化工公司持續(xù)清潔生產(chǎn)堆存鉻渣干法解毒摻料制水泥實(shí)施方案

化工公司持續(xù)清潔生產(chǎn)堆存鉻渣干法解毒摻料制水泥實(shí)施方案1.1鉻渣解毒及綜合利用是鉻鹽行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的前提條件鉻鹽是國民經(jīng)濟(jì)不可缺少的重要原料，應(yīng)用范圍覆蓋全國10％的商品生產(chǎn)，目前國內(nèi)鉻鹽年產(chǎn)量達(dá)30多萬噸，市場需求呈快速上升趨勢。但鉻鹽生產(chǎn)的污染問題尤其是多年存積的鉻渣污染，已成為最嚴(yán)重的環(huán)境問題之一，嚴(yán)重阻礙了鉻鹽工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，成為制約行業(yè)發(fā)展的瓶頸。鉻鹽生產(chǎn)中產(chǎn)生量最大的固體廢渣，即鉻酸鈉浸取廢渣，因其有六價(jià)鉻而具有毒性。這些鉻渣不加處理長期堆放，則使渣中的水溶性六價(jià)鉻隨雨水或是地表水滲入地下，會(huì)造成水源和土壤的污染，繼而危害農(nóng)田，損害人、畜和其他生物健康，嚴(yán)重污染生態(tài)環(huán)境。目前全國各地積存的400多萬噸鉻渣，已成為化工行業(yè)的難題。為減少鉻渣對環(huán)境的污染，我國對鉻渣的處理利用雖已做了大量工作，但是還存在不少問題，鉻鹽行業(yè)的污染狀況尚未得到根本解決。近年來，有些鉻鹽廠嚴(yán)重污染環(huán)境的情況經(jīng)新聞媒體爆光后，引起了全國人大和國務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)的高度重視，國家發(fā)改委和國家環(huán)?？偩终诓扇【唧w措施落實(shí)鉻渣污染治理工作，以期在2008年年底前，完成所有鉻化合物企業(yè)歷年堆存鉻渣的無害化處理，徹底清除原有鉻渣的污染源，在2010年年底前實(shí)現(xiàn)鉻化合物的清潔生產(chǎn)，在2012年基本完成鉻渣污染場地的治理和恢復(fù)工作，為人民的身體健康和環(huán)境安全提供保障。鉻渣治理必須遵循“減量化、無害化、資源化”的原則，鉻渣的無害化處理和資源化利用，為鉻鹽企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造條件，鉻渣的解毒以及綜合利用已經(jīng)成為鉻鹽行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的前提條件。1.2鉻渣解毒和綜合利用是振華公司生存發(fā)展的保證1．國家發(fā)改委和環(huán)?？偩忠园l(fā)改環(huán)資[2005]2113號(hào)文下達(dá)了“國家發(fā)展改革委國家環(huán)?？偩株P(guān)于印發(fā)鉻渣污染綜合整治方案的通知”，明確了全國鉻渣處理和推行鉻鹽清潔生產(chǎn)的指導(dǎo)思想、原則、目標(biāo)，提出了相應(yīng)的政策和措施，在2010年底以前，所有堆存鉻渣實(shí)現(xiàn)無害化處置，消除鉻渣對環(huán)境的威脅。因此對鉻渣進(jìn)行解毒和綜合利用是振華公司發(fā)展的必然要求。2．近些年來，化工有限公司一直致力于鉻渣的處理和綜合利用，已采用鉻渣用作水泥礦化劑和代替白云石用于煉鐵兩種途徑消化新渣，但由于歷史原因，振華公司現(xiàn)有歷年堆存的鉻渣14萬余噸亟待治理，如此巨量的含鉻危險(xiǎn)廢物，是黃石地區(qū)的重大環(huán)保隱患，如果不迅速加以處置，會(huì)造成土地侵占，有限資源自由流失，污染生態(tài)環(huán)境和人體健康；而鉻渣除含鉻外，還含有CaO、MgO、Fe2O3等有用成分，對其綜合利用很有必要。3．化工有限公司地處長江邊，屬環(huán)境敏感地區(qū)，盡快消除鉻渣污染也是保護(hù)長江水系水質(zhì)和群眾健康的迫切需要。4．