一種綜合處理廢氧化鐵脫硫劑和鉻渣的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種綜合處理廢氧化鐵脫硫劑和鉻渣的方法，目的在于解決現(xiàn)有廢氧化鐵脫硫劑中含有FeS，處理工序復(fù)雜，安全性低，投資大并且運(yùn)行費(fèi)用高，而現(xiàn)有的鉻鹽解毒方法也存在一定缺陷的問題，該方法包括預(yù)處理、混合反應(yīng)兩個(gè)步驟。本發(fā)明巧妙的將兩種廢棄物進(jìn)行相互處理，通過兩者之間的相互作用，達(dá)到以廢治廢的目的。本發(fā)明有效解決了現(xiàn)有廢氧化鐵脫硫劑和鉻渣無害化處理的問題，同時(shí)無須使用其他助劑，有效降低了處理成本，且工藝簡單，操作方便，具有節(jié)能、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的特點(diǎn)。本發(fā)明對于解決廢氧化鐵脫硫劑和鉻渣的處理問題具有重要意義，尤其是能夠有效處理鉻渣，有效減少鉻渣對環(huán)境的危害。
【專利說明】一種綜合處理廢氧化鐵脫硫劑和鉻渣的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及廢物處理領(lǐng)域，尤其是一種綜合處理廢氧化鐵脫硫劑和鉻渣的方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]在天然氣處理站的脫硫塔中，使用的氧化鐵脫硫劑失效后，就需要更換新的氧化鐵脫硫劑，因而，會(huì)產(chǎn)生大量的廢氧化鐵脫硫劑。廢氧化鐵脫硫劑是一種包含有單質(zhì)硫、無機(jī)硫(如FeS、FeS04、Fe2S3等)、有機(jī)硫等的混合物，其中所含的FeS是主要危害物。FeS屬于低毒物，具有刺激性，誤食后可引起胃腸刺激癥狀，長期吸入該粉塵，可能引起塵肺。同時(shí)，F(xiàn)eS的燃點(diǎn)僅為40°C，屬于極易自燃的硫化物，當(dāng)其處于溶液狀態(tài)時(shí)，自燃特性難以表現(xiàn)；一旦表面溶液蒸發(fā)，使FeS與空氣直接接觸，極易瞬間自燃，且自燃還會(huì)產(chǎn)生對人體極其有害的硫化氫、二氧化硫等物質(zhì)。同時(shí)，F(xiàn)eS的化學(xué)性質(zhì)較活潑，其接觸酸或酸性氣體后，會(huì)產(chǎn)生有毒氣體，而其在高溫條件下，會(huì)因受熱分解，釋放出有毒氣體，從而危害環(huán)境安全，還會(huì)對水體造成污染。
[0003]廢氧化鐵脫硫劑中的FeS具有極大的危險(xiǎn)性，若隨意丟棄，不僅會(huì)造成污染環(huán)境，而且會(huì)帶來安全隱患，引發(fā)火災(zāi)、爆炸等事故，因此，需要對廢氧化鐵脫硫劑進(jìn)行妥善的安全處置。
[0004]目前，傳統(tǒng)清除廢氧化鐵脫硫劑中FeS的方法主要包括:酸洗法、化學(xué)抑制法、高pH值溶劑清洗法和氧化劑法。這些方法都會(huì)產(chǎn)生H2S,因而需要對產(chǎn)生的H2S進(jìn)行清除，以避免二次污染，這在一定程度上也導(dǎo)致了這些方法處理工序復(fù)雜，安全性低，投資大并且運(yùn)行費(fèi)用高。目前，現(xiàn)有處理方法對廢氧化鐵脫硫劑的處理已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足企業(yè)的需要。
[0005]鉻鹽是用于化工、冶金、制革的重要化工產(chǎn)品，在國民生產(chǎn)生活中具有重要的作用。每生產(chǎn)I噸鉻鹽會(huì)產(chǎn)生2.5— 3噸鉻渣，鉻渣中通常含有質(zhì)量百分比1-3%的六價(jià)鉻。鉻渣中通常包含如下質(zhì)量百分比的組分:3~7Cr203、0.3^1.5六價(jià)鉻、23~36CaO、2(T33MgO、8~llSi02、5~8Al203、7~IlFe2O315其中，六價(jià)鉻有毒，其會(huì)引起鉻瘡、鼻中隔糜爛、血鉻、肺癌等多種疾病，5-8克六價(jià)鉻即可致人死亡，屬于對環(huán)境、人體有嚴(yán)重危害的危險(xiǎn)工業(yè)固體廢物。
