亚硫酸钠、过氧化氢、Fe2+或高C0D有机废水。
[0015] 所述的氧化剂选用氧气、空气、过氧化氢、臭氧或硫酸自由基。
[0016] 所述的水化剂选用草酸、纤维素、甲醇、甲醛、甲酸、乙醇或葡萄糖。
[0017] 对高温水热过滤后的产物洗涤用的微酸性液体，选用pH在3.0~5.0的稀酸。
[0018] 在以上酸浸含铬固体及调节溶液的pH过程中，选用有机酸和/或无机酸;在调节溶 液pH时，采用阳离子离子膜电解法。
[0019] 以上过程中的洗涤液均重复使用。
[0020] 本发明的有益效果:该方法分别采用选择还原和选择氧化法并结合水热进行铬的 提取、回收，沉铬的率较高，分离效果好，流程简单，反应速度快，减少了三废的排放，绿色环 保。
【附图说明】
[0021] 图1是铬提取与回收的基本流程图。
[0022]图2是高温水热后得到的含铬化合物SEM表征图。
[0023]图3是高温水热后得到的含铬化合物TEM表征图。
[0024]图4是含铬化合物经焙烧后得到的氧化铬SEM表征图。
[0025]图5是含铬化合物经焙烧后得到的氧化铬TEM表征图。
[0026]图6是含铬化合物经焙烧后得到的氧化铬HRTEM表征图。
[0027] 图7是含铬化合物与其焙烧后得到的氧化铬XRD表征图。
[0028] 图8是焙烧后得到的氧化铬的紫外吸收光谱图。
[0029]图9是焙烧后得到的氧化铬的荧光特性图，激发波长λ = 246ηπι。
【具体实施方式】
[0030] 下面结合技术方案和附图对本发明作进一步详细说明，但本发明并不局限于具体 实施例。
[0031] 实例1:铬铁为原料
[0032] 原料成分如下：
[0033] 表1高碳铬铁成分
[0034]
[0035] 取15.0g高碳铬铁，溶于35mL体积分数60%为硫酸溶液中，水浴加热至80°C，恒温 30min，使其充分反应。然后冷却到室温，过滤掉少量不溶物，得到含铬、铁和其他杂质的混 合溶液滤液，将其稀释10倍，用质量分数为5%的硫酸调节其pH至2.8。取10mL该滤液，加入 2mL质量分数为20%的过氧化氢，搅拌30min，然后置于18mL的密闭反应釜中，在90°C条件下 恒温2小时，再冷却至室温，过滤，得到含Fe沉渣与绿色滤液。在该滤液中加入甲醇1.5mL，用 质量分数5%的硫酸调节pH至2.1，置于18mL的密闭反应釜中，在210°C条件下恒温1.5小时， 冷却至室温，过滤，去离子水洗涤，120°C下干燥2小时，600°C下焙烧3.5小时，得到绿色氧化 铬晶体(产物表征如图2~图9所示）。含Fe沉渣经500°C焙烧后得到氧化铁固体，上述过程中 滤液及洗涤液重复使用。
[0036]实例2:含铬废弃渣为原料 [0037] 表2铬铝渣成分
[0038]
[0039]取10.0 g铬铝渣，溶于20mL体积分数13%为硫酸溶液中，加热反应35min，使得铬铝 渣反应完全。过滤反应后的物质，得到滤液，将其稀释5倍，加入0.5mL的质量分数为20%的 过氧化氢，搅拌30min，得到绿色溶液。取该溶液10mL，加入1.5mL甲醇，调节pH至1.9,然后加 入到18mL的密闭反应釜，140°C下反应2小时。反应结束后，冷却至室温，过滤，用pH为3.5的 草酸对固体洗涤三次，得到的固体在ll〇°C下烘干2小时，450°C下焙烧2.5小时，得到氧化铬 晶体。对收集到的滤液及洗涤液，调节其pH到8，得到白色沉淀，过滤，去离子水洗涤，干燥， 300°C下焙烧2.5小时，得到氧化铝固体，上述过程中滤液及洗涤液可以重复使用。
[0040]实例3: -种铬矿为原料 [0041 ] 表3铬矿成分
[0042]
[0043] 取15.(^铬矿，溶于3〇!1^体积分数45%为硫酸溶液中，水浴加热至80°(：，恒温 30min，使铬矿充分反应。然后冷却到室温，过滤掉少量不溶物，得到含铬、铁和其他杂质的 混合溶液滤液，用阳离子膜电解法调节其pH至2.8。取lOmL该滤液，在搅拌的条件下，通入臭 氧lOmin完成选择性氧化，然后置于18mL的密闭反应釜中，在90°C条件下恒温1小时，再冷却 至室温，过滤，得到含Fe沉渣与绿色滤液。在绿色滤液中加入甲醇1.5mL，用阳离子膜电解法 调节pH至2.1，置于18mL的密闭反应釜中，在210 °C下恒温1.5小时，冷却至室温，过滤，用去 离子水洗涤，120°C下干燥2小时，500°C下焙烧3小时，得到氧化铬晶体。对收集到的滤液及 洗涤液，调节其pH到8，得到白色沉淀，过滤，去离子水洗涤，干燥，300°C下焙烧2.5小时，得 到氧化铝固体，上述过程中滤液及洗涤液可以重复使用。
