鉻渣的英文
Chromiumslag
簡介
鉻是一種銀白色的堅硬金屬,比鐵稍輕,有三價和六價化合物。有鉻的化合物都有毒性,其中六價鉻的毒性最大。是在生產金屬鉻和鉻鹽過程中產生的工業廢渣,是一種毒性較強的危險廢物。鉻渣的化學成分為:二氧化矽占4~30%,三氧化二鋁占5~10%,氧化鈣占26~44%,氧化鎂占8~36%,三氧化二鐵占2~11%,六氧化二鉻(Cr2O6)占0.6~0.8%和重鉻酸鈉(Na2Cr2O7)占1%左右等。
鉻渣所含主要礦物有方鎂石(MgO)、矽酸鈣(2CaO·SiO2)、布氏石(4CaO·Al2O3·Fe2O3)和1~10%的殘餘鉻鐵礦等。
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危害
鉻渣露天堆放,受雨雪淋浸,所含的六價鉻被溶出滲入地下水或進入河流、湖泊中,污染環境。嚴重污染帶內水中六價鉻含量可高達每升數十毫克,超過飲用水標準若干倍。六價鉻、鉻化合物以及鉻化合物氣溶膠等,能以多種形式危害人畜健康。因此鉻渣的堆存場必須採取鋪地防滲和加設棚罩。
處理和利用
防止鉻渣危害的辦法是進行高溫處理,消除其毒性。在有還原劑的酸性條件下,或在有鹼金屬硫化物、硫氫化物的鹼性條件下,或在有硫、碳和碳化物存在的高溫、缺氧條件下,六價鉻都可還原為毒性較小的三價鉻。鉻渣的利用主要有以下幾個方面:
制燒結磚
將鉻渣乾燥、粉碎,按鉻渣粉40%和粘土60%的比例混合配料,製成磚坯,入窯燒制。在高溫和強還原性環境中,六價鉻還原為不溶於水的三氧化二鉻,消除劇毒。磚材可達到建築要求。
制高強鉻鋇磚
將5份鉻渣和3份碳酸鋇渣混合加水40%,在球磨機內濕磨。鉻渣中的六價鉻變成不溶於水的鉻酸鋇,一部分轉化成三價鉻。按3份鉻鋇渣漿和2份煤渣配料,經過碾壓和燜料,製成磚坯。然後經升溫、恆溫、降溫各2小時,在8個大氣壓力下進行壓蒸養護,製成鉻鋇磚。鉻渣中含較多氧化鎂,體積會膨脹,需要存放一段時間,體積穩定後使用。
制鉻渣鑄石
以30%鉻渣、25%矽酸鹽和45%煤渣配料,再摻入3~5%氧化鐵,經熔融澆鑄,結晶退火,製得抗壓強度為4800~5500千克力/厘米的高強度、耐磨損、防腐蝕的鑄石。
制水泥
用鉻渣、石灰石、粘土等原料按普通矽酸鹽水泥配料,可以燒制水泥熟料,用來製造水泥。利用碳還原後的鉻渣同高爐粒化渣、轉爐鋼渣和矽酸鹽水泥熟料,加入5%左右石膏,也可製造少熟料鋼鐵渣水泥。
此外,鉻渣還可代替鉻礦粉,作為玻璃的翠綠色著色劑。水淬鉻渣還可作為水泥混合材料、礦棉原料、耐熱膠凝材料、熔融水泥原料等。日本在除毒後的鉻渣中,加入硫酸亞鐵、氧化亞鐵等還原劑,製成可塑性凝固材料或作石膏板材填充料。
鉻渣具有毒性,難以運輸,它的利用尚未打開局面。
熱點事件
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19世紀50年代至八九十年代,一批化工企業的興建在帶來紅火利潤的同時,也留下了600多萬噸廢料鉻渣,成堆存放在20多個城市的周邊。鉻渣中含有致癌物鉻酸鈣和劇毒物六價鉻,這些鉻渣堆大多沒有防雨、防滲措施,經過幾十年的雨水沖淋、滲透,正一天天地成為持久損害地下水和農田的污染擴散源。而這種被稱為“城市毒瘤”的巨大鉻渣堆,在河南省就有6處,總計50餘萬噸。
