申请日2014.11.05
公开(公告)日2015.01.28
IPC分类号C14C3/02; C02F11/00
摘要
本发明提供了一种含铬污泥的回收利用方法及其装置，属于毛皮加工技术领域。该方法包括：1)、收集含铬污泥，并测定其所含的三氧化二铬的含量;2)、按照所含三氧化二铬重量的65%-70%取浓硫酸并稀释，在所述含铬污泥中加入稀释后的浓硫酸，并于90℃-95℃充分反应后，进行固液分离，得到第一上清液;3)、将所述第一上清液静置，并冷却至常温后进行压滤，得到第二上清液;4)、将所述第二上清液用于鞣制或复鞣操作中。该方法得到第二上清液无需进行煅烧、还原等操作，直接循环到鞣制的操作中，简化了回收工艺且节省了回收成本;无需特别复杂的设备即可实现。普通的毛皮加工企业可自行实现回收操作，具有非常好的实际应用性。
权利要求书
1.一种含铬污泥的回收利用方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)、收集含铬污泥，并测定其所含的三氧化二铬的含量;
2)、按照所含三氧化二铬重量的65%-70%取浓硫酸并稀释，在 所述含铬污泥中加入稀释后的浓硫酸，并于90℃-95℃充分反应后， 进行固液分离，得到第一上清液;
3)、将所述第一上清液静置，并冷却至常温后进行压滤，得到 第二上清液;
4)、将所述第二上清液用于鞣制或复鞣操作中。
2.根据权利要求1所述的含铬污泥的回收利用方法，其特征在 于，在步骤1)中：
所述收集含铬污泥具体包括：对含铬污泥进行分类整理，得到 含有染料的含铬污泥和不含染料的含铬污泥;
将所述含有染料的含铬污泥和所述不含染料的含铬污泥分别进 行步骤2)和步骤3);
在步骤4)中，具体包括：
将来源于含有染料的含铬污泥的第二上清液用于改色皮张的鞣 制或复鞣操作中，将来源于不含有染料的含铬污泥的第二上清液用 于所有皮张的鞣制或复鞣操作中。
3.根据权利要求1所述含铬污泥的回收利用方法，其特征在于， 在步骤1)和步骤2)之间，还包括：
将所述含铬污泥干燥至泥饼状后进行粉碎，得到粉末状含铬污 泥。
4.根据权利要求1所述含铬污泥的回收利用方法，其特征在于， 在步骤2)中，所述稀释为：将浓度为98%的浓硫酸用3-4倍体积 的水稀释。
5.根据权利要求1所述含铬污泥的回收利用方法，其特征在于， 在步骤2)中：
所述反应的时间为3-6小时。
6.根据权利要求1所述含铬污泥的回收利用方法，其特征在于， 在步骤2)中：
所述反应的过程中，对含铬污泥和稀释后的浓硫酸进行搅拌。
7.一种实现根据权利要求1-6任一项所述含铬污泥的回收利用 方法的装置，其特征在于，包括：
电加热反应罐：用于装盛含铬污泥和浓硫酸，并对含铬污泥和 浓硫酸进行加热和搅拌;
第一储液装置：用于收集、陈化从电加热反应罐分离出的第一 上清液;
压滤装置：用于将陈化后的第一上清液进行压滤，并得到第二 上清液;
第二储液装置：用于储存第二上清液。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述电加热反应 罐、第一储液装置、压滤装置、第二储液装置依次连接。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述压滤装置为 板式压滤机。
10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括抽液设 备;
所述抽液设备用于将所述第二上清液输入到鞣制或复鞣设备 中。
说明书
一种含铬污泥的回收利用方法及其装置
技术领域