對鉻渣進(jìn)行去毒處理和資源綜合利用，既可徹底消除原有鉻渣對環(huán)境和人身安全的威脅，又能實(shí)現(xiàn)廢物的有效利用，為提高我國鉻鹽工業(yè)環(huán)保水平起到促進(jìn)作用，對改善黃石市的環(huán)境質(zhì)量具有重要的作用，同時(shí)也符合“減量化、再利用、資源化”的循環(huán)經(jīng)濟(jì)原則，是發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的必要措施。綜上可得，鉻渣解毒治理和綜合利用使堆存鉻渣得到有效治理，徹底消除鉻渣對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的影響，對于提高人民生活環(huán)境的質(zhì)量有著積極意義，最大限度地利用鉻渣中有效物質(zhì)，將一個(gè)企業(yè)的廢物變?yōu)橘Y源，同時(shí)避免二次污染，屬于環(huán)保、資源綜合利用項(xiàng)目，具有良好的環(huán)境效益與社會(huì)效益，符合國家當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策，是化工有限公司可持續(xù)健康發(fā)展的客觀要求和生存發(fā)展的保證。1.3鉻渣解毒及綜合利用工藝技術(shù)方案的比較和選擇1.3.1振華公司在鉻渣解毒及綜合利用技術(shù)方面的探索國外對鉻渣治理的總趨勢是將Cr（Ⅵ）解毒處理后堆存或填埋。我國自20世紀(jì)60年代開始，先后就鉻渣制磚、生產(chǎn)鈣鎂磷肥、干(濕)法還原解毒、作玻璃著色劑、還原鉻渣制彩色水泥以及利用鉻渣制礦渣棉制品及鑄石制品等方法進(jìn)行了試驗(yàn)研究，取得了不同程度的進(jìn)展。鑒于不斷增加的鉻渣及其嚴(yán)重危害，其無害化處理和綜合利用技術(shù)的開發(fā)已迫在眉睫。從20世紀(jì)90年代起，振華公司就不斷探索鉻渣的治理及綜合利用途徑，先后進(jìn)行了鉻渣濕法解毒和干法解毒的試驗(yàn)，以及對鉻渣在焙燒煉鐵中的應(yīng)用和鉻渣用作水泥生產(chǎn)礦化劑及玻璃著色劑進(jìn)行了技術(shù)探索，并取得一定成果。獨(dú)家完成了鉻渣代替部分白云石用于燒結(jié)煉鐵技術(shù)的小試及實(shí)用推廣工作，并獲國家環(huán)保局頒發(fā)《1992年度國家環(huán)境保護(hù)最佳實(shí)用技術(shù)推廣計(jì)劃項(xiàng)目》；率先完成鉻渣用作水泥礦化劑技術(shù)的小試及實(shí)用推廣工作，并完成專家評估驗(yàn)收和風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)。1.3.2工藝技術(shù)方案的比較和選擇1．鉻渣無害化處理目前治理鉻渣的方法基本分三類：高溫還原法（干法）、還原法（濕法）和固化法，三者比較見表6-13。表6-13鉻渣無害化處理方法比較方法原理應(yīng)用實(shí)踐特點(diǎn)干法將粒度小于4mm的鉻渣與煤粒按100：15的比例進(jìn)行混合，在高溫下進(jìn)行還原焙燒，使Cr6+還原成不溶性的Cr2O3燒制玻璃著色劑、鈣鎂磷肥助熔劑、煉鐵輔料、鑄石和水泥等。可得到有價(jià)值的產(chǎn)品；但處理成本較高，鉻渣解毒徹底。濕法將粒度小于120目的鉻渣酸解或堿解后，向混合溶液加入Na2S、FeSO4等還原劑，將Cr6+還原成Cr3+或Cr（OH）3與呈還原性的造紙廢液、味精廢水等聯(lián)合應(yīng)用，可以達(dá)到以廢治廢的目的。處理后Cr6+≤2×10-6，但處理費(fèi)用高，解毒渣穩(wěn)定性較差，六價(jià)鉻回升現(xiàn)象較明顯，不宜處理大宗鉻渣。固化法將鉻渣粉碎后加入一定量的FeSO4、無機(jī)酸和水泥，加水?dāng)嚢?、凝固，使鉻渣被封閉在水泥里，不易再次溶出以水泥固化為主，也有少量瀝青、石灰、粉煤灰和化學(xué)藥劑的固化應(yīng)用該法須加入相當(dāng)量的固化劑，經(jīng)濟(jì)效益差。