一種鉻渣制磚工藝的制作方法
【專利摘要】一種工藝簡(jiǎn)單、鉻渣解毒效果理想，成本低，并能夠?qū)崿F(xiàn)以廢治廢，產(chǎn)出高附加值建筑材料的鉻渣制磚工藝，制磚時(shí)鉻渣、高爐渣、高爐灰、干煤灰、觀音土、木纖維顆粒、水玻璃、亞硫酸鈉、水的按照重量比大致為25:10：10：10：30：2：2：1：10。
【專利說明】
一種鉻渣制磚工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種鉻渣制磚工藝，具體的，涉及一種鉻渣解毒和制磚同時(shí)進(jìn)行的工
-H-
O
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，金屬鉻和鉻鹽在電鍍、鑄造、化工、冶金、皮革制造及航空航天等行業(yè)中作為工業(yè)原料被廣泛應(yīng)用，其需求量也是與日倶增，其在工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的鉻渣對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，鉻渣主要是指鉻化合物生產(chǎn)應(yīng)用中產(chǎn)生的含Cr(VI)的廢渣，既包括鉻化合物工業(yè)生產(chǎn)過程中將鉻鐵礦與純堿(或苛性鈉)按一定比例混合后進(jìn)行高溫焙燒(或液相氧化)反應(yīng)，并將鉻酸鹽浸取分離后得到的含Cr(VI)的殘?jiān)?，又包括在鋼鐵、有色、化工、電鍍、鞣革等工業(yè)應(yīng)用過程中，因采用含鉻原料進(jìn)行加工處理而產(chǎn)生的含Cr(VI)的廢渣。目前，我國(guó)每年都要排出十萬噸計(jì)鉻渣，經(jīng)濟(jì)發(fā)展30年，存積量已達(dá)500萬噸之巨。鉻渣的主要化學(xué)成分大致為:二氧化硅4?30%，氧化鋁占5?10%，氧化鈣占26?44%，氧化鎂占8?36%，氧化鐵占2?11 %，六氧化二絡(luò)和重絡(luò)酸鈉占I?2 %等。絡(luò)渣中含有的六氧化二絡(luò)和重絡(luò)酸鈉中的鉻均以六價(jià)鉻Cr(VI)的形態(tài)存在，而Cr(VI)屬于劇毒物質(zhì)，具有高致癌性，含鉻廢物被我國(guó)列入《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄》。鉻的形態(tài)常見有鉻(III)和鉻(VI)，鉻(III)常以難溶氫氧化物的形態(tài)存在，低毒或微毒，流動(dòng)性小，鉻(VI)屬劇毒性物質(zhì)，流動(dòng)性強(qiáng)，比鉻(III)更容易迀移，如果長(zhǎng)期露天堆放，鉻渣中的Cr(VI)經(jīng)過雨露浸淋進(jìn)入地表水或地下水，會(huì)嚴(yán)重污染水源和土壤，對(duì)環(huán)境會(huì)帶來災(zāi)難性后果，不但會(huì)使人體致癌，還會(huì)影響動(dòng)、植物生長(zhǎng)，所以我們需要對(duì)鉻渣進(jìn)行解毒處理。
[0003]鉻渣解毒方式有很多種，例如干式解毒法、濕式解毒法、固化隔離法、高溫融熔法、中低溫解毒法及埋藏法等等。其中，干式解毒法指的是主要利用煤粉在高溫下產(chǎn)生一氧化碳等還原性氣體將Cr(VI)還原為Cr(III)或Cr(O)從而達(dá)到解毒的目的，在干式解毒法中，使用了大量的其他原料，如鐵礦石、瓷土、粘土、石灰石、水泥等等，而鉻渣本身卻只占少量成分，也就是說，實(shí)際上干式解毒后之后如何對(duì)資源再利用成為新的挑戰(zhàn)，不然是對(duì)資源的一種浪費(fèi);濕式解毒法主要指的是化學(xué)處理法，如硫酸亞鐵-石灰法、亞硫酸鹽還原法、鋇鹽法等，之后又發(fā)展了鐵氧體法、離子交換法、活性炭法、電解法、螯合法等物化結(jié)合的方法等，大致是以堿性溶液或者水溶液為載液，用還原劑將鉻渣中的Cr(VI)還原為Cr(III)或沉淀為難溶物，從而達(dá)到解毒的目的，但是濕式解毒法吃渣量小，解毒后的低毒殘?jiān)约皻埩舸罅克茺}需另行堆存或處理，這也是解毒之后所面臨的新的挑戰(zhàn)，還原后的Cr(III)長(zhǎng)期露天堆放，還很容易又被氧化為Cr(VI)而返黃，影響解毒效果。