铬渣解毒及其固化的研究

论文摘要

铬渣因产量大、毒性强,日益被关注。采用常规的方法处理,铬渣固化体的六价铬浸出浓度常常超标。本文先用水合肼做还原剂,还原六价铬,使六价铬还原成三价格,降低了铬渣中的六价铬的含量；然后用水泥固化解毒后的铬渣。实验过程用蒸馏水做浸出剂。铬渣还原解毒阶段,考察了铬渣含水量、温度、反应时间、铬渣粒径、药剂用量对还原效果的影响；浸泡时间对铬渣返黄效果的影响。结果表明,铬渣粒径在0.220-0.150mm时,加水量控制在8%左右,反应温度60°C、反应时间为l0min时,还原效果最好。同时,铬渣粒径越大,裸露的六价铬越多,要使铬渣的水浸不超标,需要更多的还原剂。由于铬渣的强碱性,解毒后的铬渣,若不进一步处理,铬渣会慢慢返黄。水合肼还原铬渣的机理分析当中,通过能斯特方程以及电极电位之间的相互关系,分析研究了水合肼、氧气、二氧化碳的电极电势随pH的变化曲线。结合六价铬和三价格之间的相互关系,可以判断水合肼还原铬渣,不受pH的限制。铬渣的固化阶段,考察了铬渣掺量、粉煤灰掺量、养护时间对铬渣固化效果的影响；盐浓度、浸泡时间对铬渣水浸效果的影响。结果表明,当养护时间为3d、粉煤灰加入量为2%时,铬渣掺量不超过40%时,固化体水浸六价铬不会超标；添加2.5%的粉煤灰能够显著增强固化效果；养护12d,固化体基本稳定；盐浓度对固化体有破坏作用,较高的浓度会引起六价铬和三价格从固化体中解离下来；浸泡时间对固化体的影响较小。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 文献综述
• 1.1 铬渣来源
• 1.2 铬渣的基本性质和污染状况
• 1.3 铬渣的危害
• 1.3.1 铬渣对人体的危害
• 1.3.2 铬渣对动植物的危害
• 1.3.3 铬渣对排水管道和污水净化工程的影响
• 1.3.4 铬渣的碱性危害
• 1.3.5 铬渣的易水化膨胀性危害
• 1.3.6 铬渣问题的严重性
• 1.4 铬渣的无害化处理方法
• 1.4.1 氧化还原
• 1.4.2 物理法
• 1.4.3 常用的铬渣解毒方法比较
• 1.5 铬渣的综合利用
• 1.5.1 铬渣用于炼铁工业
• 1.5.2 铬渣代替蛇纹石生产钙镁磷肥
• 1.5.3 铬渣生产水泥
• 1.5.4 利用铬渣烧制彩釉玻璃化砖
• 1.5.5 铬渣制造微晶玻璃
• 1.5.6 利用铬渣生产耐火材料
• 1.5.7 铬渣作玻璃着色剂
• 1.5.8 制铬渣铸石
• 1.5.9 铬渣用于筑路
• 1.6 选题背景和依据
• 1.7 本文的研究思路、意义和主要研究内容
• 第2章 实验材料、仪器及实验方法
• 2.1 试验材料
• 2.2 试验药剂
• 2.3 实验仪器
• 2.4 实验方法
• 2.4.1 实验基本工艺流程
• 2.4.2 六价铬浸出毒性分析
• 2.4.3 标准曲线的绘制
• 2.4.4 铬渣预处理
• 第3章 铬渣湿法还原解毒的研究
• 3.1 铬渣还原解毒
• 3.1.1 还原反应的加水量对铬渣解毒影响
• 3.1.2 还原反应的温度对铬渣解毒的影响
• 3.1.3 还原反应的时间对铬渣解毒的影响
• 3.1.4 铬渣的粒径对铬渣解毒的影响
• 3.1.5 药剂的用量对铬渣解毒的影响
• 3.1.6 浸泡时间对铬渣浸出毒性的影响
• 3.2 水合肼还原反应原理分析
• 3.2.1 判断氧化还原反应进行的方向、次序
• 3.2.2 判断反应进行的程度
• 3.2.3 影响电极电势的因素—能斯特方程式
• 3.2.4 水合肼还原铬渣的稳定性分析
• 第4章 水泥固化的研究
• 4.1 固化体浸出毒性分析方法
• 4.2 固化体配方设计
• 4.3 水泥固化分析
• 4.3.1 铬渣掺入量对固化体浸出毒性的影响
• 4.3.2 粉煤灰添加量对固化体浸出毒性的影响
• 4.3.3 盐浓度对固化体浸出毒性的影响
• 4.3.4 养护时间对固化体六价铬浸出浓度的影响
• 4.3.5 浸泡时间对固化体浸出毒性的影响
• 第5章 结论与建议
• 5.1 结论
• 5.2 建议
• 参考文献
• 致谢