炉内冶炼, 进行高炉无害化处理, 六价铬还原 为三价铬和 / 或金属铬。 0013 进一步的特征在于 : 所述水温在 90-100之间。 0014 本发明铬渣压块直接入高炉无害化处理方法, 相对于现有技术, 具有如下特点 : 说 明 书 CN 103122407 A 4 3/5 页 5 1、 本发。
17、明是一种铬渣干法解毒处理方法, 将铬渣投入高温和在还原性气氛的炼铁高炉 内, 炉内高温和一氧化碳强还原气氛将渣中六价铬还原为三价铬甚至金属铬, 金属铬熔入 铁水, 其它成分熔入熔渣, 可使铬渣彻底解毒并能充分利用, 无害化处理效果比较明显。 0015 2、 具有明显的社会效益 : 且无任何二次污染, 对保护土质、 水质、 人体健康起到重 要作用。 0016 3、 若按高炉每处理一吨铬渣产生 540 元效益、 全国尚有 400 多万吨堆存铬渣没有 得到无害化处置计算, 可产生 2.16 亿效益。还不算为保护土质、 水质、 人体健康所支付的费 用, 这些更是承受不起的损失。 0017 4、 避免现。
18、有技术中将铬渣先在高温下烧结而使铬氧化值升高的现象 ; 现有技术的铬渣烧结就是一个制毒过程, 即铬从3价氧化升为6价, 反而制造成毒性更 大的物质 ; 而且, 本发明能够避免烧结过程产生的严重二次污染。 0018 具体实施方式 0019 本发明的铬渣压块直接入高炉无害化处理方法, 其特征在于包括如下步骤 : 1、 配料, 准备合格的轧钢氧化铁皮、 铬渣和粘接剂, 轧钢氧化铁皮重量配比 45-70%, 铬 渣重量配比 20-50%, 粘接剂重量配比为 57% ; 粘结剂为无机粘接剂, 如碳酸钙或碳酸钾 ; 或两者的混合物, 混合重量比例为 (5-8) : (3-6) ; 粘结剂的作用时在压制成块。
19、体后, 起粘结作用, 将轧钢氧化铁皮与铬渣等粘结起来, 增加相互之间的粘结作用力 ; 2、 配备重量占混合料总重量 1014% 的水, 水温度可以为常温, 或加热的热水, 水温在 90-100为最佳, 将其与粘接剂搅拌混合均匀后, 加入轧钢氧化铁皮、 铬渣内, 搅拌混合均 匀 ; 或者, 先将轧钢氧化铁皮、 铬渣与粘接剂混合均匀, 再加入水并搅拌混合均匀 ; 加入的 水温在 90-100时, 更能混合均匀, 且增强粘结效果 ; 3、 将混合物压制成块状, 烘干或自然干燥后冷固, 得到含有铬渣的块状固体 ; 本发明提 供具体的参数 : 烘干温度70120, 烘干时间4小时、 5小时, 直至10小。
20、时都能满足本发 明的需要 ; 4、 将块状固体直接加入还原性气氛的高炉内冶炼, 进行高炉无害化处理 (还原处理) , 六价铬还原为三价铬和 / 或金属铬。 0020 混合物的压块, 在现有的压力装置内进行的 ; 压制得到的压块为常见的各种形状, 如圆柱、 长方体、 正方体或四棱柱等形状 ; 如为圆柱, 其具体尺寸可以为 : 压块直径 30mm、 长 2530mm ; 压块压力通常为 50008000 N。 0021 本发明第二种铬渣压块直接入高炉无害化处理方法, 其特征在于包括如下步骤 : (1) 配料, 准备合格的轧钢氧化铁皮、 生石灰、 铬渣和粘接剂, 轧钢氧化铁皮重量配比 3555%, 。
21、生石灰占 39%, 铬渣重量配比 3550%, 粘接剂重量配比为 57% ; 将其混合均 匀 ; 所述粘结剂为碳酸钙或碳酸钾 ; 或两者的混合物, 混合重量比例为 (5-8) :(3-6) ; (2) 配备重量占混合料总重量 1014% 的水, 将其与粘接剂搅拌混合均匀后, 加入轧钢 氧化铁皮、 生石灰、 铬渣内, 搅拌混合均匀 ; 或者, 先将轧钢氧化铁皮、 生石灰、 铬渣与粘接剂 说 明 书 CN 103122407 A 5 4/5 页 6 混合均匀, 再加入水并搅拌混合均匀 ; (3) 将混合物压制成块状, 烘干或自然干燥后冷固, 得到含有铬渣的块状固体 ; (4) 将块状固体直接加入还。
22、原性气氛的高炉内冶炼, 进行高炉无害化处理, 六价铬还原 为三价铬和 / 或金属铬。 0022 本发明第三种铬渣压块直接入高炉无害化处理方法, 其特征在于包括如下步骤 : 1、 配料, 准备合格的煤炭、 铬渣和粘接剂, 煤炭重量配比 10-25%, 铬渣重量配比 70-85%, 粘接剂重量配比为 57% ; 将其混合均匀 ; 粘结剂为无机粘接剂, 如碳酸钙或碳酸钾 ; 或两者的混合物, 混合重量比例为 (5-8) : (3-6) ; 粘结剂的作用时在压制成块体后, 起粘结作用, 将煤炭与铬渣等粘结起来, 增加相互 之间的粘结作用力 ; 如配料的粒度太大或较大, 应该先破碎, 以得到合适的粒度 。