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，興起一種利用生物質(zhì)還原法進(jìn)行鉻渣的解毒，這種方法因?yàn)檩^少引入新的資源，而是利用廢棄垃圾，以廢治廢，成本低廉而有效果，不但實(shí)現(xiàn)鉻渣的有效利用，而且還能處理廢棄垃圾。
[0005]本發(fā)明要研究的課題是如何低成本的提供一種鉻渣解毒和制磚同時(shí)進(jìn)行的工藝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]鑒于上述技術(shù)問題，本發(fā)明目的在于提供一種工藝簡(jiǎn)單、鉻渣解毒效果理想，成本低，并能夠?qū)崿F(xiàn)以廢治廢，產(chǎn)出高附加值建筑材料的鉻渣制磚工藝。
[0007]具體的，本發(fā)明提供一種鉻渣制磚工藝，其特征在于包括如下步驟:(I)初選鉻渣、高爐渣、高爐灰、干煤灰、觀音土，將它們碾碎至40?100目后混合，并加入木纖維顆粒、水玻璃、以及少量的亞硫酸鈉并注水?dāng)嚢杈鶆?，然后用壓模機(jī)壓模成型，傳送至切割線切割成磚坯，(2)將切割完成的磚坯放置晾曬場(chǎng)晾曬I?3個(gè)月，(3)將晾曬好的磚坯置于磚窯的內(nèi)窯中，并用淤泥密封，在內(nèi)窯四周散布煤粉，在內(nèi)窯四周設(shè)置至少20個(gè)泄壓閥孔，然后用磚石和泥土密封外窯的進(jìn)出口，并開始對(duì)內(nèi)窯進(jìn)行焙燒，焙燒溫度為600?800攝氏度，焙燒時(shí)間為4?6小時(shí)，(4)在內(nèi)窖外，夕卜窖內(nèi)的空間中設(shè)置多臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)，以對(duì)外窖內(nèi)氧氣量進(jìn)行控制，
(5)在內(nèi)窯與煙囪連接通道處設(shè)置袋式吸塵器，以對(duì)煙氣進(jìn)行進(jìn)行過濾，(6)焙燒完成后，用循環(huán)冷卻水迅速將內(nèi)窯環(huán)境冷卻至200攝氏度以下，并控制內(nèi)窯和外窯氣壓，逐步緩慢恢復(fù)至常壓，然后打開外窯進(jìn)出口，完成鉻渣磚制作。
[0008]根據(jù)本發(fā)明，上述鉻渣、高爐渣、高爐灰、干煤灰、觀音土、木纖維顆粒、水玻璃、亞硫酸鈉、水的按照重量比大致為25:10:10:10:30:2:2:1:10。在初選鉻渣、高爐渣、高爐灰、干煤灰、觀音土?xí)r，需要將混入其中的石子、雜物清理干凈，因?yàn)殂t渣屬于劇毒物質(zhì)，所以在全流程中操作人員應(yīng)當(dāng)做好防護(hù)，在燒結(jié)成磚前應(yīng)當(dāng)避免碰觸混合物，而高爐渣、高爐灰、干煤灰均屬于排放廢棄物，也燒結(jié)成磚前也應(yīng)當(dāng)避免人體接觸。被篩掉的廢棄物應(yīng)當(dāng)集中收集在一個(gè)專用池中，以備后期集中處理。處理的方法可以采用本
【申請(qǐng)人】另外的發(fā)明，漿化固化解毒，成型為磚體加以利用。
[0009]根據(jù)本發(fā)明，磚坯晾曬場(chǎng)是特制的晾曬場(chǎng)，在碼放磚坯的地面上設(shè)置排放溝，排放溝上放置篦子，篦子上碼放磚坯，在磚坯上方應(yīng)當(dāng)加設(shè)防御設(shè)施，條件較差的晾曬場(chǎng)可以用蘆葦席覆蓋磚坯，條件好的可以在整個(gè)晾曬場(chǎng)上方架設(shè)玻璃頂棚或者透明瓦。排放溝中的污水進(jìn)入污水池，以備后期集中處理。處理的方法可以采用本
