铬渣

生产金属铬和铬盐过程中产生的工业废渣。中国目前有20多个省市排放铬渣。

成分

铬渣的化学成分为:二氧化硅占4~30%,三氧化二铝占5~10%,氧化钙占26~44%,氧化镁占8~36%,三氧化二铁占2~11%,六氧化二铬(Cr2O6)占0.6~0.8%和重铬酸钠(Na2Cr2O7)占1%左右等。铬渣所含主要矿物有方镁石(MgO)、硅酸钙(2CaO·SiO2)、布氏石(4CaO·Al2O3·Fe2O3)和1~10%的残余铬铁矿等。

危害

在无还原剂时,重铬酸钠的水溶液含有剧毒的六价铬离子。

铬渣露天堆放,受雨雪淋浸,所含的六价铬被溶出渗入地下水或进入河流、湖泊中,污染环境。严重污染带内水中六价铬含量可高达每升数十毫克,超过饮用水标准若干倍。六价铬、铬化合物以及铬化合物气溶胶等,能以多种形式危害人畜健康(见铬污染对健康的影响)。因此铬渣的堆存场必须采取铺地防渗和加设棚罩。

处理和利用

防止铬渣危害的办法是进行高温处理,消除其毒性。在有还原剂的酸性条件下,或在有碱金属硫化物、硫氢化物的碱性条件下,或在有硫、碳和碳化物存在的高温、缺氧条件下,六价铬都可还原为毒性较小的三价铬。铬渣的利用主要有以下几个方面:

(1)制烧结砖:将铬渣干燥、粉碎,按铬渣粉40%和粘土60%的比例混合配料,制成砖坯,入窑烧制。在高温和强还原性环境中,六价铬还原为不溶于水的三氧化二铬,消除剧毒。砖材可达到建筑要求。

(2)制高强铬钡砖:将5份铬渣和3份碳酸钡渣混合加水40%,在球磨机内湿磨。铬渣中的六价铬变成不溶于水的铬酸钡,一部分转化成三价铬。按3份铬钡渣浆和2份煤渣配料,经过碾压和焖料,制成砖坯。然后经升温、恒温、降温各2小时,在8个大气压力下进行压蒸养护,制成铬钡砖。铬渣中含较多氧化镁,体积会膨胀,需要存放一段时间,体积稳定后使用。

(3)制铬渣铸石:以30%铬渣、25%硅酸盐和45%煤渣配料,再掺入3~5%氧化铁,经熔融浇铸,结晶退火,制得抗压强度为4800~5500千克力/厘米2的高强度、耐磨损、防腐蚀的铸石。

(4)制水泥:用铬渣、石灰石、粘土等原料按普通硅酸盐水泥配料,可以烧制水泥熟料,用来制造水泥。利用碳还原后的铬渣同高炉粒化渣、转炉钢渣和硅酸盐水泥熟料,加入5%左右石膏,也可制造少熟料钢铁渣水泥。

此外,铬渣还可代替铬矿粉,作为玻璃的翠绿色着色剂。水淬铬渣还可作为水泥混合材料、矿棉原料、耐热胶凝材料、熔融水泥原料等。日本在除毒后的铬渣中,加入硫酸亚铁、氧化亚铁等还原剂,制成可塑性凝固材料或作石膏板材填充料。

铬渣具有毒性,难以运输,它的利用尚未打开局面。

参考文章