权利要求
1.一种含铬废物处理方法，其特征在于，处理步骤如下：
S1.预处理与配伍阶段
将含铬废物按Cr元素含量分类为高、中、低三类，分别入库后进行均化处理;
对均化后的三类废物进行成分检测，基于检测结果按比例配伍混合，形成混合含铬废物，并再次均化，控制其氯含量为1.0%~1.5%、Cr含量≤3000 ppm;
根据掺加量计算公式计算混合废物的投加量，掺入水泥窑;
S2. 协同处置阶段
实时监控水泥窑生产数据，动态调整K/Cr元素质量比，并动态调节生产参数及
固废掺加量，确保煅烧效果符合环保要求;
S3. 水泥粉磨阶段
在水泥粉磨过程中，基于协同处理情况投加复合还原剂，将水泥中的Cr6+还原为Cr3+，降低Cr6+含量，确保最终生产水泥产品质量。
2.根据权利要求1所述的含铬废物处理方法，其特征在于，步骤S1中，混合含铬废物的掺加量计算公式为：
掺加量=系数μ×生料量×(国标值-本底值)/(实测值-国标值);
式中：
系数μ：质量保险系数，设置为0.65-0.75;
生料量：待掺加的水泥生料总量;
国标值：国家标准中Cr6+的允许含量上限;
本底值：水泥生料中Cr6+的初始含量;
实测值：掺加混合含铬废物后水泥中Cr6+的预期含量。
3.根据权利要求1所述的含铬废物处理方法，其特征在于，步骤S1中，混合含铬废物的均化方法采用人字型布料法、波浪型布料法和横向倾斜层堆料法中的任一种。
4.根据权利要求1所述的含铬废物处理方法，其特征在于，步骤S3中所述复合还原剂由七水硫酸亚铁、亚硫酸钙、硼氢化钠 、六偏磷酸钠、含
铜金属络合试剂中的至少两种混合组成。
5.根据权利要求1所述的含铬废物处理方法，其特征在于，步骤S3中复合还原剂的投加位置包括石膏库旁、水泥助磨剂仓库旁、水泥磨细粉回料管和矿粉磨位置中的至少一处。
6.根据权利要求1所述的含铬废物处理方法，其特征在于，步骤S3中复合还原剂的添加工艺为液体喷射与粉体混合加入的联合方式。
7.根据权利要求1所述的含铬废物处理方法，其特征在于，步骤S2中，水泥窑协同处置过程中，控制K/Cr元素质量比在1：1.2 ~ 1：1.4，且熟料中K2O含量不高于0.7%。
说明书
技术领域
[0001]本申请涉及
危废处理技术领域，具体而言，涉及一种含铬废物处理方法。
背景技术
[0002]在工业生产中，产生铬的来源主要有电镀、印染、皮革冶金等行业。危废中的铬主要以金属铬、三价铬和六价铬三种形式出现。所有铬的化合物都有毒性，其中六价铬毒性最大。
[0003]当前国内含铬处置方式，主要是生物材料吸附法、蒸发、沉淀、活性炭吸附、离子交换树脂、电渗析等，主要用于修复重金属污染工业物、
贵金属回收、金属的富集以及从水体中去除重金属离子，这些形式的处理，存在处理困难、费用偏高、效率较低、以及存在二次污染等。
[0004]鉴于此，本申请提供一种含铬废物处理方法，通过水泥窑协同处置含铬废物，以实现含铬废物无害化处置。
发明内容
[0005]本申请实施例的目的在于提供一种含铬废物处理方法，通过水泥窑协同处置含铬废物，处理过程通过前道配伍、中道控制、后道调节三个环节的控制，确保含铬危废安全无害化处置，水泥产品合格，绿色环保，从而最终以实现含铬废物无害化处置。
[0006]本申请实施例提供一种含铬废物处理方法，处理步骤如下：
S1.预处理与配伍阶段
将含铬废物按Cr元素含量分类为高、中、低三类，分别入库并均化处理，此处，具体地，Cr元素含量<1000ppm为低，1000(含)-2000ppm为中，2000(含)-4000ppm为高，4000ppm以上控制不进厂;
对均化后的三类废物进行成分检测，基于检测结果按比例配伍混合，形成混合含铬废物，并再次均化，控制其氯含量为1.0%~1.5%、Cr含量≤3000 ppm;
根据掺加量计算公式计算混合废物的投加量，并通过皮带输送、喷枪或泵送方式掺入水泥窑;
S2. 协同处置阶段
实时监控水泥窑生产数据，动态调整K/Cr元素比，并动态调节生产参数及固废掺加量，确保煅烧效果符合环保要求;
S3. 水泥粉磨阶段
在水泥粉磨过程中，基于协同处置情况投加复合还原剂，将水泥中的Cr6+还原为Cr3+，降低Cr6+含量，确保最终生产水泥产品质量。
[0007]进一步地，步骤S1中，混合含铬废物的掺加量计算公式为：
掺加量=系数μ×生料量×(国标值-本底值)/(实测值-国标值);
式中：
