一種利用含鉻廢水插層合成鈣鉻類榴石的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用含鉻廢水插層合成鈣鉻類榴石的方法，其創(chuàng)新點在于：以含鉻廢水中鉻為計量標(biāo)準(zhǔn)，按照質(zhì)量比投入水化氯鋁酸鈣，在常溫下反應(yīng)，分離出沉淀物，沉淀物烘干，得到鈣鉻類榴石。本發(fā)明的這種利用含鉻廢水插層合成鈣鉻類榴石的方法，開發(fā)了一種有效途徑，充分資源化利用廢水中的鉻，變廢為寶、化害為利，充分利用鉻重金屬的同時有效處理了廢水，含鉻廢水經(jīng)水化氯鋁酸鈣插層置換后，鉻濃度由原來的45～50mg/l降低至0.4～0.5mg/l，達(dá)到安全排放的標(biāo)準(zhǔn)；本發(fā)明的處理方法不會產(chǎn)生污泥，避免了以固廢的形式造成的二次污染轉(zhuǎn)移，充分利用中水和濾餅，經(jīng)濟(jì)環(huán)保，效率高。
【專利說明】一種利用含鉻廢水插層合成鈣鉻類榴石的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種利用含鉻廢水插層合成鈣鉻類榴石的方法，屬于環(huán)境保護(hù)、中水回用、功能納米【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]我國的電鍍廠大約有一萬多家。每年排放的廢水約有40億m3。含Cr(VI)廢水是電鍍行業(yè)的主要廢水來源之一。Cr(VI)具有強(qiáng)毒性，是國際抗癌研究中心和美國毒理學(xué)組織公布的致癌物。具有明顯的致癌作用。六價鉻化合物在自然界不能被微生物分解。且滲透遷移性較強(qiáng)。對人體有強(qiáng)烈的致敏作用。因此，對含Cr(VI)電鍍廢水的妥善處理。是電鍍行業(yè)中一個必須解決的環(huán)境問題。
[0003]目前，對于含CHVI)電鍍廢水的處理主要采用化學(xué)還原法、電解法、吸附法、微生物法、萃取法等。
[0004]化學(xué)還原法的基本原理是用還原劑將Cr(VI)還原為Cr ( III )，再加絮凝劑將Cr (m)絮凝沉淀，以實現(xiàn)固液分離。
[0005]電解法是利用電極與廢水中Cr(VI)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)而消除其毒性的方法，屬于電化學(xué)過程。
[0006]吸附法是利用多孔性固態(tài)物質(zhì)吸附水中污染物來處理廢水的一種常用方法。
[0007]近幾年來.隨著生物工程科學(xué)的發(fā)展，人們對微生物的認(rèn)識越來越深人，利用微生物法來處理含Cr (VI)廢水也逐漸引起人們的關(guān)注。
[0008]萃取法是利用Cr ( VI)在不同的溶劑中有不同的溶解度來將其分離的單元操作。
[0009]眾所周知，鉻作為一種重金屬，廢水中的鉻也是非常寶貴的生產(chǎn)資源，上述幾種主要的處理方法多數(shù)都要產(chǎn)生污泥，然后以固廢的形式將二次污染轉(zhuǎn)移。
[0010]目前對含鉻廢水治理技術(shù)的研究大都局限于實驗室或生產(chǎn)性試驗階段，因素單一無干擾，這與實際工程條件還存在一定的差距，鈣鉻類榴石在PVC行業(yè)、催化化學(xué)、藥物化學(xué)、農(nóng)業(yè)化學(xué)、裝飾建材等諸多方面有著廣泛的應(yīng)用前景。
[0011]因此，急需要開發(fā)一種有效途徑，充分資源化利用廢水中的鉻，變廢為寶、化害為利的發(fā)明一種利用含鉻廢水插層合成鈣鉻類榴石的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的目的是提供一種利用含鉻廢水生產(chǎn)鈣鉻類榴石的方法，便于在實際工程中的應(yīng)用和推廣。