在鉻渣的還原解毒處理中，干法和濕法最為常用，它們的基本原理都是將毒性大的Cr（Ⅵ）還原為毒性甚小的Cr（Ⅲ），具體工藝見表6-14。表6-14鉻渣的還原解毒工藝解毒工藝分類還原劑方法簡介濕法酸性溶液還原亞硫酸鈉、硫酸亞鐵等該工藝耗酸量大，適用于有廢酸排放的企業(yè)。方法為：將堿性含鉻廢渣調(diào)至酸性，然后加入亞硫酸鈉、硫酸亞鐵等還原劑，在液固兩相狀態(tài)將六價(jià)鉻還原為三價(jià)鉻(機(jī)理：CrO42-+3Fe2++8H+→Cr3＋+3Fe3++4H2O)堿性溶液還原硫化鈉、硫氫化鈉等直接在堿性鉻渣中加入硫化鈉、硫氫化鈉等進(jìn)行六價(jià)鉻的還原反應(yīng)，形成Cr(OH)3沉淀后，過濾回收鉻污泥。硫化鈉解毒機(jī)理：8Na2CrO4+6Na2S+23H20→8Cr(OH)3+3Na2S203+22NaOH純堿溶液還原碳酸鈉、硫化鈉用碳酸鈉溶液處理濕磨后的鉻渣，使其中酸溶性鉻酸鈣與鉻鋁酸鈣轉(zhuǎn)化為水溶性鉻酸鈉而被浸出，回收鉻酸鈉產(chǎn)品。余渣再用硫化鈉溶液處理，使剩余的六價(jià)鉻還原為三價(jià)鉻，加入硫酸中和，并用硫酸亞鐵固定過量的S。絡(luò)合還原木質(zhì)素磺酸鹽及硫酸亞鐵用造紙廢液中的木質(zhì)素磺酸鹽及硫酸亞鐵作還原劑，使鉻渣中的六價(jià)鉻起還原及絡(luò)合反應(yīng)，生成鐵絡(luò)木質(zhì)磺酸鹽，解毒后六價(jià)鉻含量低于1.8mg/kg。該法不但減少了鉻渣對環(huán)境的危害，還消除了造紙廢液對環(huán)境的污染。水蒸汽轉(zhuǎn)化廢水中具有還原性的有機(jī)物用制糖或味精廢水作還原劑，與鉻渣混合調(diào)成漿狀，放入受壓密封的電加熱容器內(nèi)，通過電加熱，使容器內(nèi)漿料產(chǎn)生300℃以上過熱蒸汽，促使渣中的六價(jià)鉻的還原反應(yīng)順利進(jìn)行。該法還消除了制糖和味精廢水的污染。干法碳還原碳粉、無煙煤粉等將鉻渣和碳粉、無煙煤粉等按一定比例(約100：15)混合在還原氣氛中加熱至800℃左右，持續(xù)一段時(shí)間直至將六價(jià)鉻轉(zhuǎn)化為無毒的三價(jià)鉻。燒結(jié)礦硅質(zhì)助熔劑補(bǔ)助性還原劑將鐵精礦和鉻渣混合作原料生成燒結(jié)礦，在燒結(jié)過程中對鉻渣進(jìn)行解毒。這種方法生產(chǎn)10t燒結(jié)礦要加入80％的鐵精礦，而且處理廢渣量少，所以成本較高，不能從根本上解決鉻渣的處理問題。密封焙燒煤炭、稻殼或其它有機(jī)物將鉻渣與適量煤炭或鋸末、稻殼混合，在540～600℃下焙燒，以過程產(chǎn)生的CO和H2為還原劑，并在密封條件下水淬，投加過量的硫酸亞鐵與硫酸混合，以鞏固還原效果，解毒渣中的六價(jià)鉻降至極低，可堆存或利用。振華公司在多年對鉻渣治理技術(shù)的探討過程中曾用硫化堿溶液進(jìn)行過濕法處理鉻渣，還原六價(jià)鉻，并用硫酸亞鐵脫除硫離子，而達(dá)到解毒的目的。經(jīng)多次試驗(yàn)，雖取得一定效果，但解毒成本較高，解毒效果不穩(wěn)定等原因，沒有進(jìn)一步推廣應(yīng)用。1995年振華公司曾用直徑1.8米旋窯進(jìn)行了鉻渣干法處理中試，解毒效果明顯，解毒渣有一定強(qiáng)度，可作為水泥混合料使用。綜合上述解毒方法及解毒工藝可得，鉻渣干法解毒更具優(yōu)勢：鉻渣經(jīng)過干法解毒后可實(shí)現(xiàn)集中化、規(guī)模化處理，布點(diǎn)少，解毒渣在運(yùn)輸裝卸、儲(chǔ)存及在水泥生產(chǎn)過程中均不致造成二次污染，應(yīng)用面較廣，更易為用戶接受，市場容量大。2．鉻渣資源化利用目前，含鉻廢渣的干法解毒處理利用具有工業(yè)化前景的有：鉻渣轉(zhuǎn)窯干法解毒作水泥混合材、鉻渣代替石灰石做煉鐵輔料、鉻渣代替螢石作礦化劑。其比較見下表6-15。