系数μ：质量保险系数，一般设置为0.65-0.75;
生料量：待掺加的水泥生料总量;
国标值：国家标准中Cr6+的允许含量上限;
本底值：水泥生料中Cr6+的初始含量;
实测值：掺加混合含铬废物后水泥中Cr6+的预期含量。
[0008]进一步地，步骤S1中，混合含铬废物的均化方法采用人字型布料法、波浪型布料法和横向倾斜层堆料法中的任一种。
[0009]进一步地，步骤S3中所述复合还原剂由七水硫酸亚铁、矿粉、亚硫酸钙和络合型还原剂中的至少两种混合组成。
[0010]进一步地，步骤S3中复合还原剂的投加位置包括石膏库旁、水泥助磨剂仓库旁、水泥磨细粉回料管和矿粉磨位置中的至少一处。
[0011]进一步地，步骤S3中复合还原剂的添加工艺为液体喷射与粉体混合加入的联合方式。
[0012]进一步地，步骤S2中，水泥窑协同处置过程中，控制K/Cr元素质量比1：1.2 ~ 1：1.4，且熟料中K2O含量不高于0.7%。
[0013]本发明的有益效果：
本发明提供的一种含铬废物处理方法，在预处理与配伍阶段，通过将含铬废物细化分类并分别入库均化，并基于成分检测，按比例配伍混合形成混合含铬废物，之后根据掺加量计算公式计算混合废物的投加量，掺入水泥窑;在协同处置阶段，实时监控水泥窑生产数据，动态调整K/Cr元素质量比，调节生产参数及固废掺加量;在水泥粉磨阶段，将复合还原剂作为后备手段，视协同处置情况进行投加，将水泥中的Cr6+还原为Cr3+，降低Cr6+含量，确保最终生产水泥产品质量;本发明提供的处理方法，通过前道配伍、中道控制、后道调节三个环节的控制，确保含铬危废安全无害化处置，水泥产品合格，绿色环保，从而最终实现含铬废物的无害化处置。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0015]图1为本发明的实施例中的复合还原剂的投加位置示意图，其中，A-石膏库旁、B-水泥助磨剂仓库旁、C-水泥磨细粉回料管、D-矿粉磨位置。
具体实施方式
[0016]为了便于理解本发明，下面将通过实施例对本发明进行更全面的描述，以下给出了本发明的较佳实施例。但本发明可以以多种不同形式来实现，并不只限于本文所描述的实施例。凡是对本发明技术方案进行修改或同等替换，而没有创造性的成果所得到的其他实施方案，均在本发明的保护范围之中。
[0017]除非另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，不是旨在于限制本发明。
[0018]本发明实施例中揭露的数值是近似值，并非确定值。在误差或实验条件允许的情况下，可以包括在误差范围内的所有值而不限于本发明实施例中公开的具体数值。
[0019]除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
[0020]本实施例提供一种含铬废物处理方法，处理步骤如下：
S1.预处理与配伍阶段
将含铬废物按Cr元素含量分类为高、中、低三类，分别入库并均化处理，具体地，Cr元素含量<1000ppm为低，1000(含)-2000ppm为中，2000(含)-4000ppm为高，4000ppm以上控制不进厂;
对均化后的三类废物进行成分检测，基于检测结果按比例配伍混合，形成混合含铬废物，并再次均化，控制其氯含量为1.0%~1.5%、Cr含量≤2500 ppm;
根据掺加量计算公式计算混合废物的投加量，并通过皮带输送、喷枪或泵送方式掺入水泥窑;
具体地，本步骤中，含铬废物的配伍分三级，其中第一级为从源头控制，制定固废进场计划，确保入厂固废的有害成分不超过水泥窑的处置能力;第二级为根据Cr元素含量将固废分为高中低三个类别，通过计算，分别入库，然后用行车抓斗进行均化，明确规定固废均化后才能入窑，对均化料进行检测，检测结果用于水泥窑处置过程中化验室配比和调整;三级配伍主要针对窑固废投加量的控制和计算，通过HJ-662、GB30760国标规定的方法和标准进行计算，明确均化固废的投加量，严格按标准进行投加，确保产品质量受控。
[0021]具体地，本实施例中，进厂废物数据及检测分类如下表1所示：
表1
