Akademia Górniczo - Hutnicza

Wydział Górniczy

Inżynieria Środowiska - ZSWO

Technologia i technika utylizacji odpadów mineralnych

TEMAT: Technologia utylizacji blota pochromowego w celu wykorzystania go jako nawozowego siarczanu magnezu

Lebiest Monika

Rok akademicki 2002/2003

Rok IV semestr VII

Kraków,19.12.2002

Rys1. Schemat otrzymywania nawozowego siarczanu magnezu z błota pochromowego lub jego produktów^∗

Błoto pochromowe [01 03 05] jest to odpad powstający z wytwarzania związków chromu z rud chromu (chromity) Cr₂O₃ . Odpady te są związkami toksycznymi, zaliczanymi do pierwszej grupy kancerogenów właśnie ze względu na wysoką zawartość chromu. Składowanie tego odpadu wymaga szczególnego zabezpieczenia ponieważ bardzo łatwa ulega wyługowaniu i pyleniu. Jego niewielkie ilości, które dostaną się do wód gruntowych i podziemnych mogą doprowadzić do jej skażenia i stanowić ogromne zagrożenie dla zdrowia i życia ludności zamieszkującej w okolicach hałd na których składowane jest błoto pochromowe.

Przy produkcji dwuchromianu sodowego, stosując metodę utleniania rudy w stopie zawierającym sodę z dodatkiem dolomitu lub wapnia, powstaje odpad - błoto pochromowe. Stosunek tego wytwarzanego odpadu do produktu wynosi 4:1. Zawartość chromu w tych odpadach w postaci tlenków III i VI wartościowych wynosi ok. 6 - 7%. Błoto pochromowe ma bardzo drobne uziarnienie (60% to klasy ziarnowe 0,035-0, a ziarno maksymalne nie przekracza 1mm) i wysoką wilgotność - ok. 40%. Odpady te zawierają również pewną ilość tlenków wapnia, magnezu, żelaza, glinu i krzemionki.

Ze względu na dość wysoką zawartość związków chromu w błocie pochromowym prowadzi się jego przeróbkę. Zróżnicowane właściwości chemiczne i fizyczne ziaren (np. gęstość, wielkość ziaren) o różnej zawartości związków chromu pozwalają na oddzielenie produktu wzbogaconego w chrom i o możliwie niskiej zawartości jego związków metodami grawitacyjnymi(na stołach koncentracyjnych) lub magnetycznymi(Cr₂O₃ posiada wyższą przenikalność magnetyczną). Gotowy koncentrat ma zawartość Cr₂O₃ ok.40% i zawracany jest do produkcji dwuchromianu sodowego.

Błoto pochromowe względnie ubogie w chrom stosuje się jako materiał wyjściowy do produkcji nawozowego siarczanu magnezu. Pierwszym krokiem w tej metodzie wykorzystania tego odpadu jest dodanie kwasu siarkowego - następuje ługowanie. Otrzymany materiał poddawany jest filtracji a otrzymany odpad w tym procesie, którym jest osad, wykorzystywany jest do produkcji materiałów wiążących. Na tym etapie produkcji następuje usuwanie związków chromu, w szczególności sześciowartościowych. Proces ten jest podstawą produkcji nawozu.

Zachodzi on wg. równania:

Cr₂O₇^2- + 6Fe²⁺ +14 H⁺ = 2Cr³⁺ + 7 H₂O

Następnym procesem jest neutralizacja tlenkiem magnezu, i w procesie filtracji usuwa się chrom w postaci wodorotlenku Cr(OH)₃ , który jest zawracany do produkcji chromianu sodu.

Następnie pozostałość poddajemy zatężaniu, krystalizacji i filtracji. Produktem filtracji jest właśnie nawozowy siarczan magnezu MgSO₄*7H₂O a odpad, którym jest roztwór pokrystalizacyjny zawracamy do neutralizacji.

Poprawę efektywności wykorzystania nawozu uzyskuje się przez stosowanie frakcji drobnoziarnistych, które w procesie wzbogacania grawitacyjnego są wzbogacone w peryklaz.

Literatura.

1. Chycki A., Szczerba E., Wieniewski A. Prosta technologia wzbogacania odpadów pochromowych. Rudy i metale nieżelazne 45/7 2000.

2. Jarosiński A., Mączka W. Technologiczne aspekty wykorzystania błota pochromowego. Problemy Zagospodarowania odpadów mineralnych Wisła 2000

3. Jarosiński A., Mączka W., Natanek W., Dankiewicz J. Wzbogacanie w chrom odpadowego błota pochromowego. Przemysł Chemiczny 58/7 1979.

^∗ Jarosiński A, Mączka W, Technologiczne aspekty wykorzystania błota pochromowego, Problemy zagospodarowania odpadów mineralnych - Wisła 2000.

---