表6-15含鉻廢渣干法解毒處理工藝比較處理工藝特點(diǎn)鉻渣轉(zhuǎn)窯干法解毒作水泥混合材集中化、規(guī)模化處理，布點(diǎn)少，解毒渣在運(yùn)輸/裝卸、儲(chǔ)存及在水泥生產(chǎn)過程中均不致造成二次污染，更易為用戶接受，市場容量大，但投資較大，處理費(fèi)用較高。鉻渣代替螢石作礦化劑鉻渣分散在各水泥廠處理，需在水泥廠分別建鉻渣封閉式堆棚、配料裝置及除塵收塵系統(tǒng)，鉻渣在裝卸、儲(chǔ)存及在水泥生產(chǎn)過程中可能會(huì)造成二次污染，處理量受到用戶的限制，投資相對較小，處理費(fèi)用相對較低。鉻渣代替石灰石做煉鐵輔料鉻渣分散在各鋼廠處理，需在鋼廠分別建鉻渣封閉式堆棚、配料裝置及除塵收塵系統(tǒng)，鉻渣在裝卸、儲(chǔ)存及在煉鐵生產(chǎn)過程中可能會(huì)造成二次污染，處理量少，且用戶多，不便于管理，受到用戶的限制，投資相對較小，處理費(fèi)用相對較低。對比分析上述三種工藝，綜合考慮技術(shù)成熟性、每年所需處理鉻渣量及用戶接受容量，鉻渣干法解毒作水泥混合料具有多方面優(yōu)勢：(1)本項(xiàng)目采用國內(nèi)已通過部級(jí)鑒定的成熟工藝，且該公司已進(jìn)行了工業(yè)化試驗(yàn)，技術(shù)有保證；(2)國內(nèi)應(yīng)用干法解毒鉻渣作水泥混合料有實(shí)例：1977年，濟(jì)南裕興化工廠和青海鉻鹽廠先后研究和開發(fā)了使用回轉(zhuǎn)窯鉻渣解毒工藝，解毒渣水溶Cr(Ⅵ)<8mg/kg，符合GB4280—84。青海省科委組織鑒定了西寧皮革化工廠“鉻渣干法除毒技術(shù)”成果鑒定，該技術(shù)除毒效果穩(wěn)定，工藝簡單，條件易控，國內(nèi)領(lǐng)先。裕興廠用30000噸/年處理能力的回轉(zhuǎn)窯累計(jì)解毒鉻渣21.7萬噸，解毒渣絕大部分用水泥混合材，其余用作玻璃著色劑及砂漿。(3)鉻渣經(jīng)過干法解毒后集中化、規(guī)?；幚恚键c(diǎn)少，解毒渣在運(yùn)輸/裝卸、儲(chǔ)存及在水泥生產(chǎn)過程中均不致造成二次污染，又可代替高爐水淬渣，應(yīng)用面較廣，更易為用戶接受，市場容量大；(4)1995年后振華公司研究和開發(fā)了使用回轉(zhuǎn)窯鉻渣干法解毒工藝，并用?1.8米的轉(zhuǎn)窯進(jìn)行了鉻渣干法解毒——摻料制水泥技術(shù)的工業(yè)化試驗(yàn)，在水泥企業(yè)得到成功應(yīng)用；(5)振華公司有得天獨(dú)厚的區(qū)域和資源優(yōu)勢，在公司周邊50公里范圍內(nèi)，擁有眾多大型水泥生產(chǎn)企業(yè)，合作關(guān)系良好，產(chǎn)品運(yùn)距短，市場有保證，完全能保障鉻渣有效利用。主要用戶見下表6-16。表6-16周邊水泥廠及可利用解毒鉻渣量序號(hào)水泥廠產(chǎn)量可摻用解毒鉻渣量1黃石秀山集團(tuán)一水泥公司10萬噸1.2萬噸/年2黃石雄駿水泥有限公司20萬噸2萬噸/年3黃石市鹿翔水泥有限公司20萬噸3.6萬噸/年4黃石秀興水泥有限公司20萬噸1.2萬噸/年以上幾家用戶與化工有限公司有著多年的合作關(guān)系，完全可以消化完歷史遺留存渣。3．生產(chǎn)規(guī)模振華公司歷史堆存鉻渣量為14萬噸，根據(jù)國家產(chǎn)業(yè)政策，國家發(fā)改委會(huì)同國家環(huán)?？偩种种朴嗞P(guān)于鉻渣污染防治方案，現(xiàn)有的鉻鹽生產(chǎn)企業(yè)，2010年年底前，完成所有鉻化合物企業(yè)歷年堆存鉻渣的無害化處理，徹底清除原有鉻渣的污染源?？紤]周邊水泥生產(chǎn)企業(yè)市場容量，并結(jié)合振華公司現(xiàn)有空余場地、配套設(shè)施和經(jīng)濟(jì)實(shí)力，以5萬噸/年的生產(chǎn)規(guī)模對鉻渣進(jìn)行解毒處理較為合適。綜上分析，采用鉻渣干法解毒——摻料制水泥對化工有限公司14萬噸堆存鉻渣進(jìn)行無害化、資源化處理的可行性最大。