企业代码固废类别总Cr/ppmCr引入量进库号A散装(336-064-17)43500.321高B散装(336-062-17)35200.229高C散装(336-062-17)28430.174中D散装(772-003-18)炉渣11920.078中E散装(802-006-49)20530.183中F散装(336-064-17)8730.003低G散装(336-064-17)3560.000低H散装(336-062-17)3060.062低I吨袋装(271-003-02)活性炭2310.002低J吨袋装(772-003-18)炉渣980.060低
具体地，本实施例中，二级配伍均化后检测结果如下表2所示：
表2
[0022]具体地，本实施例中，基于5000t/d生产线，三级配伍后混合含铬废物投加量计算如下表3所示：
表3
[0023]本步骤中，混合含铬废物的掺加量计算公式为：
掺加量=系数μ×料量×(国标值-本底值)/(实测值-国标值);
式中：
系数μ：质量保险系数，一般设置为0.65-0.75;
生料量：待掺加的水泥生料总量;
国标值：国家标准(HJ-662、GB-30485)中Cr6+的允许含量上限;
本底值：水泥生料中Cr6+的初始含量;
实测值：掺加混合含铬废物后水泥中Cr6+的预期含量。
[0024]S2. 协同处置阶段
实时监控水泥窑生产数据，动态调节生产参数及固废掺加量，确保煅烧效果符合环保要求;
具体地，本步骤中，K/Cr元素质量比在1：1.2 ~ 1：1.4之间，且熟料中K2O含量不高于0.6%。
[0025]本步骤中，外掺的混合固废中的重金属离子均可在矿物相中进行一定程度的固溶。Cr3+与Fe3+的半径差均小于15%，可置换形成置换型固溶体; Cr3+的离子鲍尔半径与Ca3+离子鲍尔半径差均大于15%，从而可以以填隙的方式进入这些空洞位置进行固溶;在高温锻烧过程中少部分Cr3+取代硅酸二钙和硅酸三钙中的Si4+而进入矿物晶格内部;同时Cr2O3与水泥窑中含量较为丰富的CaO发生反应生成铬酸钙，即通过反应形成的铬酸钙及替代硅原子进入晶格中的Cr2O3主要被结合在水化硅酸钙凝胶(C-S-H)从而实现固化;
本步骤中，在水泥窑煅烧过程中，通过建立质量监控体系和反馈调节机制，制定了水泥中水溶性铬内控指标，进行联动控制，实时对生产数据进行监控，发现异常机制汇报，并立即调节生产各环节参数和固废掺加量。
[0026]S3. 水泥粉磨阶段
在水泥粉磨过程中，视协同处置情况投加复合还原剂，将水泥中的Cr6+还原为Cr3+，降低Cr6+含量，确保最终生产水泥产品质量。
[0027]具体地，本实施例中，其中的复合还原剂分别设在如下位置：
A石膏库旁，新建储存库，该处添加粉状复合还原剂，通过计量称称量，然后通过入调配库皮带机与石膏一起进入水泥磨中进行粉磨;
B水泥助磨剂仓库旁，该处添加液体复合还原剂，通过输送管道与助磨剂一起喷入水泥磨机内进行反应;
C水泥磨细粉回料管处，该处添加粉状复合还原剂，通过计量称和下料溜子，从水泥磨细粉回料管进入水泥磨机内进行粉磨和反应。
[0028]具体地，本步骤中，其中A处掺入15KG硫酸亚铁(约0.1‰至0.12‰);B处掺入7KG硫代硫酸钠溶液约(视情况决定是否投加，约0.03‰至0.06‰);C处掺入8KG硫酸亚铁(视情况决定是否投加，约0.03‰至0.06‰)。
[0029]经测试，最终制得的水泥产品中，水溶性Cr6+(60d)含量为6.2。
[0030]综上所述，本申请提供的一种含铬废物处理方法，在预处理与配伍阶段，通过将含铬废物细化分类并分别入库并均化，并基于成分检测，按比例配伍混合形成混合含铬废物，之后根据掺加量计算公式计算混合废物的投加量，掺入水泥窑;在协同处置阶段，实时监控水泥窑生产数据，动态调节生产参数及固废掺加量;在水泥粉磨阶段投加，设置复合还原剂作为后备措施，将水泥中的Cr6+还原为Cr3+，降低Cr6+含量，确保最终生产水泥产品质量;本发明提供的处理方法，通过前道配伍、中道控制、后道调节三个环节的控制，确保含铬危废安全无害化处置，水泥产品合格，绿色环保，从而最终实现含铬废物的无害化处置。
[0031]以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
说明书附图(1)
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编辑：北方有色网
来源：浙江红狮水泥股份有限公司
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