本发明涉及毛皮加工技术领域，具体而言，涉及一种含铬污泥 的回收利用方法及其装置。
背景技术
碱式硫酸铬又称盐基性硫酸铬，商品名为铬盐精，也称铬粉。 广泛应用于印染、陶瓷、绿色油墨、制革、毛皮工业等。在制革、 毛皮工业中，碱式硫酸铬是一种极其重要的金属鞣剂。
自1893年开始应用于皮革鞣制，至今已有百年的历史。大量的 研究和应用表明，它是各种无机鞣剂中性能最优良的鞣剂，用它鞣 制皮张，成品耐水性、耐贮存性极好，皮板丰满、柔软、有弹性， 有最好的耐湿热稳定性，因而，它是皮革和毛皮应用最广泛的鞣剂。 至今尚未找到理想的替代鞣剂。
我国是铬资源贫乏的国家，铬矿石主要依靠进口，而铬在工业 生产中应用非常广泛;因此，合理有效地利用有限的铬资源，在当 前是一个十分关注的焦点问题。
另外，虽然铬元素本身是人体所必须的微量元素，但是大量的 铬对人和动植物却是有害的，中国规定生活饮用水中六价铬的浓度 应低于0.05毫克/升;地面水中铬的最高容许浓度为0.5毫克/升(三 价铬)和0.05毫克/升(六价铬);工业废水中六价铬及其化合物最高 容许排放标准为0.5毫克/升(按六价铬计)。而含铬固体废弃物(主 要为从化工厂排放的含铬废液沉积后的泥块)是铬污染的重要来源。 鉴于我国铬资源匮乏且需求量较大的现状以及铬固体废弃物对环境 以及人体带来的危害问题;对含铬污泥进行再度处理并实现铬资源 的再度利用日益成为该领域人们关注的焦点。
在相关技术中，常见的做法多是将含铬污泥中的铬分离后，将 获得的含铬粗品进行煅烧，除去含铬粗品中难分离的一些杂质;同 时得到了六价铬;再将所得的六价铬利用相应的还原剂还原，最终 得到可以直接作为鞣剂的三价铬。
该种操作方式虽然也实现了含铬污染物中铬的再度分离;但是， 其需要额外的增设煅烧、还原等一系列操作以及相应的设备。且对 设备以及操作要求均比较高，普通的毛皮加工企业无法实现，需由 专业的化工企业完成，进而直接增加了整个回收过程的人力、物力 的投入;其回收成本高昂、操作繁琐、所需周期较长;单纯的毛皮 加工企业根本无法实现，实际应用性不强。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种含铬污泥的回收利用方法，所 述的含铬污泥的回收利用方法实现了含铬污泥中的铬重新返回到鞣 制或复鞣中，具有操作简单、回收成本低廉、周期短以及实际应用 性强等优点。
本发明的第二目的在于提供一种实现所述的铬污泥的回收利用 方法的装置，该装置具有设置简便、可控性强、成本低廉等优点。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
一种含铬污泥的回收利用方法，包括以下步骤：
1)、收集含铬污泥，并测定其所含的三氧化二铬的含量;
2)、按照所含三氧化二铬重量的65%-70%取浓硫酸并稀释，在 所述含铬污泥中加入稀释后的浓硫酸，并于90℃-95℃充分反应后， 进行固液分离，得到第一上清液;
3)、将所述第一上清液静置，并冷却至常温后进行压滤，得到 第二上清液;
4)、将所述第二上清液用于鞣制或复鞣操作中。
本发明提供的这种含铬污泥的回收利用方法，其通过测定含铬 污泥中所含的三氧化二铬含量，进而确定所需要加入的浓硫酸的重 量;含铬污泥中的铬(多以三价铬的形式存在)，其会与硫酸发生中 和反应，生成碱式硫酸铬;重量为含铬污泥中三氧化二铬含量 65%-70%的浓硫酸可充分的保证了污泥中的铬能够在90℃-95℃反 应完全;反应后进行固液分离，即可得到第一上清液(主要成分为 碱式硫酸铬);将其静置、冷却至常温;该过程也称为陈化的过程， 会进一步的进行反应，并且杂质悬浮物完全沉淀，并有规律地排列， 非常易于再次固液分离。第一上清液陈化后将其(液体部分)进行 压滤;进而实现了进一步的提纯操作，得到的第二上清液可直接输 入到转鼓中进行鞣制或复鞣的操作。
