一种用煤矸石处理废水中六价铬的方法
专利名称：一种利用煤矸石处理废水中六价铬的方法
技术领域：
本发明涉及煤矸石的综合利用，用于处理废水中的六价铬。
背景技术：
铬是具有光泽的银白色固体金属，耐腐蚀、耐热，是人体必需的微量元素之一。铬化合物常见的价态有三价和六价。其毒性与价态有关，金属铬和二价铬无害，三价铬毒性较小，六价铬毒性大，属致癌物，在体内易吸收、蓄积。经呼吸道吸入不溶性铬盐，长期滞留在肺组织中，是导致肺癌的主要因素之一。一般认为，
铬06+的毒性比0"3+高100倍。铬的工业污染主要来自铬矿加工、金
表面处理、皮革鞣制、印染、感光材料等行业的废水，浓度大多在
下列。
目前，国内外处理含铬废水的常用方法有以下几种：电解还原法、化学沉淀法、离子交换法、分离法、黄药法、光催化法、水泥基固化法、黏土吸附法等。其中化学沉淀法中的还原沉淀法是目前应用最为广泛的处理含铬废水的方法。其基本原理是在酸性条件下向废水中加入还原剂，将Cr"还原为C^+，再加入石灰或氢氧化钠，在碱性条件下生成Cr(OH)3沉淀，从而去除铬离子。常用的还原剂有：SO2、FeSO4、、、Fe等。还原沉淀法具有一次性投资小、运行费用低、处理效果好、操作管理简单等优点，因而被广泛应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用煤矸石作为还原剂将废水中的六价铬转化为三价铬的方法。该方法利用煤炭开采、洗选过程中产生的固体废弃物煤矸石来处理工业废水中的六价铬，取得了很好的效果。它不仅具有一般化学还原沉淀方法的优点，而且是一种基本无成本、利于工业化处理六价铬的有效还原剂。经煤矸石处理后的废水中六价铬浓度远低于城市污水排放标准，达到了以废治废的优良效果。
本发明利用煤矸石处理废水中六价铬的方法，具体步骤如下：
a、首先将煤矸石破碎，过50-200目筛；
b.然后将六价铬废水溶液的pH值调节至0.4-
3.5；
c.将步骤a处理后的尾矿加入步骤b调节好pH值的含六价铬废水中，以50-60℃的速度搅拌2-4小时，静置，待水澄清后，用常规分光光度法测定废水中六价铬浓度是否达到排放标准。
步骤b中，每处理1g含六价铬的废水需要50-500g煤矸石。步骤b中采用盐酸、硫酸或磷酸调节六价铬废水溶液pH值优选1-3。本发明介绍了一种利用煤矸石处理废水中六价铬的方法，煤矸石是煤炭开采和洗选加工过程中产生的固体废弃物，用于处理工业废水中的六价铬，效果非常好。整个处理过程操作简单，成本非常低。本发明处理后的废水中剩余的六价铬含量远低于城市污水处理厂排放标准0.5ppm。经检测，煤矸石在酸性环境下溶解的重金属离子也在城市污水处理厂排放标准之内，不会造成二次污染。达到了以废治废的目的。
详细描述
实施例1：
a、首先将煤矸石破碎，过50目筛；
b. 然后用盐酸将100mL废水中的六价铬浓度调节至40ppm（皮革废水
4、水中六价铬浓度）溶液的pH值为0.47；
c.将0.5000g步骤a处理后的煤矸石加入到步骤b调节pH值的含六价铬废水中(相当于125g煤矸石处理1g六价铬)，以50rpm的转速搅拌2小时，离心后的清液用常规二苯碳酰二肼分光光度法测定六价铬离子浓度为0.5％，满足排放标准。
实施例2：
a、首先将煤矸石破碎，过80目筛；
b. 然后用硫酸将100mL六价铬浓度为10ppm的废水pH值调节至1.00；
c.将0.5000g步骤a处理后的煤矸石加入到步骤b调节好pH值的含六价铬废水中(相当于500g煤矸石处理1g六价铬)，以2.5的速度搅拌2.5小时，静置，待水澄清后，用常规二苯碳酰二肼分光光度法测定六价铬浓度为0.5％，满足排放标准。
实施例3：
a、首先将煤矸石破碎，并过100目筛；
