武汉科技大学发明含铬废水环保型沉淀剂及其再生直接合金化方法

武汉科技大学发明含铬废水环保型沉淀剂及其再生直接合金化方法

(19) 国家知识产权局 (12) 发明专利申请 (10) 申请公开号 (43) 申请公开日 (21) 申请号 2.6 (22) 申请日 2022.11.28 (71) 申请人 武汉科技大学 地址 湖北省武汉市青山区和平大道947号 申请人 广西北港新材料有限公司 (72) 发明人 黄在静 (74) 专利代理机构 武汉智胜维嘉知识产权代理机构（普通合伙） 42236 专利代理人 (51) Int.Cl.C02F1/62 (2023.01) C22B7/00 (2006.01)/32 (2006.01) C21 C7/00(2006.01)/22(2006.01)/16(2006.01)(54) 发明名称一种环保型含铬废水沉淀剂及其再生与直接合金化方法 (57)摘要 本发明涉及一种环保型含铬废水沉淀剂及其再生与直接合金化方法，属于液体废弃资源化利用技术领域。该方法包括：在不锈钢酸洗含铬废水中加入新型沉淀剂，使六价铬沉降，沉淀物经脱水、制团、干燥后加入到不锈钢及铬微合金钢冶炼中作为铬合金原料及造渣剂，在炉外精炼过程中进行在线铬还原合金化，铬回收率可达99%以上。 本发明实现了废水中六价铬的无害化处理和资源化利用，有效解决了钢铁材料制备过程中铬危废处置困难的问题，实现了内部绿色循环过程，提高了经济效益，降低了环境风险。

权利要求书 1页 说明书 2页 附图 2页。一种环保型含铬废水沉淀剂，其特征在于将破碎后的铝酸钙熔剂筛分至一定粒度即得。2.根据权利要求1所述的环保型含铬废水沉淀剂，其特征在于其粒度不超过1mm。3.根据权利要求1所述的沉淀剂的直接合金化再生方法，其特征在于包括：将沉淀剂加入含六价铬废水中，沉降过滤；将过滤后的沉淀物脱水后压成块；将压成的块在炉外精炼过程中与铬在线直接还原合金化。4.根据权利要求3所述的沉淀剂的直接合金化再生方法，其特征在于其粒度不超过1mm。 5.根据权利要求3所述的沉淀剂再生直接合金化方法，其特征在于：沉淀剂与含六价铬废水的固液比为1:50-200。6.根据权利要求3所述的沉淀剂再生直接合金化方法，其特征在于：沉淀物在400-800条件下脱水，得到再生合金原料。7.根据权利要求6所述的沉淀剂再生直接合金化方法，其特征在于：再生合金化方法是将得到的再生合金原料在转炉炼钢过程中加入钢包中，在钢包精炼过程中实现直接合金化。 一种环保型含铬废水沉淀剂及其再生直接合金化方法技术领域[0001]本发明涉及含铬废水的处理，具体涉及一种环保型含铬废水沉淀剂及其再生直接合金化方法，属于液态废弃物资源化利用技术领域。

背景技术 [0002] 不锈钢生产过程中，通过酸洗去除氧化铁皮，但由于不锈钢中含有较高的铬，随着铁的氧化，表面的部分铬也会氧化形成高价位的氧化铬，在酸洗过程中，随着氧化铬的溶解，会形成含有六价铬的废水，含铬废水对环境造成严重的危害，含六价铬废水的安全处置迫在眉睫。 [0003] 发明专利（CN15.07.08）公开了一种基于还原沉淀的快速去除水中六价铬的方法，本发明利用三氯化铁母液和硼氢化钠母液的协同作用，包括还原、吸附和共沉淀，依次加入六价铬溶液中进行沉淀。 但处理过程中需要调节溶液呈酸性，增加了沉淀后废水处理的成本，三氯化铁和硼氢化钠母液的配置也导致成本的增加。[0004]发明专利(CN21.01.01)公开了一种含六价铬废水的处理方法及其应用，该发明利用亚铁盐的还原性将六价铬还原为三价铬，通过调节pH值去除三价铬沉淀。但该处理方法需要利用亚铁盐还原再沉淀，增加了成本和处理的复杂性，这也是目前六价铬处理工艺中亟待解决的问题。 发明内容 [0005] 本发明的目的在于克服上述现有技术的不足， 提出一种含铬废水环保沉淀剂及其再生直接合金化方法， 该方法是在不锈钢酸洗废水中添加一定粒径的铝酸钙熔剂， 在制备含铬合金材料的同时， 消除了含铬酸洗废水中的六价铬危害， 从而实现了废弃资源的回收再利用。