在上世紀70年代,日本、美國都曾發生過嚴重的鉻污染事件。1993年發生在美國加州的鉻污染案,引起轟動後被搬上銀幕,片名為《永不妥協》。該片講述一個女律師偶然發現美國最大的水電煤氣公司非法排放含有六價鉻的有毒污水,她認為這很可能是當地居民所患致命疾病的根源,她憑藉難以想像的意志力為當地居民贏得了3.33億美元的巨額賠償。
六處鉻渣堆
沿著鄭西高鐵鞏義段不需走太遠,便可到達鞏義市回郭鎮北寺村窩溝,這裡有一個體積為31647立方米的碩大“堡壘”。從“堡壘”邊上向上看,由硬石砌築的擋壩足有10米高。
回郭鎮附近尤其是北羅、清西等村的村民均知:這處距離伊洛河僅有3公里的“堡壘”存放著5萬餘噸鉻渣。從1990年開始,“鉻渣堡壘”在這裡存在了20年。
鉻渣堆原本並不在此,曾一直露天堆放在當地一家化工廠院內,因多次引發民眾不滿才於1990年遷移。
2010年10月12日,鞏義市環保局處置科科長兼危廢輻射中心主任吳基偉說:回郭鎮堆放的鉻渣,是被當地人稱為“老二化”的原鞏縣回郭鎮第二化工廠生產過程中產生的鉻廢渣。
“老二化”始建於1976年4月,主要生產鉻酸酐。“當年生意相當紅火,是回郭鎮乃至整個鞏義市的骨幹企業,稅源大戶。”
但是,生產鉻酸酐的過程會產生大量鉻廢渣。“當時環保意識淡薄,對鉻渣的危害認識不足,不經處理隨地堆放,導致北羅、清西等村的地下水受到污染,雨季來臨時,鉻渣的浸出液體便隨著雨水進入伊洛河,又使地表水受到嚴重污染……”
早些年,回郭鎮農民種的菜和糧食自己不吃,而是輾轉賣到外地。有時土地幾乎寸草不生,水中的魚也難活,周邊村民一些莫名其妙的病也難找根源。村民將其歸罪於鉻渣污染,廠群糾紛不斷。
1990年,“老二化”迫於壓力,在回郭鎮南部北寺村窩溝征地6畝建了鉻渣堆放場。雖然堆放場底部進行了硬化,砌築了擋渣壩,上面也覆蓋了50厘米厚的灰土墊層,但工廠不斷產出的新鉻渣仍在威脅周邊環境。
1992年,“老二化”被強制關停。鉻渣從此封存在窩溝。
省環保廳的調查顯示,像回郭鎮這樣的鉻渣堆,在全省還有五處,分別藏身於安陽滑縣四間房鄉、新鄉鳳泉區大塊鎮、開封龍亭區、三門峽義馬市以及鄭州的新密市大隗鎮。
六處鉻渣堆總計52萬噸,其中最小的在新鄉,2.84萬噸,最大的在義馬市,32.5萬噸,義馬的鉻渣量占全省的67%。
療法
由於生產工藝的特定需要,只要鉻沒被轉化成產品固定下來,成為不可溶的形態,這些鉻就會變成離子鉻,遇水即溶,很快成為毒性極強的六價鉻。
“土壤和水中若富含六價鉻,極易被生物吸收。歷史遺留的鉻渣如果不進行有效處置,對於整個生態系統來說是非常嚴重的安全隱患。”邵豐收說。
鉻中毒是指人體內的血液和尿液中鉻的含量超出正常標準。從事化工和電鍍兩個工種的工人容易鉻中毒,六價鉻極易被人體吸收並在體內蓄積。
在工業上接觸鉻及其化合物,主要是鉻礦石和鉻冶煉時的粉塵和煙霧。在臨床上鉻及其化合物主要侵害皮膚和呼吸道,出現皮炎、潰瘍、鼻炎、鼻中隔穿孔、咽炎等。長期接觸對消化系統損害也很大,會出現胃腸道潰瘍,味覺和嗅覺減退甚至消失。“但臨床上,對於急慢性鉻中毒尚無特效療法,一般常按金屬中毒對症處理。鉻有致癌作用,鉻致癌的部位主要是肺,其次是肝和腎。”
中國疾病預防控制中心職業衛生與中毒控制所一位研究員:六價鉻對人主要是慢性毒害,通過消化道、呼吸道、皮膚和黏膜侵入人體後主要積聚在肝、腎和內分泌腺中。人和動物喝下含有六價鉻的水後,六價鉻會被體內許多組織和器官的細胞吸收。人的致死量是5克。但同時,這位研究員還說:鉻也是人體必需的一種微量元素,每天攝取鉻的正常範圍是0.05微克。眼睛近視和糖尿病就和鉻元素缺乏有關。
