一种协同处理黄磷炉渣和铬渣的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107140838A(43)申请公布日2017.09.08(21)申请号201710408564.2(22)申请日2017.06.02(71)申请人昆明理工大学地址650093云南省昆明市五华区学府路253号(72)发明人黄小凤尚志标马丽萍范莹莹陈丹莉刘秀状赵丹(51)Int.Cl.C03C10/00(2006.01)C03B32/02(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种协同处理黄磷炉渣和铬渣的方法(57)摘要本发明涉及一种协同处理黄磷炉渣和铬渣的方法，属于工业固体废弃物资源化利用技术领域。本发明分别将黄磷炉渣和铬渣研磨、过筛，分别得到筛下的黄磷炉渣粉体和铬渣粉体。将黄磷炉渣粉体和铬渣粉体混合均匀得到混合粉体置于反应容器中，在N2或CO气体氛围条件下，加热熔融反应1~3h，之后浇注成型，退火处理得到基础玻璃。在N2或CO气体氛围条件下，将基础玻璃进行核化处理、晶化处理，冷却即得微晶玻璃。本发明制备微晶玻璃原料是工业生产过程中产生的工业固体废物，制备出的微晶玻璃可用作建筑材料，具有废物利用率高、附加值高、毒性浸出率低等特点，可实现黄磷炉渣和铬渣的无害化处理和资源化利用。CN107140838ACN107140838A权利要求书1/1页1.一种协同处理黄磷炉渣和铬渣的方法，其特征在于，具体步骤为：（1）分别将黄磷炉渣和铬渣研磨、过筛，分别得到筛下的黄磷炉渣粉体和铬渣粉体；（2）将步骤（1）所得黄磷炉渣粉体和铬渣粉体混合均匀得到混合粉体，置于反应容器中，在N2或CO气体氛围条件下，加热熔融反应1~3h，浇注成型，退火处理得到基础玻璃；（3）在N2或CO气体氛围条件下，将步骤（2）所得基础玻璃进行核化处理、晶化处理，冷却即得微晶玻璃。2.根据权利要求1所述协同处理黄磷炉渣和铬渣的方法，其特征在于：以质量百分数计，步骤（2）混合粉体中黄磷炉渣占45~97%，铬渣占3~55%。3.根据权利要求1所述协同处理黄磷炉渣和铬渣的方法，其特征在于：步骤（2）中熔融反应温度为1000~1300℃。4.根据权利要求1所述协同处理黄磷炉渣和铬渣的方法，其特征在于：步骤（3）中核化处理温度为750~850℃，核化处理时间为1~3h；晶化处理温度为950~1100℃，晶化处理时间为1~3h。2CN107140838A说明书1/5页一种协同处理黄磷炉渣和铬渣的方法技术领域[0001]本发明涉及一种协同处理黄磷炉渣和铬渣的方法，属于工业固体废弃物资源化利用技术领域。背景技术[0002]云南是磷化工大省，其中电炉法生产黄磷的具体过程为将磷矿石、焦炭和硅石的混合料加入到电炉内，其中硅石和焦炭作为造渣剂和还原剂，加热发生反应产生含磷炉气，之后经过冷凝、分离而得到。电炉内主要发生以下两种化学反应：2Ca3(PO4)2+6SiO2+10C→6CaSiO3+P4+10CO(1)6Ca10(PO4)6F2+90C+43SiO2→3SiF4+20Ca3Si2O7+18P2+90CO(2)当磷矿石的主要成分为磷酸钙（Ca3(PO4)2）时，主要发生化学反应(1)，当磷矿石的主要成分为氟磷灰石（Ca5(PO4)3F）时，主要发生化学反应(2)。在生成黄磷的同时会副产一定量的黄磷炉渣，平均每生产1吨黄磷产生9吨黄磷炉渣，其产生量约为8×106吨/年。黄磷炉渣的堆存不仅侵占宝贵的土地资源，还会造成环境污染问题，严重制约黄磷炉产业的可持续发展。[0003]铬是美国EPA公认的129种重点污染物之一，我国也将其列入到了《国家危险废物名录》。铬具有多种氧化价态，通常以Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)两种形式稳定存在于自然界中。Cr(Ⅲ)毒性相对较低，通常以Cr2O3和Cr(OH)3等形式存在；Cr(Ⅵ)的毒性是Cr(Ⅲ)的100倍，主-2-要以HCrO4和Cr2O7的形式存在。我国在《重金属污染综合防治“十二五”规划》中将铬及其化合物列为“十二五”期间重点防控的重金属污染物指标。目前，对于危险废物无害化处理与处置多采用焚烧、水泥固化/稳定化、沥青固化、水泥窑协同处置、矿物聚合物固化处理。但这些处理方法只是将重金属元素包裹在固化体内部，增容比高、浸出率高，具有二次溶出的风险，不能达到长久固定的目的。发明内容[0004]本发明针对现有技术的不足，提供一种协同处理黄磷炉渣和铬渣的方法，即在N2或CO气体氛围条件下，利用黄磷炉渣和铬渣协同制备微晶玻璃，以解决黄磷炉渣和铬渣堆存问题，产生的微晶玻璃还可以用作建筑材料，可促进黄磷产业和有色金属铬冶炼行业的可持续发展。[0005]一种协同处理黄磷炉渣和铬渣的方法，具体步骤为：（1）分别将黄磷炉渣和铬渣研磨、过筛，分别得到筛下的黄磷炉渣粉体和铬渣粉体；（2