该方法操作简便，得到回收产品(第二上清液)无需煅烧、还 原等操作，直接循环到鞣制的操作中，简化了回收工艺且节省了回 收成本;无需特别复杂的设备即可实现整个回收流程;普通的毛皮 加工企业可自行实现回收操作，因此，具有非常好的实际应用性。
可选的，在步骤1)中：
所述收集含铬污泥具体包括：对含铬污泥进行分类整理，得到 含有染料的含铬污泥和不含染料的含铬污泥;
将所述含有染料的含铬污泥和所述不含染料的含铬污泥分别进 行步骤2)和步骤3);
在步骤4)中，具体包括：
将来源于含有染料的含铬污泥的第二上清液用于改色皮张的鞣 制或复鞣操作中，将来源于不含有染料的含铬污泥的第二上清液用 于所有皮张的鞣制或复鞣操作中。
对不同类型的含铬污泥的分类处理并将处理后得到的第二上清 液应用到不同要求的鞣制过程中;如，对含染料的含铬污泥处理后 得到的第二上清液可应用到改色皮张的鞣制或复鞣操作中;而不含 有染料的含铬污泥处理后得到的第二上清液可应用到所有皮张的鞣 制或复鞣操作中;进而实现了资源的合理配置和利用。
可选的，在步骤1)和步骤2)之间，还包括：
将所述含铬污泥干燥至泥饼状后进行粉碎，得到粉末状含铬污 泥。
含铬污泥干燥至泥饼状并粉碎，在反应的过程中能够和浓硫酸 充分混匀，进一步提高反应的效率。
可选的，在步骤2)中，所述稀释为：将浓度为98%的浓硫酸 用3-4倍体积的水稀释。
将浓硫酸稀释用3-4倍体积的水稀释后加入到含铬污泥中进行 反应，降低了浓硫酸的浓度，防止操作不慎进而对操作人员造成意 外伤害，提高了操作的安全性。
可选的，在步骤2)中：
所述反应的时间为3-6小时。
3-6小时的反应时间可充分保证含铬污泥中的铬能够和浓硫酸 反应完全，使得污泥中的铬尽可能完全的转变为碱式硫酸铬，保证 了回收效率。
可选的，在步骤2)中：
所述反应的过程中，对含铬污泥和稀释后的浓硫酸进行搅拌。
在反应过程中进行搅拌会使得反应物充分接触，进而加快反应 的速度，而且在搅拌的过程中，会对整个反应体系起到散热的效果， 进一步的保障了操作的安全性。
一种实现所述含铬污泥的回收利用方法的装置，包括：
电加热反应罐：用于装盛含铬污泥和浓硫酸，并对含铬污泥和 浓硫酸进行加热和搅拌;
第一储液装置：用于收集、陈化从电加热反应罐分离出的第一 上清液;
压滤装置：用于将陈化后的第一上清液进行压滤，并得到第二 上清液;
第二储液装置：用于储存第二上清液。
可选的，所述电加热反应罐、第一储液装置、压滤装置、第二 储液装置依次连接。
可选的，所述压滤装置为板式压滤机。
还包括抽液设备;
所述抽液设备用于将所述第二上清液输入到鞣制或复鞣设备 中。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)、将含铬污泥中铬的回收后循环到毛革加工操作中，一方 面将少了其对环境的污染，另一方面节约了铬资源。
(2)、该方法操作简便，得到第二上清液无需进行煅烧、还原 等操作，可直接循环到鞣制的操作中，简化了回收工艺且节省了回 收成本。
(3)、由于预先测定了含铬污泥中的三氧化二铬的含量，并且 特定的设置了所加入浓硫酸的量，仅需3-6小时即可反应充分，使 得回收操作的周期大大缩短。
(4)、无需特别复杂的设备即可实现整个回收流程;普通的毛 皮加工企业可自行实现回收操作，具有非常好的实际应用性。
