镁铬质耐火材料在水泥工业中的污染

曾经有学者对某水泥厂4000t/d水泥窑用后的镁铬砖进行了深入分析：用蒸馏水反复浸泡资产转，直至其中的Cr⁶⁺ 几乎完全溶出，测定了各样品中的Cr⁶⁺含量，得到了全窑残砖向环境排放的Cr⁶⁺ 总量，进而推测了我国水泥工业排放的镁铬残砖对环境的污染程度。结果表明：镁铬残砖最高的Cr⁶⁺ 含量可达2577mg/Kg，饮用水的Cr⁶⁺ 的最高允许宁都为0.05mm·L^-1. 这就是说：该残砖可以污染相当于自身重量5万倍的环境水。

也有学者采用国标 GB/T 1555.4—1995《固体废物 六价铬的测定 二苯碳酰二肼》对用后镁铬砖中Cr⁶⁺ 的含量进行测定，并对水泥窑烧成带用后镁铬砖在不同温度下进行埋石墨或焦炭热处理，研究其对Cr⁶⁺ 的无害化处理效果：并引入添加剂制成试样，研究其热处理后对Cr⁶⁺ 的还原作用。经测定残砖样品中Cr⁶⁺ 质量浓度为0.224mm·L^-1 ：用后镁铬砖在1000℃下热处理后，其Cr⁶⁺ 浓度最低：以TiO2或SiO2作为添加剂引入到用后镁铬砖中，对Cr⁶⁺ 能起到良好的去除效果，且TiO2或SiO2的加入质量为10%，且以焦炭为还原介质时，对Cr⁶⁺的去除效果最佳，可以满足排放标准，减少对环境的污染。

含铬耐火材料中Cr⁶⁺ 化合物生成的条件，提出了防止在含Cr2O3耐火材料中生成六价铬的途径。指出在生态学上有害的CrO3形成与耐火材料的相界，在铬铁矿与碱、CaO、BaO和SrO等氧化物接触时，Cr³⁺ → Cr⁶⁺ 的转换在空气中加快，并以明显的速度进行着这种转化。在高温条件下，当含铬耐火材料与废气熔渣、铁/钢渣、玻璃、水泥等接触时，其中所含的Cr2O3与CaO、Na2O或K2O反应时，极易形成六价铬化合物。通过控制温度、冷却过程中控制气氛、适当添加一些酸性氧化物可以阻止六价铬化合物的生成。

含铬耐火材料在生产、使用及用后废砖的对方过程中可能会形成六价铬，从而污染大气、水源和土壤等，危害人体健康。受各种环保政策的制约，国内外在含铬耐火材料的低铬化、无铬化方面开展了一些研究工作，取得了一定的进展。目前在水泥生产发面已经发开出镁尖晶石系、镁尖晶石系、MgO—CaO—ZrO2系无铬砖，具有镁铬质同等或以上的抗侵蚀性能，可完全取代镁铬砖。新开发的尖晶石系无铬砖具有较好的挂窑皮附着性、耐熔损性和结构剥落性等性能，代替原来超高温烧成镁铬砖在水泥回转窑的烧成带和过渡带使用，取得了很好的使用效果