1.4鉻渣干法解毒——摻料制水泥的技術(shù)可行性1.4.1振華化工堆存鉻渣成分與水泥熟料組成鉻渣干法解毒制水泥生產(chǎn)工藝技術(shù)已非常成熟，現(xiàn)將振華公司鉻渣與硅酸鹽水泥熟料成分進(jìn)行比較，見表6-17。表6-17鉻渣與硅酸鹽水泥熟料的主要成份比較（%）成分CaOSiO2Al2O3Fe2O3MgOCr2O3水溶性Cr6+鉻渣31～354～66～910～1517～205～70.28～0.5熟料62～7620～244～72.5～1.01.5由表6-17可見，鉻渣中含有水泥熟料中的四種主要成分CaO，SiO2，Al2O3，F(xiàn)e2O3等，這些物質(zhì)在水泥熟料中形成四種膠凝活性物質(zhì)：硅酸二鈣、硅酸三鈣、鋁酸三鈣和鐵鋁酸四鈣，鉻渣中CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3的總量占干渣質(zhì)量的60%，并主要以硅酸二鈣和鐵鋁酸鈣形式存在，其量約為鉻渣質(zhì)量的60%（干基）。如果沒有六價(jià)鉻和方鎂石（游離氧化鎂）的影響，鉻渣可以直接作低標(biāo)號(hào)水泥使用。因此只要能消除六價(jià)鉻和方鎂石的影響，鉻渣便可以用于水泥生產(chǎn)。1.4.2鉻渣干法解毒原理及工藝1．鉻渣干法解毒機(jī)理鉻渣的化學(xué)組成較復(fù)雜，主要礦相為硅酸二鈣（2CaO·SiO2）、方鎂石（MgO）、鐵鋁酸四鈣（4CaO·Al2O3·Fe2O3）、鐵酸二鈣（2CaO·Fe2O3）、水合鋁酸鈣（3CaO·Al2O3·6H2O）、鉻鋁酸鈣（4CaO·Al2O3·CrO3·12H2O）、堿式鉻酸鐵[Fe（OH）CrO4]、亞鉻酸鈣（CaCr2O4）、鉻尖晶石（MgO·Cr2O3）、碳酸鈣（CaCO3）、游離氧化鈣（CaO）、鉻酸鈣（CaCrO4）、4水鉻酸鈉（Na2CrO4·4H2O）及未反應(yīng)的鉻鐵礦（FeO·Cr2O3）等。依浸取率的高低鉻渣中六價(jià)鉻含量在0.5%～1.5%，主要為鉻酸鈉、鉻酸鈣、鉻鋁酸鈣、堿式鉻酸鐵、雜質(zhì)相及其水化產(chǎn)物等。鉻渣干法解毒是利用鉻渣與煤炭按一定比例混合煅燒，通過控制溫度和其他條件，使炭生成一氧化碳，利用高溫下一氧化碳的強(qiáng)還原性還原渣中的六價(jià)鉻化合物，生成穩(wěn)定無毒的三氧化二鉻，可較徹底解毒鉻渣，且長期堆放后無明顯回升。主要反應(yīng)式如下：2C+O2====2CO↑2Na2CrO4+3CO====Cr2O3+2Na2O+3CO2↑2CaCrO4+3CO====Cr2O3+2CaO+3CO2↑2．工藝流程方框圖鉻渣干法解毒工藝流程見圖6-4。圖6-4鉻渣干法解毒工藝流程方框圖3．工藝流程簡述鉻渣與還原用煤按比例混合后，進(jìn)入破碎機(jī)，破碎后進(jìn)入鉻渣倉，由下料皮帶機(jī)送入回轉(zhuǎn)窯煅燒。破碎系統(tǒng)的除塵裝置采用布袋收塵器。燃燒用煤先經(jīng)顎式破碎機(jī)破碎后進(jìn)入球磨機(jī)，磨細(xì)至180目的煤粉進(jìn)入煤粉倉，由鼓風(fēng)機(jī)噴入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)燃燒，提供反應(yīng)所需熱量，窯內(nèi)尾氣經(jīng)沉降室、旋風(fēng)除塵、高壓靜電除塵后排空。進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯的鉻渣和煤炭與高溫氣流逆流，經(jīng)干燥、預(yù)熱進(jìn)入高溫段時(shí)被加熱至900℃左右，六價(jià)鉻大部分被還原為三價(jià)鉻，繼續(xù)保持還原氣氛，經(jīng)窯頭下料口落入冷卻螺旋，冷卻后的還原渣送入解毒渣場。4．工藝控制指標(biāo)鉻渣細(xì)度：≤10mm；還原煤細(xì)度：≤10mm；鉻渣與還原煤配比：100：10份；煤粉細(xì)度：180目篩余10%～12%；窯頭溫度：750～850℃窯尾溫度：350～450℃；窯尾負(fù)壓：60～80Pa；冷卻方式：用水或FeSO4溶液急冷至500℃以下，以改善和保持還原氣氛。