隨著(zhù)2016年頒布實(shí)施的水泥中水深性鉻的限量及測定方法的規定，嚴格限制了水泥中水溶性鉻的含量標準要求，使得各大水泥廠(chǎng)家對其質(zhì)量的控制要求大大提高，對其水泥產(chǎn)品中水深性鉻的處理也進(jìn)一步提高了技術(shù)要求。對于水泥中鉻的去除最為低成本的處理方式為采用七水硫酸亞鐵進(jìn)行還原去除。
硫酸亞鐵去除水泥中六價(jià)鉻的方法
還原劑法是利用還原劑將可溶性的Cr (Ⅵ) 還原為低毒的三價(jià)鉻Cr (Ⅲ) 。結合水泥的特性, 查閱國內外相關(guān)文獻, 常用的還原劑有硫酸亞鐵、Sn2+鹽、Mn2+鹽、有機醛類(lèi)還原劑、硼氫化鈉。其中Sn2+鹽具有吸濕性, 而且使用成本高, 不適合大規模使用;硫酸錳、多數醛類(lèi)、硼氫化鈉均具有毒性, 在水泥應用會(huì )造成二次污染。硫酸亞鐵作為水泥可溶性六價(jià)鉻還原劑較為合適, 其價(jià)格低廉、毒性小 (采取正常的防護措施) 、還原性好等優(yōu)點(diǎn), 但是其易氧化、結塊等缺點(diǎn)限制了使用。
摻加0.08%七水硫酸亞鐵后約可使水泥中水溶性六價(jià)鉻由10 mg/kg降至4～2 mg/kg;驗證磨后摻加比磨前摻加效果好, 可避免其在高溫下被氧化;摻加后水泥中水溶性六價(jià)鉻7d, 28d均較1d檢測結果有所上升, 但上升幅度不高, 仍滿(mǎn)足國標限量要求;磨前摻加還原劑對水泥生產(chǎn)工藝基本無(wú)影響;對水泥標準稠度需水量及凝結時(shí)間無(wú)較大影響;對水泥強度的影響趨勢不同, 但影響不大;對水泥與外加劑適應性的影響根據不同的水泥、減水劑品種表現有所差異, 需要通過(guò)試驗具體論證。
硫酸亞鐵作為水泥六價(jià)鉻還原劑的主要瓶頸在于FeSO4·7H2O含水量高, 易黏聚, 流動(dòng)性差, 增加了儲存及計量的難度。市面銷(xiāo)售的烘干硫酸亞鐵, 失去部分結晶水, 價(jià)格為FeSO4·7H2O的4～6倍?？紤]成本因素, 通過(guò)實(shí)驗論證了為FeSO4·7H2O添加載體的可行性。選取水泥廠(chǎng)常用的超細石粉、粉煤灰、礦粉分別與FeSO4·7H2O按照1∶1混勻, 流動(dòng)性及結塊碾壓難度。
根據FeSO4·7H2O與各載體混合后的物理特性, 選取粉煤灰作為FeSO4·7H2O載體較為合適。粉煤灰含有大量玻璃體, 粉煤灰顆粒呈多孔型蜂窩狀組織, 比表面積較大, 具有較高的吸附活性, 顆粒的粒徑范圍為0.5～300μm。并且珠壁具有多孔結構, 孔隙率高達50%～80%, 有很強的吸水性。從物相上講, 粉煤灰是晶體礦物和非晶體礦物的混合物。其礦物組成的波動(dòng)范圍較大。一般晶體礦物為石英、莫來(lái)石、氧化鐵、氧化鎂、生石灰及無(wú)水石膏等, 非晶體礦物為玻璃體、無(wú)定形碳和次生褐鐵礦, 其中玻璃體含量占50%以上。
粉煤灰作為七水硫酸亞鐵載體, 二者混合后作為水泥六價(jià)鉻還原劑的工藝流程可以參考粉體助磨劑的制備、儲存、計量、添加等工藝環(huán)節。
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