【申請(qǐng)人】另外的發(fā)明，解毒后可以作為中水利用，
[0010]根據(jù)本發(fā)明，設(shè)置內(nèi)窯和外窯是本發(fā)明的發(fā)明點(diǎn)之一，之所以和普通磚窯不同，是因?yàn)槌酥拼u外，還充當(dāng)了廢物利用的角色。內(nèi)窯中用淤泥密封，淤泥可以是池塘等底部的淤泥，也可以是城市污泥，其在焙燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生有毒煙氣，處理不好會(huì)對(duì)大氣產(chǎn)生二次污染，而該淤泥作為生物質(zhì)在焙燒剛開始時(shí)對(duì)磚坯起到還原作用，在焙燒時(shí)作為磚坯的密封體其對(duì)六價(jià)鉻的還原時(shí)的氧氣含量起到不可或缺的控制作用，最重要的是，作為安全性上考慮，設(shè)置內(nèi)窯結(jié)構(gòu)通過對(duì)內(nèi)窯和外窯的氣壓進(jìn)行精準(zhǔn)控制，能夠預(yù)防不可控的爆炸的產(chǎn)生。
[0011]根據(jù)本發(fā)明，在外窯內(nèi)還設(shè)置多臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)，內(nèi)窯和外窯幾乎成密封狀態(tài)，只允許空氣從特定通道進(jìn)入窯內(nèi)，在焙燒時(shí)，氧氣含量不能充足，需要產(chǎn)生大量的一氧化碳?xì)怏w對(duì)鉻渣進(jìn)行還原，將六價(jià)鉻徹底還原成三價(jià)鉻。而氧氣量跟不上則會(huì)對(duì)整個(gè)燒制進(jìn)程產(chǎn)生巨大影響。
[0012]根據(jù)本發(fā)明，在內(nèi)窯與煙囪連接通道處設(shè)置袋式吸塵器，以對(duì)煙氣進(jìn)行進(jìn)行過濾，該吸塵器也可以設(shè)置在煙囪的底端或者出煙口，這里設(shè)置在連接通道，指的是在出煙通道的整個(gè)通道上的合適位置設(shè)置，并不單純指的是出窯口位置。之所以設(shè)置吸塵器，除了對(duì)排放煙塵進(jìn)行過濾回收之外，還因?yàn)榭梢赃M(jìn)一步降低六價(jià)鉻從煙塵中排出的可能性，并且，降低焦油氣對(duì)大氣二次污染的可能性。
[0013]根據(jù)本發(fā)明，制作成的磚體中六價(jià)鉻Cr(VI)含量大大降低，六價(jià)鉻浸出毒性遠(yuǎn)低于我國(guó)頒布的標(biāo)準(zhǔn)《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)-浸出毒性鑒別》(GB5085.3-1996)中要求的[Cr(VI)]彡10mg/L的限值。
[0014]根據(jù)本發(fā)明，在解毒六價(jià)鉻并固化鉻渣時(shí)，還利用了高爐渣、高爐灰、干煤灰，這些都是冶金工業(yè)中大量產(chǎn)生的廢棄物，對(duì)環(huán)境也會(huì)造成嚴(yán)重污染，本發(fā)明在解毒固化鉻渣的同時(shí)，還實(shí)現(xiàn)了對(duì)這些污染物的利用，再一次實(shí)現(xiàn)變廢為寶，以廢治廢的效果。高爐渣、高爐灰、干煤灰不但對(duì)六價(jià)鉻具有強(qiáng)大的吸附力，而且，具有非常好的水硬性，同時(shí)，尤其干煤灰活性很高，具有一定的還原性，因此，制成磚體后會(huì)大大降低殘留六價(jià)鉻的浸出毒性。本發(fā)明中，高爐渣例如是煉鋼企業(yè)高爐冶煉后產(chǎn)生的廢棄殘?jiān)郀t灰例如是煉鋼企業(yè)煙氣燒結(jié)形成的爐灰，干煤灰例如是煉鋼企業(yè)燒煤形成的煤粉燒燼的干煤灰，采用這些廢棄物，大大降低了土資源的使用量。