[0006]我國先后有70余家企業(yè)生產(chǎn)鉻鹽，由于污染環(huán)境問題，已有40余家企業(yè)先后停產(chǎn)或轉(zhuǎn)產(chǎn)。2003年我國鉻鹽生產(chǎn)廠25家，年產(chǎn)鉻鹽23萬噸，排出鉻渣60萬噸左右。目前，我國鉻渣的總堆存量約600萬噸，分散于80余處，大部分沒有采取防雨、防滲措施。鉻渣中六價(jià)鉻隨雨水進(jìn)入土壤和地下水，已有上千萬畝土地和大量地下水被污染，這也嚴(yán)重制約了鉻鹽工業(yè)的發(fā)展。
[0007]目前，鉻渣無害化處理需要使六價(jià)鉻形式存在的鉻酸鈉、鉻酸鈣等被還原成無害的三價(jià)鉻。目前，我國傳統(tǒng)的鉻渣處理方法主要分為三類:濕法還原法(濕法)、高溫還原法(干法)和固化法。這些方法具有一定的效果，但也存在一定的局限性。濕法還原法耗酸量大，費(fèi)用較高，僅適用于有廢酸排放的企業(yè)。高溫還原法存在處理成本高、吃渣量小、鉻渣解毒不徹底的問題。采用固化法還原六價(jià)鉻需要加入大量的還原劑和固化劑，經(jīng)濟(jì)效益較差，且解毒效果不穩(wěn)定，因而沒有得到很好的推廣應(yīng)用。[0008]因此，目前迫切需要一種新的、更加高效、更加經(jīng)濟(jì)、更加環(huán)保的處理技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的發(fā)明目的在于:針對上述存在的問題，提供一種綜合處理廢氧化鐵脫硫劑和鉻渣的方法。本發(fā)明巧妙的將兩種廢棄物進(jìn)行相互處理，通過兩者之間的相互作用，達(dá)到以廢治廢的目的。本發(fā)明有效解決了現(xiàn)有廢氧化鐵脫硫劑和鉻渣無害化處理的問題，同時(shí)無須使用其他助劑，有效降低了處理成本，且工藝簡單，操作方便，具有節(jié)能、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的特點(diǎn)。本發(fā)明對于解決廢氧化鐵脫硫劑和鉻渣的處理問題具有重要意義，尤其是能夠有效處理鉻渣，有效減少鉻渣對環(huán)境的危害。
[0010]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種綜合處理廢氧化鐵脫硫劑和鉻渣的方法，包括如下步驟:
(1)預(yù)處理:將廢氧化鐵脫硫劑用水沖洗后，備用；
(2)混合反應(yīng):向密閉反應(yīng)器中分別加入廢氧化鐵脫硫劑、鉻渣，廢氧化鐵脫硫劑、鉻渣在密閉反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)；鉻渣中的CaO和廢氧化鐵脫硫劑中的FeS反應(yīng)生成CaS、FeO,CaS與密閉反應(yīng)器內(nèi)的水和氧氣反應(yīng)生成硫酸鈣，同時(shí)，廢氧化鐵脫硫劑中的硫酸亞鐵與鉻渣中的六價(jià)鉻鹽反應(yīng)，將六價(jià)鉻鹽還原為三價(jià)鉻鹽，從而達(dá)到解毒的目的。
[0011]所述步驟2中，向密閉反應(yīng)器中分別加入廢氧化鐵脫硫劑、鉻渣，廢氧化鐵脫硫齊[J、鉻渣在密閉反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)；鉻渣中的CaO和廢氧化鐵脫硫劑中的FeS反應(yīng)生成CaS,FeO,CaS與密閉反應(yīng)器內(nèi)的水和氧氣反應(yīng)生成硫酸鈣，同時(shí)，廢氧化鐵脫硫劑中的硫酸亞鐵與鉻渣中的Na2Cr04、CaCrO4反應(yīng)，生成Cr (OH) 3，從而達(dá)到解毒的目的。
[0012]所述步驟I中，廢氧化鐵脫硫劑用水沖洗后，在保持廢氧化鐵脫硫劑表面有溶液的條件下，對其進(jìn)行粉碎，得粉碎后的廢氧化鐵脫硫劑，備用；將鉻渣粉碎后，備用。
[0013]所述步驟2中，向密閉反應(yīng)器中分別加入粉碎后的廢氧化鐵脫硫劑、粉碎后的鉻渣，廢氧化鐵脫硫劑、鉻渣在密閉反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)；鉻渣中的CaO和廢氧化鐵脫硫劑中的FeS反應(yīng)生成CaS、FeO，CaS與密閉反應(yīng)器內(nèi)的水和氧氣反應(yīng)生成硫酸鈣，同時(shí)，廢氧化鐵脫硫劑中的硫酸亞鐵與鉻洛中的六價(jià)鉻鹽反應(yīng)，將六價(jià)鉻鹽還原為三價(jià)鉻鹽，從而達(dá)到解毒的目的。