來自國家環保部的資料顯示,中國地表水中主要的重金屬污染是汞,其次是鎘、鉻和鉛。目前中國受鎘、砷、鉻、鉛等重金屬污染的耕地面積近兩千萬公頃,約占耕地總面積的1/5。全國每年因重金屬污染而減產糧食1000多萬噸。
和土壤打了一輩子交道的中科院院士趙其國說:“冶金和化工行業經過長年生產,污染物早已滲透進土壤里。一些化學物質滲進土壤後,有的甚至隔了30年仍然存在。這些污染物一旦進入水體或土壤就難以去除,可能會影響幾代人。土壤里的化學物質進入食物鏈後,最終仍是被人類自己吃掉。”
2005年,國務院曾向全國發出通知,要求所有歷史堆存鉻渣要在“十一五”末全部實現無害化處置,也就是說,2010年年底就是處置時限。
鉻鹽企業主要從鉻鐵礦中提取金屬鉻和鉻類化合物,生產過程中有大量的鉻渣產生。據資料顯示,緣於當年落後的生產工藝,鉻鹽提取率只有75%,生產每噸鉻鹽產品要排放2.5甚至3噸高毒性鉻渣。這些鉻渣大多就地堆放在廠區周圍,僅有少數採取築壩封存等方式進行防護。
國家環保部的一份材料顯示,產生鉻渣的企業當年幾乎都建在人口稠密區、風景區、水源上游地。所產出的鉻渣堆,只有個別企業設有防滲漏設施,其餘大多是簡單堆放。不斷被雨水沖刷後,鉻渣中的六價鉻匯入附近的地表水或滲入地下水,對地表水、地下水和土壤造成了嚴重污染。
20年來河南省的幾處鉻渣堆在當地政府和環保部門的監測監控和不斷修整下,仍存在外滲現象。
而安陽滑縣、新鄉風泉區、開封龍亭區的鉻渣堆自始至終沒有任何防護措施。新密市大隗鎮五里堡村的填埋場設在原鄭州五里堡化工總廠對面的低洼坑道改建的渣場,這個約3000平方米的鉻渣堆放場,底層沒有防護設施,表層則被附近企業及居民的建築垃圾和生活垃圾完全覆蓋。
10月12日,鞏義市環保局危廢輻射中心主任吳基偉說:“即便(回郭鎮的)這5萬餘噸鉻渣全部得到無害處置,這一地區的生態水系和土壤若想恢復到從前,恐怕得要40年……”
國家治理方案
據《中華人民共和國固體廢物污染環境防治法》、《中華人民共和國水污染防治法》和《中華人民共和國清潔生產促進法》等有關法律法規,國家發展和改革委員會會同國家環境保護總局編制本方案。本方案以保護人民身體健康、保護環境、防治鉻渣污染、促進清潔生產為出發點,以鉻渣無害化處理為主要任務,明確了全國鉻渣處理和推行鉻鹽清潔生產的指導思想、原則、目標,提出了相應的政策和措施。力爭2006年,實現鉻鹽生產企業當年產生的鉻渣全部得到無害化處置;在2008年底前,實現環境敏感區域鉻渣無害化處置;在2010年底前,所有堆存鉻渣實現無害化處置,徹底消除鉻渣對環境的威脅。
化學元素周期表
族→ | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 電子層 | 0族電子數 | |
周期↓ | I A | 0 | |||||||||||||||||||
1 | 1 H 氫 | 2 He 氦 | K | 2 | |||||||||||||||||
II A | III A | IV A | V A | VI A | VII A | ||||||||||||||||
