專利名稱：一種制備含鉻污泥陶粒的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于材料制備領(lǐng)域，具體涉及一種制備含鉻污泥陶粒的方法。
背景技術(shù)：
皮革生產(chǎn)加工過程中使用一定量的鉻鞣劑，隨著水洗工序，多余含鉻化合物流入廢水中，經(jīng)加堿形成氫氧化鉻沉淀，壓濾后即成含鉻污泥。鉻鹽是制革工業(yè)重要的化工產(chǎn)品，每生產(chǎn)I標(biāo)張牛原皮約產(chǎn)生含鉻污泥l(xiāng)Kg，含鉻污泥總鉻含量約O. 6-1. 0%，其 中Cr 6+占40%, Cr6+有毒，會(huì)引起鉻瘡，鼻中隔糜爛，血鉻，肺癌等多種疾病，人的致死量為5-8克，屬于對環(huán)境、人體有嚴(yán)重危害的危險(xiǎn)工業(yè)廢物。2012年我國皮革產(chǎn)量(折合標(biāo)張牛原皮)約16. 7億張，則將產(chǎn)生含鉻污泥167萬噸。含鉻污泥是有毒危險(xiǎn)廢物，如無可靠的處置解毒方案，僅用一般填埋方法則泥堆中劇毒Cr6+隨雨水進(jìn)入土壤和地下水，將會(huì)污染大量土地和地下水，嚴(yán)重制約皮革工業(yè)的發(fā)展。七十年代開始，全國就已非常重視，并安排課題十余項(xiàng)，但至今未找到一種有效、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的治理方法，含鉻污泥的治理仍然是很嚴(yán)峻的問題。鑒于上述情況，目前國內(nèi)多種解毒方法存在局限性，尤其是治泥不治土、解毒不徹底的局面應(yīng)盡快改變。含鉻污泥濕法解毒該技術(shù)是在將含鉻污泥濕法研磨后，利用酸性介質(zhì)將鉻渣中的酸溶性六價(jià)鉻、水溶性六價(jià)鉻完全置換到液相中，然后再投入還原藥劑將液相中的六價(jià)鉻還原至三價(jià)鉻，實(shí)現(xiàn)鉻渣無害化。該方法的缺點(diǎn)是六價(jià)鉻解決不達(dá)標(biāo)、提取物過少、雜質(zhì)多、尾渣過多而不具備大生產(chǎn)的條件，提取后尾渣處理還是存在問題。含鉻污泥干法解毒該技術(shù)為在高溫下利用還原性物質(zhì)將含鉻污泥中的六價(jià)鉻還原為三價(jià)鉻并將其在常溫下固定的工藝。干法解毒主要有以下幾種及存在的技術(shù)問題
(I)根據(jù)公司的試驗(yàn)，低于1150°c無法破壞含鉻污泥中原有物相結(jié)構(gòu)，不能形成新的礦物，由還原劑將部分Cr 6+所還原的Cr 3+處于不穩(wěn)定或亞穩(wěn)定狀態(tài)。(2)采用中溫并加入在1150°C—1300°C呈酸性的Si022類物質(zhì)，達(dá)到局部熔融狀態(tài)，可以徹底破壞鉻泥物相結(jié)構(gòu)，形成新的礦物，可以有效治理鉻泥，但炻器制品、磚及其它燒土制品均有形狀、尺寸、外觀要求，不適宜用作鉻泥治理的方法，唯有混凝土骨料沒有上述局限性。利用鉻泥生產(chǎn)陶粒即可對鉻泥進(jìn)行有效處置，也做到了廢物綜合利用。(3)以中高溫水泥礦化劑方法治理鉻渣具有很大的隱患。從理論上說水泥生產(chǎn)條件與鉻鹽生產(chǎn)條件相似，不是將Cr 6+變?yōu)镃r 3+而是將Cr 3+變?yōu)镃r 6+，這點(diǎn)從歐洲國家發(fā)現(xiàn)水泥中Cr 6+產(chǎn)生的原因，對操作工人的危害，制定2PPm標(biāo)準(zhǔn)的全過程已經(jīng)得到了充分的證明。以水泥法治理鉻泥只是靠CO暫時(shí)將部分Cr6+還原為Cr 3+，水泥中只有少量熔融物，這些Cr 3+未進(jìn)入新礦物結(jié)構(gòu)形成穩(wěn)定狀態(tài)，我國對水泥中Cr 6+含量沒有標(biāo)準(zhǔn)，立窯生產(chǎn)本身就是落后、分散的生產(chǎn)方法，以水泥法治理鉻泥缺乏理論依據(jù)。水泥制品具有水滲透性是有普遍實(shí)例的，設(shè)想一下若干年后，數(shù)億噸水泥制品在雨水浸蝕下滲出超標(biāo)的液體，后人將生活在怎樣的驚恐和無奈之中。(4)用高溫(14500C - 1600°C )方法治理鉻泥以做到除毒徹底可靠，鉻泥制造鈣鎂磷肥、鑄石成本過高，用于玻璃著色劑用量太少，均已有定論。