公布日：2023.01.17
申請(qǐng)日：2022.10.31
分類號(hào)：C01G37/02(2006.01)I;C01F11/18(2006.01)I;C01B33/24(2006.01)I
摘要
本發(fā)明屬于含鉻污泥再利用技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種提釩廢水產(chǎn)生的含鉻污泥處理的方法。先向干燥后的提釩廢水產(chǎn)生的含鉻污泥中加入碳酸鈉，然后進(jìn)行煅燒，加水后經(jīng)分離得到溶液與沉淀；向溶液中加入氧化鈣反應(yīng)，分離得到鉻酸鈉溶液、硅酸鈣與釩酸鈣的混合沉淀；向鉻酸鈉溶液中通入二氧化碳反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，再加熱至一定溫度后，加入甲醛溶液反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后保溫熟化，經(jīng)分離得到羥基氧化鉻與氫氧化鉻的混合物沉淀、碳酸氫鈉溶液；將羥基氧化鉻與氫氧化鉻的混合物沉淀進(jìn)行煅燒得到三氧化二鉻。經(jīng)本發(fā)明所述技術(shù)方案得到的三氧化二鉻的純度可高達(dá)99.5％，為低硫、低碳、低鐵、低硅的冶金級(jí)氧化鉻產(chǎn)品，并且整個(gè)處理過程中，無二次污染產(chǎn)生。
權(quán)利要求書
1.一種提釩廢水產(chǎn)生的含鉻污泥處理的方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)對(duì)提釩廢水產(chǎn)生的含鉻污泥進(jìn)行干燥處理，向干燥后的提釩廢水產(chǎn)生的含鉻污泥中加入碳酸鈉，然后進(jìn)行煅燒，得到煅燒后的物料，向煅燒后的物料中加水，分離得到溶液與沉淀；(2)向溶液中加入氧化鈣反應(yīng)，分離得到鉻酸鈉溶液、硅酸鈣與釩酸鈣的混合沉淀；(3)向鉻酸鈉溶液中通入二氧化碳反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，再加熱至一定溫度后，加入甲醛溶液反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后保溫熟化，得到羥基氧化鉻、氫氧化鉻與碳酸氫鈉的混合溶液，然后分離得到羥基氧化鉻與氫氧化鉻的混合物沉淀、碳酸氫鈉溶液；(4)將羥基氧化鉻與氫氧化鉻的混合物沉淀進(jìn)行煅燒得到三氧化二鉻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提釩廢水產(chǎn)生的含鉻污泥處理的方法，其特征在于，所述步驟(1)中干燥后的提釩廢水產(chǎn)生的含鉻污泥與碳酸鈉的質(zhì)量比為1:0.3～1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的提釩廢水產(chǎn)生的含鉻污泥處理的方法，其特征在于，所述步驟(1)中煅燒的條件為：煅燒氣氛為空氣或氧氣，溫度為950～1100℃，時(shí)間為1～2h。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的提釩廢水產(chǎn)生的含鉻污泥處理的方法，其特征在于，所述步驟(1)中溶液中硅、釩與氧化鈣中鈣的摩爾比為1:3～4.5，其中溶液中硅與氧化鈣中鈣的摩爾比為1:1～1.5，溶液中釩與氧化鈣中鈣的摩爾比為1:2～3。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的提釩廢水產(chǎn)生的含鉻污泥處理的方法，其特征在于，所述步驟(2)中硅酸鈣與釩酸鈣的混合沉淀的資源化利用方法為：向硅酸鈣與釩酸鈣的混合沉淀中加水形成漿料，向漿料中加入碳酸鈉溶液，分離得到碳酸鈣與硅酸鈣沉淀、釩酸鈉溶液；所述釩酸鈉溶液再返回步驟(2)中，所述碳酸鈣與硅酸鈣沉淀干燥后用做建材原料；所述硅酸鈣與釩酸鈣的混合沉淀與水的質(zhì)量比為1:3～5；所述碳酸鈉溶液的濃度為10～30％；所述釩酸鈣中釩與碳酸鈉的摩爾比為1:2～5。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的提釩廢水產(chǎn)生的含鉻污泥處理的方法，其特征在于，所述步驟(3)中通入二氧化碳的壓力為1～1.2mpa，通入二氧化碳反應(yīng)的時(shí)間為1～3h，所述加熱后的溫度為140～160℃，所述甲醛溶液的濃度為10～37％。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的提釩廢水產(chǎn)生的含鉻污泥處理的方法，其特征在于，所述步驟(3)中加入甲醛溶液反應(yīng)的溫度為180～220℃，當(dāng)反應(yīng)的溫度>220℃停止加入甲醛溶液，溫度<180℃繼續(xù)加入甲醛溶液，反應(yīng)的時(shí)間為1～3h，所述鉻酸鈉溶液中鉻酸鈉與甲醛溶液中甲醛的質(zhì)量比為0.1～0.3:100；所述熟化的時(shí)間為4～8h。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的提釩廢水產(chǎn)生的含鉻污泥處理的方法，其特征在于，所述步驟(3)中分離得到羥基氧化鉻與氫氧化鉻的混合物沉淀、碳酸氫鈉溶液的具體過程為：將保溫熟化后的羥基氧化鉻、氫氧化鉻與碳酸氫鈉的混合溶液冷卻至80℃，然后進(jìn)行多級(jí)逆流洗滌，沉降分離得到碳酸氫鈉溶液、羥基氧化鉻與氫氧化鉻的混合物沉淀；所述碳酸氫鈉溶液與所述多級(jí)逆流洗滌的第一級(jí)洗液進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶得到碳酸氫鈉，將碳酸氫鈉返回步驟(1)中代替碳酸鈉循環(huán)使用。