[0015]根據(jù)本發(fā)明，不但利用了諸如廢棄的生活垃圾的生物質(zhì)，還利用了鋼鐵工業(yè)感到棘手的廢渣廢土，還將這些危害環(huán)境的廢棄物變廢為寶，制作成建筑用磚體，廣泛適用于各類排放絡(luò)毒的企業(yè)的污染治理。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面通過【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做出詳細(xì)說明。
[0017]本發(fā)明提供一種鉻渣制磚工藝，包括如下步驟:(I)初選鉻渣、高爐渣、高爐灰、干煤灰、觀音土，將它們碾碎至40?100目后混合，并加入木纖維顆粒、水玻璃、以及少量的亞硫酸鈉并注水?dāng)嚢杈鶆?，然后用壓模機(jī)壓模成型，傳送至切割線切割成磚坯，(2)將切割完成的磚還放置瞭曬場(chǎng)瞭曬I?3個(gè)月，(3)將瞭曬好的磚還置于磚窖的內(nèi)窖中，并用游泥密封，在內(nèi)窯四周散布煤粉，在內(nèi)窯四周設(shè)置至少20個(gè)泄壓閥孔，然后用磚石和泥土密封外窯的進(jìn)出口，并開始對(duì)內(nèi)窯進(jìn)行焙燒，焙燒溫度為600?800攝氏度，焙燒時(shí)間為4?6小時(shí)，(4)在內(nèi)窖外，夕卜窖內(nèi)的空間中設(shè)置多臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)，以對(duì)外窖內(nèi)氧氣量進(jìn)行控制，(5)在內(nèi)窖與煙囪連接通道處設(shè)置袋式吸塵器，以對(duì)煙氣進(jìn)行進(jìn)行過濾，(6)焙燒完成后，用循環(huán)冷卻水迅速將內(nèi)窯環(huán)境冷卻至200攝氏度以下，并控制內(nèi)窯和外窯氣壓，逐步緩慢恢復(fù)至常壓，然后打開外窯進(jìn)出口，完成鉻渣磚制作。
[0018]本發(fā)明中，上述鉻渣、高爐渣、高爐灰、干煤灰、觀音土、木纖維顆粒、水玻璃、亞硫酸鈉、水的按照重量比大致為25:10:10:10:30:2:2:1:10。在初選鉻渣、高爐渣、高爐灰、干煤灰、觀音土?xí)r，需要將混入其中的石子、雜物清理干凈，因?yàn)殂t渣屬于劇毒物質(zhì)，所以在全流程中操作人員應(yīng)當(dāng)做好防護(hù)，在燒結(jié)成磚前應(yīng)當(dāng)避免碰觸混合物，而高爐渣、高爐灰、干煤灰均屬于排放廢棄物，也燒結(jié)成磚前也應(yīng)當(dāng)避免人體接觸。被篩掉的廢棄物應(yīng)當(dāng)集中收集在一個(gè)專用池中，以備后期集中處理。
[0019]本發(fā)明中，磚坯晾曬場(chǎng)是特制的晾曬場(chǎng)，在碼放磚坯的地面上設(shè)置排放溝，排放溝上放置篦子，篦子上碼放磚坯，在磚坯上方應(yīng)當(dāng)加設(shè)防御設(shè)施，條件較差的晾曬場(chǎng)可以用蘆葦席覆蓋磚坯，條件好的可以在整個(gè)晾曬場(chǎng)上方架設(shè)玻璃頂棚或者透明瓦。排放溝中的污水進(jìn)入污水池，以備后期集中處理。
[0020]本發(fā)明中，設(shè)置內(nèi)窯和外窯，內(nèi)窯中用淤泥密封，淤泥可以是池塘等底部的淤泥，也可以是城市污泥，
[0021 ]本發(fā)明中，在外窯內(nèi)還設(shè)置多臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)，內(nèi)窯和外窯幾乎成密封狀態(tài)，只允許空氣從特定通道進(jìn)入窯內(nèi)，在焙燒時(shí)，氧氣含量不能充足，需要產(chǎn)生大量的一氧化碳?xì)怏w對(duì)鉻渣進(jìn)行還原，將六價(jià)鉻徹底還原成三價(jià)鉻。而氧氣量跟不上則會(huì)對(duì)整個(gè)燒制進(jìn)程產(chǎn)生巨大影響。