還原渣含Cr(Ⅵ)量：≤8×10-6（注：GB4280-84《鉻鹽工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定鉻渣中Cr(Ⅵ)≤8mg/kg，現(xiàn)GB5085.3-1996《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)——浸出毒性鑒別》中規(guī)定浸出液中≤1.5mg/L，相當(dāng)于原渣中Cr(Ⅵ)含量15×10-6，因此可按此作為控制指標(biāo)。實(shí)踐證明，控制一定反應(yīng)條件，還原渣中六價(jià)鉻含量一般低于（1～2）×10-6，即按GB5085.3-1996分析約相當(dāng)于0.1～0.2mg/L，遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)中Cr(Ⅵ)≤1.5mg/L的要求，因此可將鉻渣處理成一般固體廢物。）1.4.3鉻渣干法解毒——摻料制水泥的可行性分析(1)市售水泥是由水泥熟料、混合料和石膏三者一起混磨而成，常用的水泥混合料為高爐水淬渣或火山灰，為無定形物，能同水泥熟料水化析出的氫氧化鈣生成有膠凝活性的水合物，從而增強(qiáng)水泥的作用。鉻渣由于含有硅酸二鈣和鐵鋁酸鈣兩種膠凝活性物，經(jīng)干法還原解毒后，水溶六價(jià)鉻已降至符合排放標(biāo)準(zhǔn)的5×10-6以下，與水泥熟料、石膏等共同粉磨制成水泥，擴(kuò)大了水泥生產(chǎn)原料的來源，也降低了水泥生產(chǎn)成本只要游離氧化鎂不超過水泥容許值5%，不會(huì)降低水泥強(qiáng)度。(2)干法解毒后的鉻渣同水泥熟料、石膏混磨時(shí)的溫度約100℃，鉻渣中的三價(jià)鉻不會(huì)氧化為六價(jià)鉻，鉻渣殘余的六價(jià)鉻被水泥熟料、石膏稀釋，可使水泥產(chǎn)品含水溶六價(jià)鉻進(jìn)一步降至2×10-6以下，符合歐洲各國對水泥中水溶六價(jià)鉻的要求，可以避免出現(xiàn)安全衛(wèi)生和環(huán)境保護(hù)問題。(3)水泥水化凝固后對六價(jià)鉻有固定作用，水泥加水?dāng)嚢韬笤陴B(yǎng)護(hù)過程中，硅酸鈣等發(fā)生水化，形成多種能包裹鉻酸鹽的水化凝膠。凝固成的水泥石內(nèi)部形成互不通的凝膠孔，常壓下不透水，使水泥石內(nèi)部包裹的微量六價(jià)鉻不能向外擴(kuò)散，從而將六價(jià)鉻封固在水泥石內(nèi)部。(4)鉻渣是一種膠凝材料，細(xì)磨的還原渣28天抗壓強(qiáng)度可達(dá)9.21MPa(94kg/cm2)，用還原鉻渣代替部分石灰膏或水泥配制成的砂漿，具有良好的和易性和保水性。(5)利用鉻渣配制水泥生料，不僅可節(jié)省水泥原料，且對生料易燒性、熟料易磨性、水泥強(qiáng)度、水泥凝結(jié)時(shí)間等均有良好效果，對節(jié)能降耗大有好處。(6)由于鉻渣解毒在鉻鹽廠內(nèi)進(jìn)行，解毒鉻渣作水泥混合料具有在運(yùn)輸、裝卸、儲(chǔ)存及在水泥生產(chǎn)過程中均不造成二次污染，且可代替高爐水淬渣。(7)國外水泥原料，如泥灰?guī)r或石灰石、黏土、鐵礦等常含有微量鉻，北歐和西歐的原料含鉻更多，有些國家的水泥回轉(zhuǎn)窯使用含鉻耐火磚，在回轉(zhuǎn)窯的高溫及出口處氧分高及料爐高堿度條件下，使鉻氧化，致水泥熟料含有水溶性六價(jià)鉻。常見含量為10×10-6以下多者約（10～30）×10-6。過去由于不了解，曾一度造成接觸這種水泥的工人患上職業(yè)病——水泥濕疹。