[0013]本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種利用含鉻廢水插層合成鈣鉻類榴石的方法，其創(chuàng)新點在于:以含鉻廢水中鉻為計量標(biāo)準(zhǔn)，按照質(zhì)量比投入水化氯鋁酸鈣，在常溫下反應(yīng)，分離出沉淀物，沉淀物烘干，得到鈣鉻類榴石。
[0014]進(jìn)一步的，所述利用含鉻廢水插層合成鈣鉻類榴石的方法具體步驟為在常溫攪拌下向含鉻廢水中緩慢加入準(zhǔn)確計量經(jīng)研磨粉碎過的水化氯鋁酸鈣，保持常溫下攪拌，設(shè)置攪拌反應(yīng)時間為8~96小時，攪拌至鉻完全插層置換入水化氯鋁酸鈣中生成鈣鉻類榴石后，經(jīng)過常溫下過柱實現(xiàn)固液分離出沉淀物，停留時間為4~24小時后，浙干直接排料，沉淀物烘干，設(shè)置烘干溫度為80~500°C，最后研磨粉碎至成品。
[0015]進(jìn)一步的，所述水化氯鋁酸鈣投入量與含鉻廢水中鉻的質(zhì)量比為1:10~20。
[0016]進(jìn)一步的，所述水化氯鋁酸鈣投入量與含鉻廢水中鉻的質(zhì)量比為1:13~17。
[0017]進(jìn)一步的，所述含鉻廢水包括有機(jī)鉻廢水、無機(jī)鉻廢水和有機(jī)無機(jī)混合廢水；所述有機(jī)鉻廢水為 乙酸鉻廢水；所述無機(jī)鉻廢水為硫酸鉻、氯化鉻或氧化鉻廢水；所述有機(jī)無機(jī)混合廢水為有機(jī)鉻廢水與無機(jī)鉻廢水任意比的混合溶液。
[0018]優(yōu)選的，所述的水化氯鋁酸鈣之鈣鋁比為1.5~6:1。
[0019]優(yōu)選的，所述的水化氯鋁酸鈣之鈣鋁比為2~4:1。
[0020]優(yōu)選的，所述常溫下攪拌反應(yīng)時間為12~48小時。
[0021]優(yōu)選的，所述常溫下過柱的停留時間為8~12小時。
[0022]優(yōu)選的，所述沉淀物烘干溫度為120~270°C。
[0023]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明的這種利用含鉻廢水插層合成鈣鉻類榴石的方法，開發(fā)了一種有效途徑，充分資源化利用廢水中的鉻，變廢為寶、化害為利，充分利用鉻重金屬的同時有效處理了廢水，含鉻廢水經(jīng)水化氯鋁酸鈣插層置換后，鉻濃度由原來的45~50mg/l降低至0.4~0.5mg/l，達(dá)到安全排放的標(biāo)準(zhǔn)；本發(fā)明的處理方法不會產(chǎn)生污泥，避免了以固廢的形式造成的二次污染轉(zhuǎn)移，充分利用中水和濾餅，經(jīng)濟(jì)環(huán)保，效率高。
【具體實施方式】
[0024]下面的實施列可以使本專業(yè)技術(shù)人員更全面的理解本發(fā)明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實施例范圍之中。
[0025]實施例1
在鉻濃度為45mg/l，化學(xué)需氧量為157mg/l的I噸廢水中，攪拌下緩慢投入水化氯鋁酸鈣0.7Kg，設(shè)置常溫攪拌12小時，放料至抽濾桶，經(jīng)過常溫下過柱實現(xiàn)固液分離出沉淀物，停留時間為4~24小時后，浙干直接排料，沉淀物烘干，最后研磨粉碎至成品；
其中過濾得到的含鉻0.45mg/l的廢水母液，中水回用至電鍍工序；濾餅為鈣鉻類榴石，經(jīng)150°C烘焙，研磨粉碎包裝分級銷售。
[0026]本實施例中的利用含鉻廢水插層合成鈣鉻類榴石的方法，鉻濃度由原來的45mg/I降低至0.45mg/l，達(dá)到安全排放的標(biāo)準(zhǔn)；本實施例的處理方法不會產(chǎn)生污泥，避免了以固廢的形式造成的二次污染轉(zhuǎn)移，充分利用中水和濾餅，經(jīng)濟(jì)環(huán)保，效率高。
[0027]實施例2
在鉻濃度為48mg/l、化學(xué)需氧量為700mg/l的I噸電鍍廢水中，攪拌下緩慢加入水化氯鋁酸鈣0.75Kg，常溫攪拌24小時，放料至壓濾機(jī)壓濾，經(jīng)過常溫下過柱實現(xiàn)固液分離出沉淀物，浙干直接排料，沉淀物烘干，最后研磨粉碎至成品。
