[发明专利]一种利用高硫煤解毒铬渣的方法

说明书

本发明公开一种利用高硫煤解毒铬渣的方法，将铬渣筛分为粗粒径铬渣和细粒径铬渣，分别风干后破碎；将高硫煤风干破碎；将破碎后的粗粒径铬渣和细粒径铬渣与破碎后的高硫煤分别混合均匀，分别调节pH值至8.0~11.0，含水率为12~18%，细粒径混渣的还原温度为500~700℃，还原时间为10~30min；粗粒径混渣的还原温度为800~1000℃，还原时间10~30 min；还原后进行水淬后出料；解毒后的铬渣六价铬浸出浓度＜0.1mg/L，可有效解决铬渣大量排放造成的污染问题，与传统固态还原剂干法解毒铬渣相比，大幅度降低了成本，尾气中二氧化硫排放量远低于200mg/m³，符合国家标准要求，同时实现了高硫煤的清洁利用。

技术领域

本发明涉及一种利用高硫煤解毒铬渣的方法，彻底解毒铬渣的同时，实现了高硫煤的清洁利用，属于废物治理和煤炭清洁利用领域。

背景技术

铬渣是焙烧生产铬盐的过程中产生的有毒有害固体废弃物，主要成份为铬、铁、铝、钙、镁、硅的氧化物或碱性复合盐。铬的化合物对人体的危害与其价态及水溶性有关，金属铬及三价铬对人体无害，六价铬是一种皮肤病和肺增敏剂，具有致癌和致突变的特性，在吸入后对呼吸道、肝脏、肾脏、胃肠道和免疫系统以及血液有极大的毒性。铬渣也由于含有大量的六价铬被列入国家危险废物名录。铬渣中的六价铬主要以四水铬酸钠、铬酸钙、铬铝酸钙和碱式铬酸铁等形式存在，露天堆放的大量铬渣经长期日晒雨淋，其中有毒的六价铬随着淋溶作用迁移至土壤、地表水及地下水，对周围环境和附近水资源造成严重的污染，最终通过食物链富集，会对居民的生命健康造成极大的危害。

铬渣污染造成的环境及社会问题日益严重，对其进行有效的治理已经迫在眉睫。铬渣解毒的关键在于通过还原剂将六价铬还原为三价铬，根据还原过程中反应介质不同可分为干法解毒和湿法解毒。其中干法解毒操作简便，便于异位处置，且处理量大，因而工业化应用中多采用干法解毒的工艺处理铬渣。干法解毒铬渣由于还原剂的不同，也被分为气相还原法和固相还原法。气相还原法以H₂、CH₄、CO等还原性气体作为还原剂，固相还原法一般碳粉、木屑、稻皮、煤矸石等还原剂。但由还原剂的消耗量大、高温条件对设备的要求极高，干法解毒仍存在还原剂成本高、一次性投资大、能耗高的问题。高硫煤主要成分为碳，具有较强的还原性和较高的热值，非常适合作为干法解毒铬渣的还原剂。我国能源结构以燃煤为主，但我国的煤炭资源赋存具有总量大但人均可采储量少的特点，且其中高硫煤占有比例大。但由于高硫煤中硫分大于3%，燃烧对环境造成的污染较大，因而被限制开采。基于我国煤炭资源的赋存特点，长期禁采不利于经济和社会的发展，因而高硫煤的清洁利用值得深入的研究和探讨。

发明内容

有鉴于现役铬渣干法解毒技术存在能耗高，处理成本过高的问题，本发明提出采用高硫煤这种资源赋存量大、成本低，且急需研究清洁利用途径以便于解除其开采限制的还原剂解毒铬渣的技术，通过对干法解毒铬渣机理的深入研究，本发明在高温还原反应前喷洒酸液，以促进高硫煤的煤气化和铬渣中六价铬的彻底释放，并采用分段还原铬渣的方法，同时将传统的回转窑改为螺旋搅拌式回转窑，提高了生产规模，提升了解毒效率。本发明提供一种高效低成本的干法解毒铬渣方法，消除铬渣造成的环境污染的同时实现高硫煤的清洁利用。

一种利用高硫煤解毒铬渣的方法，具体包括以下步骤：

（1）将铬渣筛分为粗粒径铬渣和细粒径铬渣，粗粒径铬渣的粒径≥10目，细粒径铬渣的粒径＜10目，分别风干后破碎；高硫煤风干破碎；

（2）将步骤（1）的破碎后的粗粒径铬渣和细粒径铬渣分别与高硫煤混合均匀得到粗粒径混渣和细粒径混渣；

（3）通过喷洒水或酸性溶液，将步骤（2）粗粒径混渣和细粒径混渣的pH值调整为8.0~11.0，含水率为12~18%；