b.然后用磷酸将50mL浓度为40ppm（皮革废水中六价铬浓度）的六价铬废水pH调节至1.63；
c、将0.2500g步骤a处理后的煤矸石加入到步骤b调节好pH值的含六价铬废水中(相当于125g煤矸石处理1g六价铬)，以400搅拌3小时，静置，待水澄清后，用常规二苯碳酰二肼分光光度法测定水溶液中六价铬浓度为0.1％，满足排放标准。
实施例4：
a、首先将煤矸石破碎，过150目筛；
b.然后用盐酸调节100mL六价铬废水的pH为1.00；
5c、将0.5000g经步骤a处理后的煤矸石加入到步骤b调节pH值的含六价铬废水中(相当于50g煤矸石处理1g六价铬)，以400的速度搅拌4小时，静置，待水澄清后，用常规二苯碳酰二肼分光光度法测定水溶液中六价铬浓度为0.5％，满足排放标准。
实施例5：
a、首先将煤矸石破碎，过150目筛；
b.然后用盐酸调节100mL含40ppm六价铬废水溶液的pH为2.16；
c.将0.5000g经a步骤处理后的煤矸石加入到b步骤调节pH值的含六价铬废水中(相当于125g煤矸石处理1g六价铬)，以400搅拌4小时，静置，待水澄清后，用常规二苯碳酰二肼分光光度法测定水溶液中六价铬浓度为0.5％，符合排放标准。
实施例5：
a、首先将煤矸石破碎，过180目筛；
b.然后用硫酸调节100mL含有60ppm六价铬废水的溶液pH为3.03；
c.将0.5000g步骤a处理后的煤矸石加入到步骤b调节pH值的含六价铬废水中(相当于83g煤矸石处理1g六价铬)，以400搅拌4小时，静置，待水澄清后，用常规二苯碳酰二肼分光光度法测定水溶液中六价铬浓度为0.5％，满足排放标准。
实施例6：
a、首先将煤矸石破碎，过200目筛；
b.再用盐酸将100mL浓度为的含六价铬废水pH值调节至3.50；c.将0.5000g步骤a处理后的煤矸石加入到步骤b调节pH值的含六价铬废水溶液中(相当于50g煤矸石处理1g六价铬)，以400搅拌4小时，静置，待水澄清后，用常规二苯碳酰肼分光光度法测定水溶液中六价铬浓度为0.5，符合排放标准。
索赔
1.一种利用煤矸石处理废水中六价铬的方法，其特征在于：包括如下步骤：a.先将煤矸石粉碎并过50～200目筛；b.然后用盐酸、硫酸或磷酸调节含六价铬废水溶液的pH值为0.4～3.5；c.将步骤a处理后的煤矸石加入步骤b调节好pH值的含六价铬废水溶液中，以50～60°的速度搅拌2～4小时，静置澄清，采用常规分光光度法测定水溶液中六价铬浓度是否达标排放。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤b中，废水中含六价铬1g需煤矸石50-500g。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤b中，采用盐酸、硫酸或磷酸将六价铬废水溶液调节至pH为1-3。
全文摘要
本发明涉及一种利用煤矸石处理废水中六价铬的方法。该方法利用煤炭开采、洗选过程中产生的固体废弃物煤矸石来处理工业废水中的六价铬，处理后溶液中六价铬浓度小于0.05ppm，远低于六价铬的排放标准（0.5ppm），取得了很好的效果。它不仅具有一般化学还原沉淀法的优点，而且利用了工业固体废弃物煤矸石，整个处理过程成本很低，操作简单，不造成二次污染。利用煤矸石处理废水中的六价铬，处理后六价铬浓度远低于城市污水排放标准，达到了以废治废的优良效果。
文件编号C02F1/
公开日期 2009 年 10 月 14 日 申请日期 2009 年 5 月 14 日 优先权日期 2009 年 5 月 14 日
发明人：王娟芳、王晓军、齐兴新、郭新峰、严莉 申请人：中国科学院新疆理化研究所