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的提釩廢水產(chǎn)生的含鉻污泥處理的方法，其特征在于，所述步驟(4)中煅燒的溫度為1100～1400℃，煅燒的時(shí)間為1～2h。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種提釩廢水產(chǎn)生的含鉻污泥處理的方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。
為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：
本發(fā)明提供了一種提釩廢水產(chǎn)生的含鉻污泥處理的方法，包括以下步驟：
(1)對(duì)提釩廢水產(chǎn)生的含鉻污泥進(jìn)行干燥處理，向干燥后的提釩廢水產(chǎn)生的含鉻污泥中加入碳酸鈉，然后進(jìn)行煅燒，得到煅燒后的物料，向煅燒后的物料中加水，分離得到溶液與沉淀；
(2)向溶液中加入氧化鈣反應(yīng)，分離得到鉻酸鈉溶液、硅酸鈣與釩酸鈣的混合沉淀；
(3)向鉻酸鈉溶液中通入二氧化碳反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，再加熱至一定溫度后，加入甲醛溶液反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后保溫熟化，得到羥基氧化鉻、氫氧化鉻與碳酸氫鈉的混合溶液，然后分離得到羥基氧化鉻與氫氧化鉻的混合物沉淀、碳酸氫鈉溶液；
(4)將羥基氧化鉻與氫氧化鉻的混合物沉淀進(jìn)行煅燒得到三氧化二鉻。
優(yōu)選的，在上述一種提釩廢水產(chǎn)生的含鉻污泥處理的方法中，所述步驟(1)中干燥后的提釩廢水產(chǎn)生的含鉻污泥與碳酸鈉的質(zhì)量比為1:0.3～1。
優(yōu)選的，在上述一種提釩廢水產(chǎn)生的含鉻污泥處理的方法中，所述步驟(1)中煅燒的條件為：煅燒氣氛為空氣或氧氣，溫度為950～1100℃，時(shí)間為1～2h。
優(yōu)選的，在上述一種提釩廢水產(chǎn)生的含鉻污泥處理的方法中，所述步驟(1)中溶液中硅、釩與氧化鈣中鈣的摩爾比為1:3～4.5，其中溶液中硅與氧化鈣中鈣的摩爾比為1:1～1.5，溶液中釩與氧化鈣中鈣的摩爾比為1:2～3。
優(yōu)選的，在上述一種提釩廢水產(chǎn)生的含鉻污泥處理的方法中，所述步驟(2)中硅酸鈣與釩酸鈣的混合沉淀的資源化利用方法為：向硅酸鈣與釩酸鈣的混合沉淀中加水形成漿料，向漿料中加入碳酸鈉溶液，分離得到碳酸鈣與硅酸鈣沉淀、釩酸鈉溶液；
所述釩酸鈉溶液再返回步驟(2)中，所述碳酸鈣與硅酸鈣沉淀干燥后用做建材原料；
所述硅酸鈣與釩酸鈣的混合沉淀與水的質(zhì)量比為1:3～5；所述碳酸鈉溶液的濃度為10～30％；所述釩酸鈣中釩與碳酸鈉的摩爾比為1:2～5。
優(yōu)選的，在上述一種提釩廢水產(chǎn)生的含鉻污泥處理的方法中，所述步驟(3)中通入二氧化碳的壓力為1～1.2mpa，通入二氧化碳反應(yīng)的時(shí)間為1～3h，所述加熱后的溫度為140～160℃，所述甲醛溶液的濃度為10～37％。
優(yōu)選的，在上述一種提釩廢水產(chǎn)生的含鉻污泥處理的方法中，所述步驟(3)中加入甲醛溶液反應(yīng)的溫度為180～220℃，當(dāng)反應(yīng)的溫度>220℃停止加入甲醛溶液，溫度<180℃繼續(xù)加入甲醛溶液，所述反應(yīng)的時(shí)間為1～3h；所述鉻酸鈉溶液中鉻酸鈉與甲醛溶液中甲醛的質(zhì)量比為0.1～0.3:100；所述熟化的時(shí)間為4～8h。
優(yōu)選的，在上述一種提釩廢水產(chǎn)生的含鉻污泥處理的方法中，所述步驟(3)中分離得到羥基氧化鉻與氫氧化鉻的混合物沉淀、碳酸氫鈉溶液的具體過程為：將保溫熟化后的羥基氧化鉻、氫氧化鉻與碳酸氫鈉的混合溶液冷卻至80℃，然后進(jìn)行多級(jí)逆流洗滌，沉降分離得到碳酸氫鈉溶液、羥基氧化鉻與氫氧化鉻的混合物沉淀；
所述碳酸氫鈉溶液與所述多級(jí)逆流洗滌的第一級(jí)洗液進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶得到碳酸氫鈉，將碳酸氫鈉返回步驟(1)中代替碳酸鈉循環(huán)使用。
優(yōu)選的，在上述一種提釩廢水產(chǎn)生的含鉻污泥處理的方法中，所述步驟(4)中煅燒的溫度為1100～1400℃，煅燒的時(shí)間為1～2h。
經(jīng)由上述的技術(shù)方案可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：
本發(fā)明中所述的提釩廢水產(chǎn)生的含鉻污泥中的主要成分為氫氧化鉻、水、硅、釩、鐵以及少量的鈣，經(jīng)本發(fā)明所述技術(shù)方案制備得到的三氧化二鉻的純度可高達(dá)99.5％，其中鐵小于0.1％、硅小于0.1％、硫小于0.0001％、碳小于0.0001％，為低硫，低碳，低鐵，低硅的冶金級(jí)氧化鉻產(chǎn)品，并且整個(gè)處理過程中，無二次污染產(chǎn)生，適合大規(guī)模推廣使用。
（發(fā)明人：徐鑫磊;梅文紅;徐浩鑫）