[0006] 实现本发明目的所采用的技术方案是一种环保型含铬废水沉淀剂，该沉淀剂由破碎的铝酸钙熔剂筛分至一定粒度后得到。 [0007] 上述技术方案中，粒度不超过1mm。 [0008] 此外，本发明还提供了一种利用上述沉淀剂进行再生的直接合金化方法，包括： [0009] 将沉淀剂加入含六价铬废水中，静置沉淀、过滤； [0010] 将过滤得到的沉淀物脱水后制成团块； [0011] 在炉外精炼过程中，直接对团块进行铬在线还原合金化。 [0012] 上述技术方案中，沉淀剂与含六价铬废水的固液比为1:50-200。 [0013] 上述技术方案中，沉淀物在 400-800 条件下脱水，得到再生合金原料。 [0014] 进一步地，所述再生合金化方法是将上述得到的再生合金原料在转炉炼钢过程中加入钢包中，在钢包精炼过程中实现直接合金化。 [0015] 本发明的原理是，制备的沉淀物的水化产物直接与含铬废水中的六价铬离子结合，沉淀物脱水后的产物中含有大量的六价铬，可作为合金材料加入到不锈钢、铬微合金钢的冶炼中。 在钢包精炼过程中，沉淀产物中的铬会被还原进入钢液，同时沉淀物中的其它成分CaO、Al等有利于造渣，有利于冶炼优质钢种，同时彻底消除了六价铬的危害。

[0016] 与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：沉淀剂制备简单、适用性强、反应条件温和、沉淀效果好，沉淀六价铬后的产物可在钢包精炼过程中充分回收利用。该方法实现了废水中六价铬的无害化、资源化利用，有效解决了钢铁材料制备过程中铬危废处置困难的问题，实现了内部绿色循环工艺，提高了经济效益，降低了环境风险。附图说明[0017] 图1为本发明通过沉淀剂再生直接合金化方法流程图。[0018] 图2为经粒径小于0.1mm的沉淀剂处理后六价铬溶液中铬含量变化示意图。具体实施方式[0019] 下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细的说明。 [0020] 如图 1 所示， 本发明的再生直接合金化方法包括： 沉淀剂筛选； 沉淀过滤； 脱水制团； 直接合金化， 包括如下步骤： [0021] 步骤 (1) 沉淀剂筛选： 将破碎后的铝酸钙熔剂筛选至粒径不超过 1mm， 得到沉淀剂。 [0022] 步骤 (2) 沉淀过滤： 将沉淀剂加入含六价铬废水中， 使其沉降过滤； [0023] 步骤 (3) 脱水制团： 将步骤 (2) 得到的沉淀物在 400～800°C 下脱水， 然后制团； [0024] 步骤（4)直接合金化：将团块加入不锈钢、铬微合金钢冶炼中作为铬合金原料和造渣剂，在炉外精炼过程中直接进行铬在线还原合金化。

[0025] 实施例1 [0026] 按照上述步骤(1)-(2)，将制备好的沉淀剂研磨至粒径小于0.1mm，按照1:50的固液比加入含铬废水中，静置沉降，记录六价铬随时间沉淀的情况(溶液颜色变化)，当溶液黄色消失时，即表示六价铬完全沉淀，经本实施例沉淀剂处理后的六价铬溶液中铬含量变化如图2所示，最后进行上述步骤(3)-(4)。 [0027] 实施例2 [0028] 按照上述步骤(1)-(2)，将制备好的沉淀剂研磨至粒径0.1-1mm，按照1:50的固液比加入含铬废水中，静置沉降。 记录六价铬随时间沉淀的情况(溶液颜色变化)，当溶液黄色消失时，六价铬完全沉淀，最后进行上述步骤(3)-(4)。[0029] 经过实施例1、2的铬在线还原合金化后，铬回收率在99%以上。[0030] 本发明不仅可以消除六价铬的危害，还可以将其制备成渣料、合金料，实现废弃物的资源化利用，达到零排放。