[0014]所述步驟2中，向密閉反應(yīng)器中分別加入廢氧化鐵脫硫劑、鉻渣，廢氧化鐵脫硫齊U、鉻渣在密閉反應(yīng)器內(nèi)，在常溫常壓條件下進(jìn)行反應(yīng)；鉻渣中的CaO和廢氧化鐵脫硫劑中的FeS反應(yīng)生成CaS、FeO，CaS與密閉反應(yīng)器內(nèi)的水和氧氣反應(yīng)生成硫酸鈣，同時(shí)，廢氧化鐵脫硫劑中的硫酸亞鐵與鉻渣中的六價(jià)鉻鹽反應(yīng)，將六價(jià)鉻鹽還原為三價(jià)鉻鹽，從而達(dá)到解毒的目的。
[0015]所述六價(jià)鉻鹽為Na2Cr04、CaCrO4中的一種或多種，所述三價(jià)鉻鹽為Cr (OH) 3。
[0016]所述步驟2中，向密閉反應(yīng)器中分別加入廢氧化鐵脫硫劑、鉻渣，廢氧化鐵脫硫劑、鉻渣在密閉反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)；反應(yīng)完成后，將密閉反應(yīng)器內(nèi)的物料取出，將取出的物料用作水泥添加劑或建材原料。
[0017]本發(fā)明首先將廢氧化鐵脫硫劑用水進(jìn)行沖洗，采用該步驟可以使廢氧化鐵脫硫劑表面含有水溶液，避免廢氧化鐵脫硫劑中的FeS與空氣接觸，有效降低安全隱患。然后，再向密閉反應(yīng)器中分別加入廢氧化鐵脫硫劑、鉻渣，從而使廢氧化鐵脫硫劑、鉻渣在密閉反應(yīng)器內(nèi)的密閉條件下進(jìn)行反應(yīng)。反應(yīng)在常溫常壓條件下進(jìn)行，鉻渣中的CaO和廢氧化鐵脫硫劑中的FeS反應(yīng)生成CaS、FeO，CaS與密閉反應(yīng)器內(nèi)的水和氧氣反應(yīng)生成硫酸鈣，同時(shí)，廢氧化鐵脫硫劑中的硫酸亞鐵與鉻渣中的六價(jià)鉻鹽反應(yīng)，將六價(jià)鉻鹽還原為三價(jià)鉻鹽，從而達(dá)到相互解毒的目的。由于廢氧化鐵脫硫劑用水進(jìn)行沖洗，因而廢氧化鐵脫硫劑表面含有水溶液，這部分水溶液會(huì)參與CaS生成硫酸鈣的反應(yīng)，通常，水溶液的質(zhì)量小于等于廢氧化鐵脫硫劑的35%，在此條件下，水溶液能夠參與反應(yīng)，且不產(chǎn)生污水，避免了二次污染。其中，六價(jià)鉻鹽可以為Na2Cr04、CaCrO4中的一種或多種，所述三價(jià)鉻鹽為Cr(0H)3。
[0018]廢氧化鐵脫硫劑用水沖洗后，在保持廢氧化鐵脫硫劑表面有溶液的條件下(通常水溶液的質(zhì)量小于等于廢氧化鐵脫硫劑質(zhì)量的35%)，對其進(jìn)行粉碎，得粉碎后的廢氧化鐵脫硫劑，備用；將鉻渣粉碎后，備用。將廢氧化鐵脫硫劑、鉻渣進(jìn)行粉碎，有利于加快反應(yīng)的進(jìn)行。當(dāng)粉碎后的廢氧化鐵脫硫劑表面含有水溶液時(shí)，在步驟2中，可利用粉碎后的廢氧化鐵脫硫劑表面的水溶液參與混合反應(yīng)。
[0019]待混合反應(yīng)完成后，即密閉反應(yīng)器中的反應(yīng)完成后，將密閉反應(yīng)器內(nèi)的物料(即步驟2混合反應(yīng)后得到的物料)取出，取出的物料中通常不含水，可直接用作水泥添加劑或建材原料，從而達(dá)到廢物二次利用的目的。
[0020]本發(fā)明以廢氧化鐵脫硫劑和鉻渣作為反應(yīng)物，通過兩者在密閉反應(yīng)器中進(jìn)行混合反應(yīng)，反應(yīng)過程安全可靠,易燃的FeS和六價(jià)鉻不會(huì)溢出，從而避免了對人體的傷害，也不會(huì)對空氣、水源造成污染。本發(fā)明的混合反應(yīng)在常溫常壓下即可進(jìn)行，無需消耗能源，具有低碳環(huán)保的特點(diǎn)，符合節(jié)能減排的要求，同時(shí)能大幅降低處理成本。本發(fā)明的混合反應(yīng)速度快，轉(zhuǎn)化率高，能夠滿足大規(guī)模處理廢氧化鐵脫硫劑和鉻渣的要求，尤其對于處理鉻渣具有重要意義。同時(shí)，本發(fā)明對廢氧化鐵脫硫劑中的FeS清除徹底，固硫效果好，對于鉻渣的解毒也很徹底。