23、; 2、 配备入重量占混合料总重量 (总重量) 1014% 的水, 水温度可以为常温, 或加热的热 水, 水温在 90-100为最佳 ; 将其与粘接剂搅拌混合均匀后, 加入煤炭、 铬渣内, 搅拌混合 均匀 ; 或者, 先将煤炭、 铬渣与粘接剂混合均匀, 再加入水并搅拌混合均匀 ; 3、 将混合物压制成块状, 烘干或自然干燥后冷固, 得到含有铬渣的块状固体 ; 4、 将块状固体直接加入还原性气氛的高炉内冶炼, 进行高炉无害化处理, 六价铬还原 为三价铬和 / 或金属铬。 0023 本组分中的煤炭, 具有两大作用 : 1、 可增加还原性, 减少焦碳的使用量 ; 2、 加煤 后, 可与铬渣混合增加其。
24、粘接性能, 可减少粘接剂用量, 并提高冷热态的强度, 实验表明可 增加 30%。 0024 本发明的原料, 轧钢氧化铁皮为现有技术中的一种物质, 在第一种实施例的配方 中, 其含量可以为 45%、 48%、 50%、 52%、 55%、 57%、 59%、 60%、 62%、 65%、 68%、 70% 等 ; 铬渣重量含 量可以为 20%、 22%、 25%、 27%、 30%、 32%、 35%、 38%、 40%、 42%、 45%、 47%、 50% 等 ; 粘接剂重量含量 可以为 5%、 5.5%、 5.8%、 6%、 6.2%、 6.5%、 6.7%、 7% 等, 能够满足本发明的。
25、需要。 0025 本发明的原料, 在第二种实施例的配方中, 轧钢氧化铁皮 35%、 38%、 40%、 42%、 45%、 48%、 50%、 53%、 55% 等 ; 生石灰含量可以为 3%、 4%、 5%、 6%、 7%、 8%、 9% 等 ; 铬渣重量含量可以为 35%、 38%、 40%、 42%、 46%、 46%、 48%、 50% 等, 粘接剂重量含量可以为 5%、 5.5%、 5.8%、 6%、 6.2%、 6.5%、 6.7%、 7% 等, 能够满足本发明的需要。 0026 本发明的原料, 在第三种实施例的配方中, 煤炭含量可以为 10%、 11%、 13%、 15%、 16。
26、%、 17%、 18%、 20%、 21%、 22%、 23%、 25% 等 ; 铬渣重量含量可以为 70%、 72%、 73%、 75%、 76%、 78%、 80%、 81%、 82%、 83%、 84%、 85% 等, 粘接剂重量含量可以为 5%、 5.5%、 5.8%、 6%、 6.2%、 6.5%、 6.7%、 7% 等, 能够满足本发明的需要。 0027 本发明的直接压块工序, A 、 压块工艺简单, 存得越久强度更高 ; B 、 无任何烟尘灰 尘产生 ; C 、 高、 中、 低温度下, 均满足高炉冶金性能和强度要求 ; D、 不经常常见的烧结工 序, 直接将压块进入高炉内, 可减。
27、少烧结配用炭而产生大量二氧化碳进入大气形成温室气 体效应 ; E 、 采用的粘接剂在钢铁工序中, 无任何有毒元素带入 ; F、 完全符合国家环保总局 规范 之 10.1 铬渣的干法解毒。 0028 本发明方法处理后的铬渣物相成分如下表 : 说 明 书 CN 103122407 A 6 5/5 页 7 名 称液相温度气相温度 Cr1578-26722672-2827 FeO.Cr2O3无无 MgOCr2O3无无 Na2O.Cr2O3无无 K2CrO4971-1327无 说明铬在该技术工艺过程与钢铁各工序所有化合物反应后无气相物。即无任何价位 铬化合物在钢铁各工序中以气相排放, 避免铬化合物以气相排放如大气, 形成污染、 有毒物 质。 0029 最后说明的是, 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制, 尽管参照较 佳实施例对本发明进行了详细说明, 本领域的普通技术人员应当理解, 可以对本发明的技 术方案进行修改或者等同替换, 而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围, 其均应涵盖在本 发明的权利要求范围当中。 说 明 书 CN 103122407 A 7 。