[0022]本發(fā)明中，在內(nèi)窯與煙囪連接通道處設(shè)置袋式吸塵器，以對(duì)煙氣進(jìn)行進(jìn)行過濾，
[0023]本發(fā)明中，制作成的磚體中六價(jià)鉻Cr(VI)含量大大降低，六價(jià)鉻浸出毒性遠(yuǎn)低于我國(guó)頒布的標(biāo)準(zhǔn)《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)-浸出毒性鑒別》(GB5085.3-1996)中要求的[Cr(VI)]彡10mg/L的限值。
[0024]根據(jù)本發(fā)明，不但利用了諸如廢棄的生活垃圾的生物質(zhì)，還利用了鋼鐵工業(yè)感到棘手的廢渣廢土，還將這些危害環(huán)境的廢棄物變廢為寶，制作成建筑用磚體，廣泛適用于各類排放絡(luò)毒的企業(yè)的污染治理。
[0025]以上通過【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做出詳細(xì)說明，但需要說明的是，本發(fā)明并不限于該具體實(shí)施例，本發(fā)明可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)行各種修飾和變更。凡不脫離本發(fā)明的精神和原則所作的任何修改等等同物，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鉻渣制磚工藝，其特征在于包括如下步驟:(I)初選鉻渣、高爐渣、高爐灰、干煤灰、觀音土，將它們碾碎至40?100目后混合，并加入木纖維顆粒、水玻璃、以及少量的亞硫酸鈉并注水?dāng)嚢杈鶆?，然后用壓模機(jī)壓模成型，傳送至切割線切割成磚坯，(2)將切割完成的磚還放置瞭曬場(chǎng)瞭曬I?3個(gè)月，(3)將瞭曬好的磚還置于磚窖的內(nèi)窖中，并用游泥密封，在內(nèi)窯四周散布煤粉，在內(nèi)窯四周設(shè)置至少20個(gè)泄壓閥孔，然后用磚石和泥土密封外窯的進(jìn)出口，并開始對(duì)內(nèi)窯進(jìn)行焙燒，焙燒溫度為600?800攝氏度，焙燒時(shí)間為4?6小時(shí)，(4)在內(nèi)窖外，夕卜窖內(nèi)的空間中設(shè)置多臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)，以對(duì)外窖內(nèi)氧氣量進(jìn)行控制，(5)在內(nèi)窖與煙囪連接通道處設(shè)置袋式吸塵器，以對(duì)煙氣進(jìn)行進(jìn)行過濾，(6)焙燒完成后，用循環(huán)冷卻水迅速將內(nèi)窯環(huán)境冷卻至200攝氏度以下，并控制內(nèi)窯和外窯氣壓，逐步緩慢恢復(fù)至常壓，然后打開外窯進(jìn)出口，完成鉻渣磚制作。2.如權(quán)利要求1所述鉻渣制磚工藝，上述鉻渣、高爐渣、高爐灰、干煤灰、觀音土、木纖維顆粒、水玻璃、亞硫酸鈉、水的按照重量比大致為25:10:10:10:30:2:2:1:10。
【文檔編號(hào)】C04B33/135GK106082973SQ201610422939
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月15日 公開號(hào)201610422939.6, CN 106082973 A, CN 106082973A, CN 201610422939, CN-A-106082973, CN106082973 A, CN106082973A, CN201610422939, CN201610422939.6
【發(fā)明人】侯緒華
【申請(qǐng)人】侯緒華