本發(fā)明通過以廢治廢，有效解決了現(xiàn)有廢氧化鐵脫硫劑、鉻渣處理中存在的運(yùn)行成本高，投入大的問題，同時(shí)，本發(fā)明處理后的物料還可以用作水泥添加劑或建材原料，提高了本發(fā)明的附加價(jià)值。本發(fā)明很好地解決了廢氧化鐵脫硫劑和鉻渣無害化處理的問題，具有工藝簡單、操作方便、安全可靠、能耗低、無污染、投資小、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)可行等優(yōu)點(diǎn)，且能夠滿足大量處理的要求，符合我國的節(jié)能環(huán)保政策，具有巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，市場應(yīng)用前景廣闊。
【具體實(shí)施方式】
[0021]本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
[0022]本說明書中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系列等效或類似特征中的一個(gè)例子而已。
[0023]實(shí)施例1
取2000kg鉻渣，經(jīng)測定:其中含有16.2kg鉻酸鈉、8.5kg氧化鈣。將鉻渣粉碎后，備用。
[0024]取IOOOkg用水清洗后的廢氧化鐵脫硫劑，經(jīng)測定:其中含有92.5kg硫酸亞鐵、8kg硫化亞鐵。并且在保持廢氧化鐵脫硫劑表面有水溶液的條件下，對廢氧化鐵脫硫劑進(jìn)行粉碎，備用。[0025]向密閉反應(yīng)器中加入廢氧化鐵脫硫劑，再將鉻渣加入密閉反應(yīng)器中，使廢氧化鐵脫硫劑、鉻渣在密閉反應(yīng)器內(nèi)，在常溫常壓條件下進(jìn)行反應(yīng)。在該反應(yīng)中，廢氧化鐵脫硫劑中的FeS反應(yīng)，最終生成CaSO4 ;廢氧化鐵脫硫劑中的硫酸亞鐵與鉻渣中的Na2CrO4反應(yīng)，生成Cr (OH) 3，從而達(dá)到解毒的目的。
[0026]經(jīng)測定:反應(yīng)完成后，其中不含有FeS及六價(jià)鉻離子。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:本發(fā)明成功的解決了廢氧化鐵脫硫劑中的FeS及六價(jià)鉻離子的處理問題。
[0027]反應(yīng)完成后，將反應(yīng)后的物料從密閉反應(yīng)器中取出，將取出的物料用作水泥添加劑。
[0028]實(shí)施例2
取2000kg鉻渣，經(jīng)測定:其中含有8.1kg鉻酸鈉、7.8kg鉻酸鈣、9.5kg氧化鈣。將鉻渣粉碎后，備用。
[0029]取IOOOkg用水清洗后的廢氧化鐵脫硫劑，經(jīng)測定:其中含有100.5kg硫酸亞鐵、
8.5kg硫化亞鐵。并且在保持廢氧化鐵脫硫劑表面有水溶液的條件下，對廢氧化鐵脫硫劑進(jìn)行粉碎，備用。
[0030]向密閉反應(yīng)器中加入廢氧化鐵脫硫劑，再將鉻渣加入密閉反應(yīng)器中，使廢氧化鐵脫硫劑、鉻渣在密閉反應(yīng)器內(nèi)，在常溫常壓條件下進(jìn)行反應(yīng)。在該反應(yīng)中，廢氧化鐵脫硫劑中的FeS反應(yīng)，最終生成CaSO4 ;廢氧化鐵脫硫劑中的硫酸亞鐵與鉻渣中的Na2CrO4及CaCrO4反應(yīng)，生成Cr (OH) 3，從而達(dá)到解毒的目的。
[0031]經(jīng)測定:反應(yīng)完成后，其中不含有FeS及六價(jià)鉻離子。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:本發(fā)明成功的解決了廢氧化鐵脫硫劑中的FeS及六價(jià)鉻離子的處理問題。
[0032]反應(yīng)完成后，將反應(yīng)后的物料從密閉反應(yīng)器中取出，將取出的物料用作建材原料。
[0033]本發(fā)明并不局限于前述的【具體實(shí)施方式】。本發(fā)明擴(kuò)展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟。
【權(quán)利要求】