以鉻泥取代部分石灰用于燒結(jié)礦煉鐵近期取得一定的進(jìn)展，但由此引起的工藝調(diào)整，各揚(yáng)塵點(diǎn)的除塵等級提高，防止二次污染，鉻泥中的無效成分等因素均會(huì)產(chǎn)生一定的潛成本。由于鉻泥難溶鉻酸鈣固溶體等的存在，欲可靠除毒必須破壞鉻泥的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，目前我國已工業(yè)化試驗(yàn)和工業(yè)化生產(chǎn)的鉻泥治理方法中，能夠做到除毒徹底、可靠的方法都是利用1500°C以上將鉻泥熔為液體的方法，這類方法能耗很高，耐火材料很貴，成本或潛成本很高，鉻泥加入比例低，吃渣量小，運(yùn)輸距離遠(yuǎn)，防止二次污染難度大，具有一定的局限性。因此，必須尋找一種新的含鉻污泥的有效、合理、經(jīng)濟(jì)、方便、大量消化的治理方法。制備含鉻污泥陶粒方法治理重金屬鉻廢棄物，除毒徹底、可靠，工藝簡單，吃泥量大，可同時(shí)治理大部分重金屬污染物，生產(chǎn)成本低廉，與目前國內(nèi)治理重金屬的各種方法比較，其技術(shù)可行，代價(jià)最小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種制備含鉻污泥陶粒的方法，本發(fā)明的方法治理重金屬鉻廢棄物，除毒徹底、可靠，工藝簡單，吃泥量大，可同時(shí)治理大部分重金屬污染物，生產(chǎn)成本低廉，與目前國內(nèi)治理重金屬的各種方法比較，其技術(shù)可行，代價(jià)最小。成品經(jīng)檢驗(yàn)符合作為路基材料、混凝土骨料、輕質(zhì)磚填充料和用于水泥生產(chǎn)的控制指標(biāo)要求。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種制備含鉻污泥陶粒的方法，包括以下步驟
(1)含鉻污泥經(jīng)濕磨至120目；城市污泥、風(fēng)化巖、淤泥或高嶺土烘干后和還原劑一起干磨至100目；
(2)將步驟(I)的物料混合均勻，壓制成直徑為10mm，長度為20mm的條形顆粒，經(jīng)成球、烘干后進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯高溫1230-1330°C煅燒45分鐘，即得到含鉻污泥陶粒；出料經(jīng)冷卻降溫后送入成品倉庫即可。原料各組分的質(zhì)量百分比為含鉻污泥0-60%、城市污泥、風(fēng)化巖、淤泥或高嶺土30-95%、還原劑 5-10%ο所述的還原劑是高溫時(shí)產(chǎn)生還原性物質(zhì)的原料。成品陶粒中形成鎂鐵礦、輝石類礦物和50%左右的玻璃相，Cr6+浸出含量為小于O. 004ppm,總鉻浸出含量小于O. Olppm0成品陶粒經(jīng)檢驗(yàn)符合作為路基材料、混凝土骨料、輕質(zhì)磚填充料和用于水泥生產(chǎn)的控制指標(biāo)要求；可供水泥廠、攪拌站，建筑公司、輕質(zhì)磚廠等相關(guān)單位使用。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明的方法治理重金屬鉻廢棄物，除毒徹底、可靠，工藝簡單，吃渣量大，可同時(shí)治理大部分重金屬污染物，生產(chǎn)成本低廉，與目前國內(nèi)治理重金屬的各種方法比較，其技術(shù)可行，代價(jià)最小。成品經(jīng)檢驗(yàn)符合作為路基材料、混凝土骨料、輕質(zhì)磚填充料和用于水泥生產(chǎn)的控制指標(biāo)要求。


圖I是鉻泥骨料中Cr6+含量與溫度的關(guān)系。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I
一種制備含鉻污泥陶粒的方法，包括以下步驟
(1)含鉻污泥經(jīng)濕磨至120目；城市污泥、風(fēng)化巖、淤泥或高嶺土烘干后和還原劑一起干磨至100目；
(2)將步驟(I)的物料混合均勻，壓制成直徑為10mm，長度為20mm的條形顆粒，經(jīng)成球、烘干后進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯高溫1230°C煅燒45分鐘，即得到含鉻污泥陶粒；出料經(jīng)冷卻降溫后送入成品倉庫即可。原料各組分的質(zhì)量百分比為含鉻污泥30%、城市污泥、風(fēng)化巖、淤泥或高嶺土60%、還原劑10%。 所述的還原劑是高溫時(shí)產(chǎn)生還原性物質(zhì)的原料。實(shí)施例2
