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含铬废弃物主要来自于铬盐、不锈钢等工业生产中,一般含有4%~10%的铬氧化物,多以三价铬和六价铬的价态存在。六价铬因具有强氧化性而会引起对有机体的腐蚀和破坏使含铬废弃物具有强烈的毒性。已纳入国家危险废物名录,属于具有毒性的危险废物。本文调研了含铬废弃物无公害化与综合处理工艺的现状,发现含铬废弃物在无公害化处理中铬的解毒不彻底,利用现有生产设备对含铬废弃物进行共处置缺少理论支撑,难以进行推广应用等问题。在此基础上,本文就含铬废弃物毒性及解毒机理、冶金高温窑炉与含铬废弃物的共处置特性和限制性条件等内容进行了研究,并对高炉和矿热炉共处置铬渣、不锈钢渣的工艺设计进行了具体研究。主要结论如下:(1)建立了含Cr203的铬渣七元渣系活度模型,发现铬渣中的Cr203在高温下易与Na2O和CaO结合,但在低温下由于不稳定会被氧化为强毒性的六价铬而释放出来。这是铬渣以及其他含铬废弃物具有毒性以及解毒不彻底的主要原因。铬渣调质解毒就应该抑制渣中Na2O和CaO与Cr203的结合而促进能够稳定存在的尖晶石相如MgO·Cr2O3和FeO·Cr2O3的生成。(2)渣系的温度、碱度以及MgO、FeO的含量均对渣系实现稳定解毒有影响。在1700K下,将含铬浸出渣碱度调至1.14,并加入30%的FeO能够使铬的有效固定率提高至88.2%。不锈钢渣系的调质解毒原理相似,在1700K下,将渣系碱度调至1.45,向渣系中添加MgO和FeO时铬的有效固定率分别能够达到62.6%和67%。(3)含铬废弃物的共处置需要高温还原气氛和直接还原,适合在高炉和矿热炉中实现共处置综合处理。共处置工艺设计中需要综合考虑造渣制度、热制度、碱负荷、锌负荷及钛负荷等限制性条件的约束。(4)高炉共处置含铬废弃物,主要通过造渣制度来对共处置量进行约束,共处置铬渣的最佳量不超过27.2kg/t铁,共处置不锈钢渣的最佳量不超过76.2kg/t铁。(5)提出了冶炼镍铬生铁矿热炉共处置含铬废弃物的新工艺路线,共处置铬渣的最佳量不超过80.6kg/t铁,共处置不锈钢渣的最佳量不超过242kg/t铁,比高炉有更大的共处置能力。