據有關(guān)資料介紹,制取鉻酸鹽的化工廠(chǎng)每生產(chǎn)lt鉻酸鹽將產(chǎn)生4~5t廢渣,全國每年的廢渣達27.3萬(wàn)t。以遼寧某化工廠(chǎng)為例,過(guò)去沒(méi)有得到處理的廢渣達13萬(wàn)t。
這樣多的廢棄物不但會(huì )嚴重污染環(huán)境,而且若長(cháng)時(shí)間接觸易引起鉻瘡,鼻穿孔等難以治療的疾病。如何變廢為寶,化害為益,是當今研究的重要課題。
玻璃罐作為傳統的包裝容器,罐裝各種飲料由來(lái)已久。由于它具有化學(xué)穩定性好、不污染內容物、透明、清潔、美觀(guān)、密封性能好、堅固耐用、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn),至今仍有強大的生命力。近幾年全國玻璃瓶罐的生產(chǎn)發(fā)展很快,產(chǎn)量與日俱增。據中國包裝技術(shù)協(xié)會(huì )玻璃容器委員會(huì )資料介紹,全國玻璃瓶罐廠(chǎng)達150余家,產(chǎn)量500t,其中翠綠色玻璃制品占三分之一。
原綠色玻璃的著(zhù)色劑多數是含鉻的金屬化合物,一般用化工原料重鉻酸鈉作著(zhù)色劑,每噸價(jià)格為1800元。采用化工廠(chǎng)制取重鉻酸鈉、重鉻酸鉀后的廢棄物鉻礦渣經(jīng)加工粉碎成粉末作為玻璃的著(zhù)色劑,每噸價(jià)格為200元左右。若以年產(chǎn)量6.6萬(wàn)t玻璃制品計算,用鉻礦渣代替重鉻酸鈉,則鉻礦渣年用量為1267t,而重鉻酸鈉年用量為173t,則重鉻酸鈉的價(jià)錢(qián)為l73×1800=311400元;鉻礦渣的價(jià)錢(qián)為1267×200=253400元。差值為58000元。
選用鉻礦渣作著(zhù)色劑有以下優(yōu)點(diǎn):
一:可以變廢為寶,化害為益,減少環(huán)境污染。
二:鉻礦渣熔點(diǎn)低,易于熔融,可降低熔化溫度,節省能源,降低成本,提高經(jīng)濟效益。
三:鉻礦渣粉中含有少量的鉻,而鉻離子的著(zhù)色能力很強,放在配合料中鉻礦渣粉的用量比重鉻酸鈉用量大3~4倍,因其分布均勻,不易使玻璃產(chǎn)品出現黑點(diǎn)疙瘩。
從成分來(lái)看:重鉻酸鈉中,cr2o3占54.37%,na2o 占20%;
鉻礦渣中,sio2占8.26%,al2o3占7.86%;fe2o3 占13.38%,cao占30.68%;mgo占21.76%,cr2o3占 4.61%。
而啤酒瓶的配方是(%): sio2 al2o3 fe2o3 cao mgo na2o bao so3 cr2o3 67.72 6.04 0.59 7.58 2.32 14.44 0.83 0.36 0.10。
在配方中為降低玻璃的膨脹系數,提高其化學(xué)穩定性和機械強度,sio2含量為67.72%,而啤酒瓶的成分是以鈉鈣硅為主體的。在鈉鈣硅為主體的鈉鈣硅玻璃中引入一定量的al2o3能降低玻璃的析晶性能,提高玻璃的化學(xué)穩定性,引入mgo能降低析晶傾向,而引入na2o能降低玻璃粘度,使玻璃易于熔化,是玻璃液好的助熔劑。
關(guān)于著(zhù)色劑cr2o3用量的確定,既不能使顏色太深,又不能顏色太淺,太深則透熱性太差,太淺則透熱性太強。因此對制品呈現翠綠色,滿(mǎn)足要求的量為質(zhì)量分數=0.1%的cr2o3即可。由此可看出,鉻礦渣完全可代替重鉻酸鈉作著(zhù)色劑。
青島某玻璃廠(chǎng)在使用鉻礦渣的過(guò)程中,按照啤酒瓶國家標準gb451l-91規定,全部合格,而且在實(shí)踐中摸索出如下經(jīng)驗與體會(huì ):
1)用廢棄物鉻礦渣粉作為玻璃著(zhù)色劑在技術(shù)上是沒(méi)有問(wèn)題的,是可以大范圍地推廣和應用的。以年產(chǎn)6.6萬(wàn)t啤酒為例,年處理廢渣1500t,可節約資金18.4萬(wàn)元。目前全國翠綠色啤酒瓶產(chǎn)量約160萬(wàn)t左右,該技術(shù)采用后全年可以處理廢渣3600t,節約資金443.2萬(wàn)元。
2)鉻礦渣粉的顆粒度要求全部通過(guò)80目篩,若過(guò)粗會(huì )給溶化帶來(lái)困難,產(chǎn)品出現黑點(diǎn)。
3)外購廢棄物在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中,從原料進(jìn)廠(chǎng)到各生產(chǎn)環(huán)節要嚴格把關(guān),嚴格執行工藝規程,特別是要保證鉻礦渣粉的管理與計量,這是提高產(chǎn)品質(zhì)量的有力保證。
4)對于其它原料,尤其廢玻璃進(jìn)廠(chǎng)后要清洗去掉雜物,破碎規格在30×30mm左右,這樣可以滿(mǎn)足加料要求,易于熔化。
5)出于種種原因,大量的鉻礦渣廢棄物還未能更大范圍地回用于工業(yè)生產(chǎn),積聚存放不僅會(huì )污染農田、河流,危害人民身體健康,而且是全國各鉻鹽廠(chǎng)家的一個(gè)沉重包袱。