[0028]母液經(jīng)檢測含鉻量為0.4mg/l，化學(xué)需氧量為50mg/l，其中過濾得到的含鉻
0.4mg/l的廢水母液，中水回用至電鍍工序；濾餅為鈣鉻類榴石，經(jīng)270°C烘焙，研磨粉碎包裝分級銷售。
[0029]本實施例中的利用含鉻廢水插層合成鈣鉻類榴石的方法，鉻濃度由原來的48mg/l降低至0.4mg/l，達(dá)到安全排放的標(biāo)準(zhǔn)；本實施例的處理方法不會產(chǎn)生污泥，避免了以固廢的形式造成的二次污染轉(zhuǎn)移，充分利用中水和濾餅，經(jīng)濟(jì)環(huán)保，效率高。
【權(quán)利要求】
1.一種利用含鉻廢水插層合成鈣鉻類榴石的方法，其特征在于:以含鉻廢水中鉻為計量標(biāo)準(zhǔn)，按照質(zhì)量比投入水化氯鋁酸鈣，在常溫下反應(yīng)，分離出沉淀物，沉淀物烘干，得到鈣鉻類榴石。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用含鉻廢水插層合成鈣鉻類榴石的方法，其特征在于:所述利用含鉻廢水插層合成鈣鉻類榴石的方法具體步驟為在常溫攪拌下向含鉻廢水中緩慢加入準(zhǔn)確計量經(jīng)研磨粉碎過的水化氯鋁酸鈣，保持常溫下攪拌，設(shè)置攪拌反應(yīng)時間為8~96小時，攪拌至鉻完全插層置換入水化氯鋁酸鈣中生成鈣鉻類榴石后，經(jīng)過常溫下過柱實現(xiàn)固液分離出沉淀物，停留時間為4~24小時后，浙干直接排料，沉淀物烘干，設(shè)置烘干溫度為80~500°C，最后研磨粉碎至成品。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用含鉻廢水插層合成鈣鉻類榴石的方法，其特征在于:所述水化氯鋁酸鈣投入量與含鉻廢水中鉻的質(zhì)量比為1:10~20。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用含鉻廢水插層合成鈣鉻類榴石的方法，其特征在于:所述水化氯鋁酸鈣投入量與含鉻廢水中鉻的質(zhì)量比為1:13~17。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用含鉻廢水插層合成鈣鉻類榴石的方法，其特征在于:所述含鉻廢水包括有機(jī)鉻廢水、無機(jī)鉻廢水和有機(jī)無機(jī)混合廢水；所述有機(jī)鉻廢水為乙酸鉻廢水；所述無機(jī)鉻廢水為硫酸鉻、氯化鉻或氧化鉻廢水；所述有機(jī)無機(jī)混合廢水為有機(jī)鉻廢水與無機(jī)鉻廢水任意比的混合溶液。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用含鉻廢水插層合成鈣鉻類榴石的方法，其特征在于:所述的水化氯鋁酸鈣之鈣鋁比為1.5~6:1。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用含鉻廢水插層合成鈣鉻類榴石的方法，其特征在于:所述的水化氯鋁酸鈣之鈣鋁比為2~4:1。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用含鉻廢水插層合成鈣鉻類榴石的方法，其特征在于:所述常溫下攪拌反應(yīng)時間為12~48小時。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用含鉻廢水插層合成鈣鉻類榴石的方法，其特征在于:所述常溫下過柱的停留時間為8~12小時。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用含鉻廢水插層合成鈣鉻類榴石的方法，其特征在于:所述沉淀物烘干溫度為120~270°C。
【文檔編號】C02F101/22GK104003498SQ201410237042
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】陳潔, 吳春江, 盧愛美, 施紅兵, 李飛 申請人:江蘇隆昌化工有限公司