1.1目的及意义

铬具有银白色金属光泽、延展性良好、硬度大、熔点高、耐腐蚀等特性，常用来做装饰性镀层、防腐耐磨材料。由于铬合金性脆，作为金属材料使用还在研究中，铬主要以铁合金（如铬铁）形式用于生产不锈钢及各种合金钢。金属铬用作铝合金、钴合金、钛合金及高温合金、电阻发热合金等的添加剂。氧化铬用作耐光、耐热的涂料，也可用作磨料，玻璃、陶瓷的着色剂，化学合成的催化剂。铬矾、重铬酸盐用作皮革的鞣料，织物染色的媒染剂、浸渍剂及各种颜料。镀铬和渗铬可使钢铁和铜、铝等金属形成抗腐蚀的表层，并且光亮美观，大量用于家具、汽车、建筑等工业。此外，铬矿石还大量用于制作耐火材料。因此, 铬及其化合物在工业生产、农工业生产及日常生活有着极为广泛的应用。另外铬属于不可再生元素，而且我国铬资源匮乏。从这种角度看，含铬污泥是一种宝贵的资源，具有巨大回收利用价值。

然而，含铬污泥又是电镀、金属加工、制革等行业产生的含铬废水处理过程中产生的一类固体废弃物，大部分以半固态形式存在，对周边环境和人均造成巨大的影响，我国急切需要对含铬污泥进行无害化处理。含铬污泥的稳定化处理方法成本较低，但有价资源没有得到回收，存在潜在污染。化学法是对污泥进行高温处理，使其中剧毒成分有效分解，毒性降低，具有显著减容、减重、降低毒性的优点，但其高温热处理所需能耗高，造成回收成本大幅提高。从环境保护和资源循环利用角度考虑，稳定化和热化学方法都不是完善的处理富含铬等多种金属污泥的方法。主要的有价成分并没有得到充分利用，处理结果只是将污染源转移或污染延迟。

因此，对含铬污泥的资源化利用需要考虑其他方法。查阅相关文献，铬以尖晶石矿物相状态赋存时不易溶出，有利于含铬污泥的资源化利用。可以利用这一点，将含铬污泥改性处理，实现尖晶石中铬的富集。本课题通过含铬污泥和铜渣的协同利用来制备高密度的含铬铁尖晶石质储热陶瓷可以提高其储热密度，同时也可以达到含铬污泥的有效处理、资源化利用的目的。

1.2国内外研究动态

国内对于含铬电镀污泥资源化利用的基本思路是重点回收利用铬、兼顾回收其他有色金属、二次污染最小化。根据含铬电镀污泥中金属种类和含量的不同，通常将低品位的含铬污泥用于制取磁粉、水泥等材料。对于高品位含铬污泥，一般借鉴铬铁矿生产铬化合物的碱性氧化、高温还原及酸溶三种技术路线，将高品位含铬污泥作为铬源对待，通过三价和六价铬两种形态回收红矾钠、铬绿、氯化铬等高附加值的铬化合物产品。

2007年，石磊、陈荣欢、王如意等^[11]提出将含铬污泥经造球、高温还原、杂质去除、有用金属回收等工序处理后，返回高炉再利用，不仅可以节省高额委托处理费用，利用其中的有价资源，还可以有效避免污染的二次转移，实现危险废物的闭路循环利用，同时对有色冶金、电镀、制革、化工等行业内的含铬污泥及其它含重金属污泥的综合利用也有一定的示范和指导意义。

2008年，丁雷、杜娟、赵一先等^[12]人用碱性氧化焙烧工艺回收含铬污泥中的铬，以浸出渣作为焙烧填料，最佳工艺条件为：含铬污泥加入量10g，浸出渣加入量8g，焙烧温度700 ℃，焙烧时间40 min，n(Cr₂O₃)：n(NaNO₃)：n(Na₂CO₃)：n(NaOH)=l：2：3．5：10。3种钠盐共同作用：NaOH可降低焙烧温度，NaNO₃为氧化焙烧提供充足的氧源，Na₂CO₃高温分解产生的CO₂可防止烧结现象的发生，强化Cr₂O₃的氧化效率。在此条件下，碱性氧化焙烧工艺铬浸出率高达98％以上，较好地实现了含铬污泥的回收利用。

2009年，郭茂新、沈晓明、楼菊青等^[13]人采用中温焙烧／钠化氧化法从电镀污泥中回收铬。结果表明，影响铬浸出率的最主要因素为焙烧温度。电镀污泥与碳酸钠质量比、焙烧时间、水浸时间对铬浸出率的影响较接近，在水浸水固比为10.0:1.0(质量比)、室温、焙烧温度为650℃、焙烧时间为2.0h、电镀污泥与碳酸钠质量比为1：1、水浸时间为60 min的最佳浸出条件下，铬浸出率为99.3％；去除氢氧化铝、氢氧化锌的最佳反应温度和pH分别为90～95℃和7．5；去除硫酸钠晶体的最佳pH为4.0，在最佳试验条件下，铬回收率为90.57％。

2009年，王文祥、刘铁梅、梁展星等^[14]人采用了一种从电镀废水和污泥中回收铬的工艺，该工艺采用NaOH和NaCO₃饱和溶液调节电镀含铬废水PH，分离废水中六价铬和三价铬及杂质，在氧化分离后的含铬滤渣和含铬污泥回收其中的铬，并得出了在最佳工艺条件下，铬回收率达到95%，处理后的污水可以实现达标排放，处理工艺的环境效益和经济效益显著。