铬渣作锰矿烧结助剂解毒Cr（Ⅵ）的综合利用研究

论文摘要

铬渣是铬盐及铁合金等行业在生产过程中排放的危险废弃物,由于其中含有强氧化性Cr（Ⅵ）而具有很强的毒性,对人体健康和生态环境具有严重的危害。防治铬渣污染和对铬渣进行有效地处理处置,从而实现危险废物的合理利用已成为亟待解决的环境问题,如何实现铬渣的无害化、资源化综合利用是环保工作者首要的研究任务。本论文借鉴烧结铁矿-炼铁的理论和生产经验,结合某些铬盐生产企业的实际情况,在冶金热力学理论基础上,进行了铬渣作锰矿烧结助剂的优化实验研究。通过设定温度、保温时间、铬渣配比等参数,从反应产物浸出液中Cr（Ⅵ）浓度,以及烧结矿的性能指标要求等方面得出本实验最佳控制参数为1200℃、铬渣掺入量20%、保温时间40min。该实验条件下,烧结产物的Cr（Ⅵ）浸出值为0.0188mg/L,解毒率为99.96%,铬渣解毒效果好；同时,烧结产物强度高,质量合格,符合烧结矿的性能指标要求。通过考察曝晒、模拟酸雨等环境条件对产物稳定性的影响,验证了自然条件下烧结产物露天存放安全、稳定。借助扫描电镜和X射线衍射仪等分析仪器对烧结产物进行物相分析,得出经高温烧结,铬渣中Cr（Ⅵ）还原为Cr（Ⅲ）,形成了结构稳定的钙长石（CaAl2Si2O8）、含铬镁铝尖晶石（MgAlCrO4）、钙铁橄榄石（CaFeSiO4）等矿物,固化效果好,可防止产生二次污染。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 铬渣概述
• 1.1.1 铬盐生产及铬渣的产生
• 1.1.2 铬渣的组成及危害
• 1.1.3 国内外铬盐生产及铬渣堆存状况
• 1.1.4 铬渣污染治理的方法与技术
• 1.2 锰矿及锰矿粉烧结技术
• 1.3 课题提出的意义及主要内容
• 1.3.1 课题提出的意义
• 1.3.2 课题研究的主要内容
• 第2章 铬渣作锰矿烧结助剂解毒Cr（Ⅵ）的热力学分析
• 2.1 Cr的氧化物与C反应的热力学分析
• 2CrO₄反应的热力学分析'>2.2 C与Na₂CrO₄反应的热力学分析
• 4反应的热力学分析'>2.3 C与CaCrO₄反应的热力学分析
• 第3章 铬渣作锰矿烧结助剂实验方法
• 3.1 材料与仪器
• 3.1.1 实验原料
• 3.1.2 实验试剂
• 3.1.3 实验仪器与设备
• 3.2 实验方法
• 3.2.1 实验设置
• 3.2.2 分析测试方法
• 3.2.3 烧结产物的质量评价方法
• 第4章 铬渣作锰矿烧结助剂解毒Cr（Ⅵ）的研究
• 4.1 解毒效果分析
• 4.2 温度的影响
• 4.2.1 温度对Cr（Ⅵ）浸出值的影响
• 4.2.2 温度对烧结矿质量的影响
• 4.3 保温时间的影响
• 4.3.1 保温时间对Cr（Ⅵ）浸出值的影响
• 4.3.2 保温时间对烧结矿质量的影响
• 4.4 铬渣配比的影响
• 4.5 物相分析
• 4.5.1 铬渣烧结前后结构变化
• 4.5.2 加入铬渣对锰烧结矿的影响
• 4.5.3 不同温度下铬渣锰烧结矿的结构变化
• 4.6 小结
• 第5章 铬渣—锰烧结矿稳定性研究
• 5.1 实验部分
• 5.1.1 原料和设备
• 5.1.2 实验方法
• 5.2 结果与讨论
• 5.2.1 曝晒对烧结产物稳定性的影响
• 5.2.2 酸雨对烧结产物稳定性的影响
• 5.3 小结
• 第6章 结论
• 参考文献
• 致谢