20世紀(jì)70年代后，各國對水泥濕疹的發(fā)病原因及防治進(jìn)行了研究，得出結(jié)論：若能將水泥的六價(jià)鉻降至2×10-6以下，便能不再引發(fā)水泥濕疹；丹麥、德國等國家為此頒布了水泥中水溶性六價(jià)鉻的的控制標(biāo)準(zhǔn)及標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測方法；許多科研生產(chǎn)單位發(fā)明了水泥生產(chǎn)減少水溶六價(jià)鉻的技術(shù)；2003年6月18日歐盟頒布實(shí)施的Directive2003/53/EC導(dǎo)則不僅對水泥中水溶性六價(jià)鉻的含量重申了上述控制標(biāo)準(zhǔn)，而且對生產(chǎn)、貯運(yùn)、銷售、應(yīng)用等環(huán)節(jié)提供了規(guī)范性要求，以確保全過程的安全性。這些成果為鉻渣用于水泥生產(chǎn)提供了良好經(jīng)驗(yàn)。(8)20余年鉻渣治理的實(shí)踐及國外防治水泥中六價(jià)鉻經(jīng)驗(yàn)的借鑒，為鉻渣用于水泥在配方、生產(chǎn)操作、監(jiān)測和消除殘余六價(jià)鉻、防止二次污染等方面提供了成熟可靠的技術(shù)。綜上可得，鉻渣干法解毒——摻料制水泥可使振華公司的歷史堆存鉻渣得到有效治理，消除鉻渣對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的影響，且最大限度地利用鉻渣中有效物質(zhì)，同時(shí)避免二次污染，做到鉻渣的無害化、資源化處理，方案具有技術(shù)可行性。1.5鉻渣干法解毒——摻料制水泥的環(huán)境可行性鉻渣干法解毒——摻料制水泥方案從根本上解決化工有限公司堆存鉻渣污染問題，對于提高人民生活環(huán)境質(zhì)量和改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量有著積極意義，同時(shí)將一個(gè)企業(yè)的廢物變?yōu)榱硪粋€(gè)企業(yè)的資源，屬于環(huán)保、資源綜合利用項(xiàng)目，符合國家當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策，具有良好的環(huán)境效益與社會(huì)效益。1.5.1污染物產(chǎn)生與治理、回用情況1.污染物產(chǎn)生情況對振華公司實(shí)施鉻渣干法解毒方案后，污染物產(chǎn)生情況進(jìn)行預(yù)測，以1t堆存鉻渣產(chǎn)生1t解毒渣計(jì)，廢物產(chǎn)生指標(biāo)如下：(1)廢水單位產(chǎn)品廢水排放量：0.072m3/t單位產(chǎn)品COD排放量：0.0072kg/t單位產(chǎn)品六價(jià)鉻排放量：0污水回用率：50%(2)廢氣單位產(chǎn)品廢氣產(chǎn)生量：2563.2Nm3/t單位產(chǎn)品煙塵排放量：0.078kg/t單位產(chǎn)品工業(yè)粉塵排放量：0.036kg/t(3)固體廢物鉻渣干法解毒工藝以煤作為還原劑，在焙燒過程中煤最終生成CO2逸出，僅剩少量殘?zhí)迹t渣中的Na2CrO4和CaCrO4焙燒后變?yōu)镹a2O和CaO,無生產(chǎn)性固體廢物產(chǎn)生。2．廢物回收利用情況(1)廢水包括生活污水和地坪沖洗水。地坪沖洗水通過化工污水排水管引到全廠污水處理站，采用FeSO4——石灰乳處理工藝，六價(jià)鉻全部轉(zhuǎn)化為三價(jià)鉻，處理合格后，再循環(huán)使用，不排放。生活污水采用埋地式微動(dòng)力生活污水凈化裝置進(jìn)行處理，經(jīng)污水泵站污水泵抽入長江，可以實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。由此可知，無生產(chǎn)性廢水外排。(2)干法解毒回轉(zhuǎn)窯尾氣經(jīng)三級(jí)除塵器收集下來的粉塵及鉻渣、煤粉碎除塵收集的除塵灰通過小翻斗車回收至室內(nèi)料場與煤混合再焙燒解毒，故固體廢物可實(shí)現(xiàn)零排放。1.5.2鉻渣干法解毒——摻料制水泥的環(huán)境效益鉻渣干法解毒——摻料制水泥具有較好的環(huán)境效益，具體體現(xiàn)在以下幾方面：(1)振華公司實(shí)施“鉻渣干法解毒——摻料制水泥”方案，符合國家產(chǎn)業(yè)政策，可實(shí)現(xiàn)國家環(huán)保法律、法規(guī)和政策管理目標(biāo)要求，即“2010年底前，完成全部堆存鉻渣無害化處置”。