1.一種綜合處理廢氧化鐵脫硫劑和鉻渣的方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)預(yù)處理:將廢氧化鐵脫硫劑用水沖洗后，備用； (2)混合反應(yīng):向密閉反應(yīng)器中分別加入廢氧化鐵脫硫劑、鉻渣，廢氧化鐵脫硫劑、鉻渣在密閉反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)；鉻渣中的CaO和廢氧化鐵脫硫劑中的FeS反應(yīng)生成CaS、FeO,CaS與密閉反應(yīng)器內(nèi)的水和氧氣反應(yīng)生成硫酸鈣，同時(shí)，廢氧化鐵脫硫劑中的硫酸亞鐵與鉻渣中的六價(jià)鉻鹽反應(yīng)，將六價(jià)鉻鹽還原為三價(jià)鉻鹽，從而達(dá)到解毒的目的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述綜合處理廢氧化鐵脫硫劑和鉻渣的方法，其特征在于，所述步驟I中，廢氧化鐵脫硫劑用水沖洗后，在保持廢氧化鐵脫硫劑表面有溶液的條件下，對其進(jìn)行粉碎，得粉碎后的廢氧化鐵脫硫劑，備用；將鉻渣粉碎后，備用。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述綜合處理廢氧化鐵脫硫劑和鉻渣的方法，其特征在于，所述步驟2中，向密閉反應(yīng)器中分別加入粉碎后的廢氧化鐵脫硫劑、粉碎后的鉻渣，廢氧化鐵脫硫劑、鉻渣在密閉反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)；鉻渣中的CaO和廢氧化鐵脫硫劑中的FeS反應(yīng)生成CaS,FeO,CaS與密閉反應(yīng)器內(nèi)的水和氧氣反應(yīng)生成硫酸鈣，同時(shí)，廢氧化鐵脫硫劑中的硫酸亞鐵與鉻渣中的六價(jià)鉻鹽反應(yīng)，將六價(jià)鉻鹽還原為三價(jià)鉻鹽，從而達(dá)到解毒的目的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述綜合處理廢氧化鐵脫硫劑和鉻渣的方法，其特征在于，所述步驟2中，向密閉反應(yīng)器中分別加入廢氧化鐵脫硫劑、鉻渣，廢氧化鐵脫硫劑、鉻渣在密閉反應(yīng)器內(nèi)，在常溫常壓條件下進(jìn)行反應(yīng)；鉻渣中的CaO和廢氧化鐵脫硫劑中的FeS反應(yīng)生成CaS,FeO,CaS與密閉反應(yīng)器內(nèi)的水和氧氣反應(yīng)生成硫酸鈣，同時(shí)，廢氧化鐵脫硫劑中的硫酸亞鐵與鉻渣中的六價(jià)鉻鹽反應(yīng)，將六價(jià)鉻鹽還原為三價(jià)鉻鹽，從而達(dá)到解毒的目的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述綜合處理廢氧化鐵脫硫劑和鉻渣的方法，其特征在于，所述六價(jià)鉻鹽為Na2Cr04、CaCrO4中的一種或多種，所述三價(jià)鉻鹽為Cr (OH) 3。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述綜合處理廢氧化鐵脫硫劑和鉻渣的方法，其特征在于，所述步驟2中，向密閉反應(yīng)器中分別加入廢氧化鐵脫硫劑、鉻渣，廢氧化鐵脫硫劑、鉻渣在密閉反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)；反應(yīng)完成后，將密閉反應(yīng)器內(nèi)的物料取出，將取出的物料用作水泥添加劑或建材原料。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述綜合處理廢氧化鐵脫硫劑和鉻渣的方法，其特征在于，所述步驟2中，向密閉反應(yīng)器中分別加入廢氧化鐵脫硫劑、鉻渣，廢氧化鐵脫硫劑、鉻渣在密閉反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)；反應(yīng)完成后，將密閉反應(yīng)器內(nèi)的物料取出，將取出的物料用作水泥添加劑或建材原料。
【文檔編號】B09B3/00GK103480635SQ201310442777
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月26日
【發(fā)明者】李平 申請人:李平