化学工业的铬渣等.PPT

摘要：工业生产中总是不断的产生大量的含铬工业废渣，如冶金工业中的不锈钢渣，化学工业的铬渣等。这些含铬工业废渣动辄以数百万吨的存量，以刺目的令人感到恐怖的六价铬鲜黄色威胁着我们赖以生存的环境，同时这些含铬工业废渣又以多数为C2S,C3A,C4AF这些与水泥混合材类同的矿物形式吸引着我们的注意。这些工业废渣的资源化利用也就自然成为水泥工业关注的热点问题。 经过多年的研究和试验，我们得出的结论是：我们完全可以利用水泥或水泥基的混凝土，有效的消纳一些含铬工业废渣。这些年来，从水泥混凝土的实验室试验和半工业化试验中，从水泥的工程安全性和环境安全性上取得满意的结果。 且含铬工业废渣在水泥工业中的资源化利用，已经“合理不合法”应用多年，工程安全性已经得到了充分的实践验证。但是我国含铬废渣的资源化利用水平并不高，究其原因，与其说是化学原理和工程技术方面的问题，不如说是科普知识的缺失，舆论上说凤是雨的误导和标准法规上的滞后。 由于六价铬的毒性，也给人类的健康造成直接的危害，人接触到六价铬会造成过敏性的皮炎；会因皮肤的破损而使损伤加剧，造成经久不愈的、被人称之为铬疮的溃疡。而铬酸钙被国际癌症研究机构（IARC）确认是一种致癌物质。由于有毒的六价铬呈现典型的令人感觉恐怖的鲜黄色，因此人直接接触到大剂量的六价铬的概率很低，往往是低剂量的长时期接触的危险。因此，水泥工业在利用含铬工业废渣时，必须从最终产品水泥和水泥混凝土的环境安全性入手，从制度和法律、法规上入手，科学的开发和利用资源，在推进消纳工业废渣改善环境质量的工作时，严格防止环境铬污染的产生。 二、含铬工业废渣的资源化利用工作程序 ●含铬工业废渣中的六价铬的检测和评价。 ●对于六价铬超出标准的含铬废渣，可以进行旨在降低和消减六价铬的还原锫烧解毒作业，不但可以有效的降低六价铬，也可以通过锫烧提高废渣的胶凝活性。 ●开展实验室试验和半工业试验，确定含铬工业废渣的工程安全性。 ●开展水泥混凝土试样的浸泡试验，确定含铬工业废渣混凝土的环境安全性。 ●编制应用含铬工业废渣的资源化利用的相应标准 三、含铬工业废渣混凝土的工程安全性研究 安排了如下试验： 在水泥熟料中添加一定百分比的干法解毒的化工铬渣，并加入3%的石膏作为缓凝剂，磨细成水泥进行了试验，并对这种水泥的3天、28天抗折抗压强度、凝结时间及标准稠度等进行了检测。如图所示： 由于相当多少的含铬废渣的镁含量较高，有可能引起水泥由于后期的膨胀导致混凝土溃散。因此应控制解毒铬渣的掺入量，并根据国家标准《水泥压蒸安定性试验方法》GB/T 750-92进行检测和控制。试验表明，只要有效的控制水泥中的镁含量，其长期安定性是有保证的。 （１）努力降低水泥中的铬含量 　　　由于水泥原料中不可避免的含有一定量的铬元素，随着地区的不同，有的区域水泥原料中（如北欧部分国家）的铬含量更是偏高。而水泥原料的破碎和粉磨过程中，破碎和研磨过程中的铬合金工质，不可避免的通过磨损，进入水泥生料中。由于普通硅酸盐水泥完全是氧化煅烧，使这部分铬在水泥熟料中几乎完全转化为六价铬。这些先天性的因素，使水泥熟料中不可避免的会出现一定量的六价铬。 而部分水泥企业还在使用镁铬砖，更使得水泥熟料中的Cr6+难人为的增加了六价铬的含量。镁铬砖中的铬基本是以三价铬的铬尖晶石状态存在，是无毒的，但经过氧化气氛下的高温，大量氧化为六价铬，这就是我们完全可以避免，但相当多数企业目前还未进行控制的污染因素。但通过一系列试验的验证，水泥中Cr6+是可控的。由于水泥窑用镁铬砖已经被环保部列为高能耗、高污染的双高黑名单上，因此，对于水泥工厂而言，首先应该坚决淘汰镁铬砖，改用无铬的白云石砖或镁铝、镁铁系列的尖晶石砖。 ②六价铬与有机物反应的试验 为了更为直观的看到六价铬在自然界里还原为三价铬的过程，这里我们就不引用一些令人感到枯燥乏味的数据和表格，而介绍一个简单的直观的科普小试验。 自然界有可能引起三价铬氧化的因素却是较为罕见，大自然中的空气中，虽然有充沛的氧气，但试验表明，溶解于水中的氧气，虽然有可能氧化三价铬。但在水中存在有机物的条件下，氧优先与有机物发生氧化还原反应。而三价铬与氧化活性较高的物质不期而遇的概率极低。正因如此，自然界中铬元素的存在形式，多以三价这种稳定、安全的价位存在，除了人为因素造成的铬污染（如铬渣的污染）外，而极少有危害人类健康和环境的六价铬存在。 混凝土浸泡试验 我们以六价铬含量为0.146 mg/kg的水泥制成混凝土试块，用10倍质量的自来水浸泡。试验发现：混凝土浸泡过程中，混凝土中的六价铬缓慢渗出，到两周后达到峰值，但仍满足我国二级水体的要求。之后水中的六价铬含量又逐步下降。两周后，水中六价铬的下降，表现出水中的微生物的自然孳生导致六价铬被还原。显示了自然界博大的容纳能力和自我修复能力