一種制備含鉻污泥陶粒的方法，包括以下步驟
(1)含鉻污泥經(jīng)濕磨至120目；城市污泥、風(fēng)化巖、淤泥或高嶺土烘干后和還原劑一起干磨至100目；
(2)將步驟(I)的物料混合均勻，壓制成直徑為10mm，長度為20mm的條形顆粒，經(jīng)成球、烘干后進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯高溫1270°C煅燒45分鐘，即得到鉻泥陶粒；出料經(jīng)冷卻降溫后送入成品倉庫即可。原料各組分的質(zhì)量百分比為含鉻污泥50%、城市污泥、風(fēng)化巖、淤泥或高嶺土40%、還原劑10%。所述的還原劑是高溫時(shí)產(chǎn)生還原性物質(zhì)的原料。實(shí)施例3
一種制備含鉻污泥陶粒的方法，包括以下步驟
(1)鉻泥和鉻渣經(jīng)濕磨至120目；城市污泥、風(fēng)化巖、淤泥或高嶺土烘干后和還原劑一起干磨至100目；
(2)將步驟(I)的物料混合均勻，壓制成直徑為10mm，長度為20mm的條形顆粒，經(jīng)成球、烘干后進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯高溫1250°C煅燒45分鐘，即得到含鉻污泥陶粒；出料經(jīng)冷卻降溫后送入成品倉庫即可。原料各組分的質(zhì)量百分比為含鉻污泥60%、城市污泥、風(fēng)化巖、淤泥或高嶺土30%、還原劑10%。所述的還原劑是高溫時(shí)產(chǎn)生還原性物質(zhì)的原料。表I含鉻污泥陶粒的性能
權(quán)利要求
1.一種制備含鉻污泥陶粒的方法，其特征在于所述的方法包括以下步驟 (1)含鉻污泥經(jīng)濕磨至120目；城市污泥、風(fēng)化巖、淤泥或高嶺土烘干后和還原劑一起干磨至100目； (2)將步驟(I)的物料混合均勻，壓制成直徑為10mm，長度為20mm的條形顆粒，經(jīng)成球、烘干后進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯高溫1230-1330°C煅燒45分鐘，即得到含鉻鉻泥陶粒；出料經(jīng)冷卻降溫后送入成品倉庫即可。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備含鉻污泥陶粒的方法，其特征在于原料各組分的質(zhì)量百分比為含鉻污泥0-60%、城市污泥、風(fēng)化巖、淤泥或高嶺土 30-95%、還原劑5-10%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備含鉻污泥陶粒的方法，其特征在于所述的還原劑是高溫時(shí)產(chǎn)生還原性物質(zhì)的原料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種制備含鉻污泥陶粒的方法，鉻泥經(jīng)濕磨至120目，城市污泥、風(fēng)化巖、淤泥或高嶺土烘干后和還原劑一起干磨至100目；混合均勻，壓制成直徑為10mm，長度為20mm的條形顆粒，經(jīng)成球、烘干后進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯高溫1230-1330℃煅燒45分鐘，即得到含鉻污泥陶粒。本發(fā)明的方法治理皮革生產(chǎn)產(chǎn)生的含鉻污泥，除毒徹底、可靠，工藝簡單，吃泥量大，可同時(shí)治理大部分重金屬污染物，生產(chǎn)成本低廉，與目前國內(nèi)治理重金屬的各種方法比較，其技術(shù)可行，代價(jià)最小。成品經(jīng)檢驗(yàn)符合作為路基材料、混凝土骨料、輕質(zhì)磚填充料和用于水泥生產(chǎn)的控制指標(biāo)要求。
文檔編號C04B33/132GK102875116SQ20121039443
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月17日
發(fā)明者徐軍富, 孫輝躍, 舒建峰 申請人:福建微水環(huán)保技術(shù)有限公司