【主权项】
1. 一种铬提取和有害废物治理回收并制备铬化合物的方法，其特征在于，步骤如下： 首先对含铬固体破碎，含铬固体中含有铬、铁和铝三种元素;酸浸溶解其中各元素，达 到终点pH为0.5~4.5;过滤上述酸液中的不溶物，将过滤后得到溶液作为原料;对过滤得到 的不溶物多次处理至铬含量符合国家环保标准，在上述过程中所用的酸液重复使用； 对上述原料调节pH至0.5~6.0，加入还原剂，使六价络全部转化为三价络，再调节pH至 1.0~5.0，得到分离铬铁合格液；向分离铬铁合格液中加入氧化剂，得到三价铁、三价铬和 三价铝的混合溶液;低温水热：在50~150°C温度条件下，压力为0.50MPa~2.5MPa条件下， 恒温水热反应0.5~10小时，反应时伴随着不断搅拌，反应结束后过滤得到滤液与含Fe沉 渣，调节滤液pH为0.5~3.5，得到沉铬合格液;高温水热:将沉铬合格液与水化剂置于密闭 反应釜中水热反应，加温至150 °C~300 °C，压力在0.5MPa~3.5MPa之间，保温1~5小时，对 反应后产物过滤、用微酸性液体洗涤、干燥，得到绿色滤饼，即为含Cr化合物，经500~1200 °C焙烧后转化为氧化铬固体； 对高温水热中过滤和洗涤后得到的滤液调节pH为7.0~9.5,得到的含A1固体，干燥、焙 烧得到氧化铝； 将低温水热中得到的含Fe沉渣，经高温脱水后变为铁红即为氧化铁。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的还原剂选用亚硫酸钠、过氧化氢、Fe2 +或高COD有机废水。3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的氧化剂选用氧气、空气、过氧化 氢、臭氧或硫酸自由基。4. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的水化剂选用草酸、纤维素、甲醇、 甲醛、甲酸、乙醇或葡萄糖。5. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的水化剂选用草酸、纤维素、甲醇、甲 醛、甲酸、乙醇或葡萄糖。6. 根据权利要求1、2或5所述的方法，其特征在于，对高温水热过滤后的产物洗涤用的 微酸性液体，选用pH在3.0~5.0的稀酸。7. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，对高温水热过滤后的产物洗涤用的微酸性 液体，选用pH在3.0~5.0的稀酸。8. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，对高温水热过滤后的产物洗涤用的微酸性 液体，选用pH在3.0~5.0的稀酸。9. 根据权利要求1、2、5、7或8所述的方法，其特征在于，在以上酸浸含铬固体及调节溶 液的pH过程中，选用有机酸和/或无机酸;在调节溶液pH时，采用阳离子离子膜电解法。10. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在以上酸浸含铬固体及调节溶液的pH过 程中，选用有机酸和/或无机酸;在调节溶液pH时，采用阳离子离子膜电解法。
【专利摘要】本发明提供了一种铬提取和有害废物治理回收并制备铬化合物的方法，属于湿法冶金和资源回收领域。本发明以含铬固体为原料，先用酸浸，使铬、铁、铝三种元素充分溶解，过滤得到滤液；在弱酸性条件下，加入还原剂选择还原，使六价铬全部转化为三价铬；然后调节溶液pH，加入氧化剂选择氧化，使二价铁全部转化为三价铁；一并置于反应釜中，低温恒温水热一段时间；对反应后的产物进行过滤、洗涤、干燥，得到滤饼与滤液。滤饼为含Fe沉渣，洗涤液返回重复使用。调节滤液pH，加入水化剂，高温恒温水热一段时间，得到含Cr化合物，洗涤、干燥、焙烧得到氧化铬。调节滤液和洗涤液pH，得到含Al固体，洗液洗涤液重复使用。
【IPC分类】C22B3/04, C22B34/32, C22B3/44, C22B21/00, C22B3/06, C22B7/00
【公开号】CN105648224
【申请号】
【发明人】马伟, 于双恩, 董达, 柳卓, 刘顺, 段诗博, 孟凡庆, 王刃, 徐军, 吴磊
【申请人】大连理工大学
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2016年3月25日