刘伟，李斌，周秋生，齐天贵，彭志宏，刘桂华，李小斌

（中南大学 冶金科学与工程学院，湖南 长沙，410083）

Na2CO3-CO2-H2O体系处理铬渣的热力学分析

刘伟，李斌，周秋生，齐天贵，彭志宏，刘桂华，李小斌

（中南大学 冶金科学与工程学院，湖南 长沙，410083）

采用Na2CO3-CO2-H2O体系处理铬渣，分析该体系的反应热力学，并通过实验研究不同浸出剂对铬渣中Cr（Ⅵ）浸出的影响。研究结果表明：在75 ℃，当6.6＜pH＜10.8且c（CO32−）＞1.55×10−6mol/L时，体系处于碳酸钙的稳定区，铬酸钙、水榴石、水铝钙石及钙铁石可被分解而释放出其中的Cr（Ⅵ），而水滑石难以被分解；在温度为80 ℃，碳酸钠质量浓度为120 g/L，液固比为15，CO2体积分数为5%，时间为24 h的条件下处理铬渣，得到的渣经湿磨后再用此体系二次浸出，最终铬渣中Cr（Ⅵ）的质量分数降至0.13%，Cr（Ⅵ）的浸出率达到85%；毒性实验浸出液中Cr（Ⅵ）和总Cr质量浓度分别为1.21 mg/L和1.51 mg/L，均远低于HJ/T 301—2007中规定的限值，符合一般工业固体废物填埋的标准；含Cr（Ⅵ）的主要物相钙铁石、水铝钙石的质量分数明显降低且没有铬酸钙生成，这与热力学分析结果基本一致。

铬渣；Cr（Ⅵ）；浸出；热力学

铬渣（COPR）是铬铁矿经高温焙烧、用水浸取铬酸钠后得到的废渣。传统有钙焙烧工艺产生的铬渣含有0.5%～2.0%（质量分数）的Cr（Ⅵ），被列为危险废物[1]。目前，铬渣处理仍然以堆存为主，而铬渣堆存有2个方面的问题：一是铬渣中Cr（Ⅵ）随雨水源源不断地浸出；二是铬渣的体积膨胀无法控制[2]。因此，对铬渣进行解毒与综合利用势在必行。将铬渣中的Cr（Ⅵ）转移至液相，主要有水化法[3]、酸溶法[4]和碱溶法[4]。水化法是用水作浸出剂，利用铁铝酸钙等的水化特性，将铬渣中的水溶性和少部分酸溶性Cr（Ⅵ）转移到溶液中。……