用后镁铬砖的污染及其解毒
发布日期: 2018-07-21 08:16:36 阅读量(708) 作者:1.用后镁铬砖(镁铬残砖)的污染
镁铬砖中的Cr具有很多有益作用。但是,在高温、碱性和氧化性气氛下,部分铬会转化成水溶性六价铬,产生严重的污染。Cr6+对人的皮肤、黏膜有强烈的危害,可以引起丘疹、溃疡、鼻中隔穿孔和呼吸道炎症,还可引起皮肤癌和肺癌。例如,铬酸和含铬颜料从业人员发生肺癌的危险要比一般人群高10〜30倍。如图1所示是袁林教授领导的“水泥窑用环境友好碱性耐火材料”国家863项目课题组对华北某4000t/d新型干法水泥窑各部位所拆卸下镁铬砖六价铬的分析结果。
从图1可知,在该水泥回转窑中,耐火材料蚀损最快的部位主要是9.5〜16m的火点及27〜33m的没有窑皮的位置。但是,排放Cr6+最多的却是从3〜9.5m和16〜25m拆卸下的残砖。这两部分残砖携带的Cr6+占排出六价错总量的92%,其他部位排出的只占8%。
该4000t/d水泥窑一次拆除镁铬砖181t,残砖平均携Cr6+183kg,平均Cr6+含量约1kg/t或1000mg/kg,高于国家环境标准规定Ⅳ级水所允许的Cr6+含量0.05mg/L的2万倍。由此,一次排放的镁铬砖就可以污染360万吨纯净水,也就是说每生产1t熟料要污染2.5t水,由此可知,镁铬残砖对于环境的污染以及对人类健康的威胁都是十分惊人的。
从图1还可知,在窑内3〜9m和27〜33m的区段使用镁铬砖是很不合理的。窑内3〜9m的位置,靠近窑口,氧气分压较高,镁铬砖中的铬容易氧化,致使火砖含有很高的六价铬,严重污染环境。窑内27〜33m的位置,属过渡带的热端,温度和碱含量都很髙,镁铬砖中Cr容易转变成K2CrO4挥发,致使镁铬砖较快蚀损。所以,仅仅在窑内9.5〜16m受蚀最严重的部位使用镁铬砖,在其他部位都可以使用无铬碱性砖。这样,既不影响窑衬的寿命,又减少了残砖的污染。
2.镁铬残砖的解毒
经过解毒处理,可以破坏镁铬残砖中的六价铬,使残砖满足安全排放的要求。已知最经济的解毒方法是热法还原解毒——将残砖埋碳在900〜1000°C热处理,利用CO气体将六价铬还原成无毒物质。图8-9显示了埋碳处理的效果。
从图2可知:在900°C左右处理时,可以除去残砖中的六价铬,使浸液Cr6+含量<0.05mg/L,满足国家环境标准所规定Ⅳ级水的要求。同理,停窑前如果采用弱还原气氛烧成也有利于减少镁铬残砖中Cr6+的含量。
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