鉻渣,生產(chǎn)金屬鉻和鉻鹽過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣。對人類有一定的危害。鉻渣是生產(chǎn)金屬鉻和鉻鹽過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣。中國目前有20多個省市排放鉻渣。
一、鉻渣的成分
鉻渣的化學(xué)成分為:二氧化硅占4~30%,三氧化
二鋁占5%~10%,氧化鈣占26%~44%,氧化鎂占8%~36%,三氧化二鐵占2%~11%,六氧化二鉻(Cr2O6)占0.6%~0.8%和重鉻酸鈉(Na2Cr2O7)占1%左右等。鉻渣所含主要礦物有方鎂石(MgO)、硅酸鈣(2CaO·SiO2)、布氏石(4CaO·Al2O3·Fe2O3)和1%~10%的殘余鉻鐵礦等。
二、鉻渣的危害
在無還原劑時,重鉻酸鈉的水溶液含有劇毒的含六價鉻的重鉻酸根。
鉻渣露天堆放,受雨雪淋浸,所含的六價鉻被溶出滲入地下水或進(jìn)入河流、湖泊中,污染環(huán)境。嚴(yán)重污染帶內(nèi)水中六價鉻含量可高達(dá)每升數(shù)十毫克,超過飲用水標(biāo)準(zhǔn)若干倍。六價鉻、鉻化合物以及鉻化合物氣溶膠等,能以多種形式危害人畜健康(見鉻污染對健康的影響)。因此鉻渣的堆存場必須采取鋪地防滲和加設(shè)棚罩。
第一、應(yīng)采取措施防止鉻渣流失,包括:
(1)鉻渣堆放場所應(yīng)配備專門的管理人員,禁止無關(guān)人員和車輛進(jìn)入鉻渣堆放場所,對出入的人員和車輛進(jìn)行檢查和記錄;
(2)鉻渣堆放場所內(nèi)的任何作業(yè)應(yīng)征得管理人員的同意,管理人員應(yīng)對堆放場所內(nèi)的所有作業(yè)活動進(jìn)行記錄。
第二、 應(yīng)采取措施防止雨水徑流進(jìn)入鉻渣堆放場所,包括:
(1)設(shè)立擋水堰;
(2)設(shè)立雨水導(dǎo)流溝渠,根據(jù)情況布設(shè)排水設(shè)備。
第三、應(yīng)采取措施防止或減少鉻渣滲濾液排入地面、土壤和水體,防止或減少鉻渣粉塵污染空氣環(huán)境,包括:
(1)設(shè)立收集溝、集液池和集液井;
(2)將滲濾液收集在容器中;
(3)將收集的滲濾液返回生產(chǎn)工藝,或進(jìn)入工業(yè)污水處理廠處理后達(dá)標(biāo)排放;
(4)對堆放場所進(jìn)行必要的覆蓋、遮擋。鉻渣的堆存場必須采取鋪地防滲和加設(shè)棚罩。
鉻渣的利用主要有以下幾個方面:
①制燒結(jié)磚
將鉻渣干燥、粉碎,按鉻渣粉40%和粘土60%的比例混合配料,制成磚坯,入窯燒制。在高溫和強(qiáng)還原性環(huán)境中,六價鉻還原為不溶于水的三氧化二鉻,消除劇毒。磚材可達(dá)到建筑要求。
②制高強(qiáng)鉻鋇磚
將5份鉻渣和3份碳酸鋇渣混合加水40%,在球磨機(jī)內(nèi)濕磨。鉻渣中的六價鉻變成不溶于水的鉻酸鋇,一部分轉(zhuǎn)化成三價鉻。按3份鉻鋇渣漿和2份煤渣配料,經(jīng)過碾壓和燜料,制成磚坯。然后經(jīng)升溫、恒溫、降溫各2小時,在8個大氣壓力下進(jìn)行壓蒸養(yǎng)護(hù),制成鉻鋇磚。鉻渣中含較多氧化鎂,體積會膨脹,需要存放一段時間,體積穩(wěn)定后使用。
③制鉻渣鑄石
以30%鉻渣、25%硅酸鹽和45%煤渣配料,再摻入3%~5%氧化鐵,經(jīng)熔融澆鑄,結(jié)晶退火,制得抗壓強(qiáng)度為4800~5500千克力/厘米的高強(qiáng)度、耐磨損、防腐蝕的鑄石。
鉻渣處理方法有很多,高溫還原冶煉是處理鉻渣污染的最佳途徑。燒結(jié)是將粉狀物料(如粉礦和精礦)進(jìn)行高溫加熱,在不完全融化的條件下燒結(jié)成塊的方法。鉻渣在燒結(jié)過程中的還原解毒主要是燒結(jié)過程中的C和CO在高溫下的強(qiáng)還原性,將Cr6+還原成Cr3+,起到解毒的目的;燒結(jié)礦中的CaO、mgO、FeO等又與Cr2O3發(fā)生反應(yīng),因此燒結(jié)礦(塊)中的鉻主要以鉻尖晶石(mgO、Cr2O3)、鉻鐵礦和鉻酸鈣等形態(tài)存在。
鉻渣在燒結(jié)工藝進(jìn)行高溫(溫度1200~1300℃)條件還原生產(chǎn)燒結(jié)礦的化學(xué)反應(yīng)方程式如下:
2Na2CrO4 + 3CO = Cr2O3 + 2Na2O + 3CO2
2CaCrO4 + 3CO = Cr2O3 + 2CaO + 3CO2
鉻及其化合物所引起的環(huán)境污染。鉻污染主要來源于劣質(zhì)化妝品原料、皮革制劑、金屬部件鍍鉻部分,工業(yè)顏料以及鞣革、橡膠和陶瓷原料等;如誤食飲用,可致腹部不適及腹瀉等中毒癥狀,引起過敏性皮炎或濕疹,呼吸進(jìn)入,對呼吸道有刺激和腐蝕作用,引起咽炎、支氣管炎等。水污染嚴(yán)重地區(qū)居民,經(jīng)常接觸或過量攝入者,易得鼻炎、結(jié)核病、腹瀉、支氣管炎、皮炎等。