2 | 3 Li 鋰 | 4 Be 鈹 | 5 B 硼 | 6 C 碳 | 7 N 氮 | 8 O 氧 | 9 F 氟 | 10 Ne 氖 | L K | 8 2 | |||||||||||
3 | 11 Na 鈉 | 12 Mg 鎂 | 13 Al 鋁 | 14 Si 矽 | 15 P 磷 | 16 S 硫 | 17 Cl 氯 | 18 Ar 氬 | M L K | 8 8 2 | |||||||||||
III B | IV B | V B | VI B | VII B | VIII | I B | II B | ||||||||||||||
4 | 19 K 鉀 | 20 Ca 鈣 | 21 Sc 鈧 | 22 Ti 鈦 | 23 V 釩 | 24 Cr 鉻 | 25 Mn 錳 | 26 Fe 鐵 | 27 Co 鈷 | 28 Ni 鎳 | 29 Cu 銅 | 30 Zn 鋅 | 31 Ga 鎵 | 32 Ge 鍺 | 33 As 砷 | 34 Se 硒 | 35 Br 溴 | 36 Kr 氪 | N M L K | 8 18 8 2 | |
5 | 37 Rb 銣 | 38 Sr 鍶 | 39 Y 釔 | 40 Zr 鋯 | 41 Nb 鈮 | 42 Mo 鉬 | 43 Tc 鎝 | 44 Ru 釕 | 45 Rh 銠 | 46 Pd 鈀 | 47 Ag 銀 | 48 Cd 鎘 | 49 In 銦 | 50 Sn 錫 | 51 Sb 銻 | 52 Te 碲 | 53 I 碘 | 54 Xe 氙 | O N M L K | 8 18 18 8 2 | |
6 | 55 Cs 銫 | 56 Ba 鋇 | 57- 71 鑭系 | 72 Hf 鉿 | 73 Ta 鉭 | 74 W 鎢 | 75 Re 錸 | 76 Os 鋨 | 77 Ir 銥 | 78 Pt 鉑 | 79 Au 金 | 80 Hg 汞 | 81 Tl 鉈 | 82 Pb 鉛 | 83 Bi 鉍 | 84 Po 釙 | 85 At 砹 | 86 Rn 氡 | P O N M L K | 8 18 32 18 8 2 | |
7 | 87 Fr 鍅 | 88 Ra 鐳 | 89- 103 錒 | 104 Rf 鑪 | 105 Db | 106 Sg | 107 Bh | 108 Hs | 109 Mt | 110 Ds 鐽 | 111 Rg 錀 | 112 Uub | 113 Uut | 114 Uuq | 115 Uup | 116 Uuh | 117 Uus | 118 Uuo | |||
鑭系元 素 | 57 La 鑭 | 58 Ce 鈰 | 59 Pr 鐠 | 60 Nd 釹 | 61 Pm 鉕 | 62 Sm 釤 | 63 Eu 銪 | 64 Gd 釓 | 65 Tb 鋱 | 66 Dy 鏑 | 67 Ho 鈥 | 68 Er 鉺 | 69 Tm 銩 | 70 Yb 鐿 | 71 Lu 鑥 | ||||||
錒系元 素 | 89 Ac 錒 | 90 Th 釷 | 91 Pa 鏷 | 92 U 鈾 | 93 Np 鎿 | 94 Pu 鈽 | 95 Am 鎇 | 96 Cm 鋦 | 97 Bk 錇 | 98 Cf 鐦 | 99 Es 鑀 | 100 Fm 鐨 | 101 Md 鍆 | 102 No 鍩 | 103 Lr 鐒 |