(2)鉻渣干法解毒——摻料制水泥可清除鉻渣污染。鉻鹽生產(chǎn)產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)境污染，其最主要的污染物為有鈣焙燒工藝浸濾工序排出的含六價(jià)鉻的固體廢物——鉻渣。鉻渣在自然界雨水和CO2的長期作用下，酸溶性六價(jià)鉻會(huì)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄粤鶅r(jià)鉻。六價(jià)鉻有強(qiáng)氧化性，其毒性在于對活細(xì)胞的氧化作用。鉻渣極易對周圍的土壤、水體和生態(tài)環(huán)境造成污染，被國家環(huán)?？偩值葒倚姓鞴懿块T列為國家危險(xiǎn)廢物。鉻鹽生產(chǎn)中產(chǎn)生的大量鉻渣不加處理長期堆放，使鉻渣中的水溶性六價(jià)鉻隨雨水或是地表水滲入地下，造成水源和土壤的污染，繼而危害農(nóng)田，損害人、畜和其他生物健康，污染生態(tài)環(huán)境。對鉻渣進(jìn)行干法解毒作水泥混合料，可徹底改變這一狀況。(3)改善黃石市的環(huán)境質(zhì)量。由于歷史原因，化工有限公司歷年堆存的鉻渣有14萬余噸，如此巨量的含鉻危險(xiǎn)廢物，是黃石地區(qū)的重大環(huán)保隱患，如果不迅速加以處置，會(huì)造成土地侵占，有限資源自由流失，污染生態(tài)環(huán)境和人體健康。鉻渣干法解毒——摻料制水泥可使堆存鉻渣得到有效治理，這將徹底消除原有鉻渣對環(huán)境和人身安全的威脅和對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的影響，實(shí)現(xiàn)廢物的有效利用。為提高我國鉻鹽工業(yè)環(huán)保水平起到促進(jìn)作用，對改善黃石市的環(huán)境質(zhì)量具有重要的作用。(4)保護(hù)長江的水系水質(zhì)?；び邢薰镜靥庨L江邊，屬環(huán)境敏感地區(qū)，盡快消除鉻渣污染也是保護(hù)長江水系水質(zhì)和群眾健康的迫切需要。(5)避免二次污染。通過對鉻渣的干法解毒及摻料制水泥，使振華公司的堆存鉻渣得到有效治理，徹底消除鉻渣對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的影響，最大限度地利用鉻渣中有效物質(zhì)，同時(shí)工程對各生產(chǎn)工藝段產(chǎn)生的粉塵、廢水和噪聲采取相應(yīng)的環(huán)保治理措施，避免二次污染。綜上可得，“鉻渣干法解毒——摻料制水泥”方案有利因素遠(yuǎn)大于負(fù)面影響，具有明顯的環(huán)境可行性。1.6鉻渣干法解毒——摻料制水泥的經(jīng)濟(jì)效益分析本方案是根據(jù)國家發(fā)改委環(huán)資[2004]73號(hào)“為了更好地貫徹落實(shí)國家對資源綜合利用的優(yōu)惠政策，促進(jìn)合理利用和節(jié)約資源，提高資源利用率，保護(hù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展的精神”，將有毒廢鉻渣進(jìn)行解毒處理后綜合利用，使其現(xiàn)有堆放的14萬噸鉻渣通過解毒后用于水泥混合料。鉻渣干法解毒及綜合利用的經(jīng)濟(jì)可行性，必須從兩個(gè)方面進(jìn)行測算：一是治理投資和處理費(fèi)用，即治理成本；二是經(jīng)濟(jì)效益即治理效益。1.1.1方案投資及運(yùn)行費(fèi)用本方案總投資為6700萬元，其中3200萬元用于鉻渣處理設(shè)施建設(shè)，3500萬元為1堆存鉻渣處理費(fèi)用。14萬噸鉻渣干法解毒治理期為4年，其中建設(shè)期一年，運(yùn)行期三年，運(yùn)轉(zhuǎn)率分別為80%、100%、100%。從企業(yè)角度看，鉻渣干法解