9.2 Хром қорытпалар өндірісіндегі уытты(токсичности) қалдықтарды бағалау

Өндірілетін және де табиғи факторлардың әсерінен хром ауыр металдар қатарына жатады, оның топырақта жиналуы, содан кейін тамақ өнімдерінде және адам организімінде болуы жағымсыз құбылысты тудырады. Бастапқы хром кеніндегі хром үш валенттік ,хромшпинельді түріндегі берік қосылыстар бар құрамды

Cr₂O₃+2Na₂CO₃+3/2O₂=2Na₂CrO₄+2CO₂

Бұл кезде хром алты валенттік қалыпқа өзгере қоймай,сонымен қатар суда жақсы еритін 800С температурада натрий хроматы түзіледі . Хром қорпалар өндірісінде ванналық пештегі тотықтыру-тотықсыздандыру процес кезіндегі хромқұрамдас қалдықтар мен шаңдар қалыптасады. Тотықсыздандырғыш қасиеті бар заттар,үш валентті хромның алтываленттікке тотығу журмейтіні анық. Хром кендерінде Cr2O3 50%-ға дейін, кейде оданда жоғары болады. хром кендеріндегі барлық хром тек үшвалентте, және хром кені уытсыз болады. Одан әрі, хром кендерін өндіру кезі жоғарғы температуралық силикотермиялық әдіспен тотығу ортасында жүреді, сонда да хром үшвалентті уытсыз түрінде болады. Осындай үшвалентті хром ,оттегі арқылы хром-темірқұрамдас материалдарға түсетін темірдің еківаленттілігін қамтамасыз етеді.

Феррохром өндірісінің силикотермиялық әдіспен алты валенттікке дейін өзгеретін хромның тотығуы, қожда темір оксиді FeO 1....1,5% дейін төмендейді, және қождағы үшвалентті хромның алты валенттікке дейін тотығу қасиеті болады. Алты валентті хромның төзімділігі басқа да оксидтердің болуымен жоғарлауы мүмкін; бұдан басқа, оның шлакта төзімділігінің жоғарлауына қысымның , температураның, қоршаған газдық ортамен байланысы әсер етеді. Соңғы қождағы әдеуір төмен құрамды хром оксидінің салыстыруы хром кені құрамдындағы үш валентті хромның алты валентке тотығуы:

2Cr³⁺+3O^2-+3/2O₂=2Cr⁶⁺+6O^2-

CrO₃ хром триоксиді суда жақсы ериді:

2CrO₃+H₂O=2H⁺+Cr₂O₇^2-

жәже шелочных ерітінділерінде :

CrO₃³⁺+2OH^-=CrO₄^2-+H₂O

Алтывалентті хром тотығуына көбінесе қождың құрамы әсірін тигізеді. Хром құрамдас қождарды шаң тәрізді үйінділерде сақталуы үш валентті хром ионының алты валентті хромға дейін тотығуын жылдамдатады. Осындай процеске ұқсас өлшемі бірнеше мөлшерге дейін кішірейетін қождың өздігімен төгілуі болып табылады. Cr2O3 үш валентті хром ионы амфотерлі қасиетке ие, щелочный және қышқылдарда жақсы ериді:

Cr₂O₃+6H⁺ = 2Cr³⁺+3H₂O -қышқылды ертінідіде

Cr₂O₃+2OH=2CrO₂^- + H₂O- щелочным ертіндіде

CrO₂^- щелочным ертінділеріндегі хромит-ионы қатты гидрацияның салдарыннан белгісіз концентрацияда шоғырланады:

CrO₂^- + 2H₂O=Cr(OH)₄^-

Щелочным ерітінділерде берік гидраттың қабығы сына бастағанда, үш валентті хром ионы алты валенттікке дейін жақсы тотығады:

Cr(OH)₄^- + 4OH^- - 3e = CrO₄^2-+H₂O

CrO₄- хромат-ионы қышқылды ертіндіде хромның алты валентті құрамын сақтап, бихромат-ионына ауысады:

2CrO₄^2-+2H⁺=Cr₂O₇^2-+H₂O

Кері процесс щелочным ертініделрде келесідей жүреді:

Cr₂O₇^2-+2OH^-=2CrO₄^2-+H₂O

Бихромат-ионы жақсы тотықтырғыш және жоғарғы уытты зат болып табылады. Бұның бәрі өздігінен төгілетін және төмен көміртекті феррохром өндірісінде пайда болатын қождардың қауіпіне әсерін тигізеді. Ескере кету керек, алты валентті хромның жаңасуы хромат ққұрамды материалдар өндірісіндегі бірқатар химиялық қалдықтар ағынды суларында пайда болады. Осындай ағынды сулар проблемасына үлкен көңіл бөлінеді. Осындай ертініділерді залалсыздандырудың қарапайым жолы (мысалға, FeCl₂ және т.б. екі валентті темірге жақсы еритін тұздарды қосу) алты валентті хромның үш валентті хромға ауысуы болып табылады. Үрдістің жүруін тездету үшін электрокоагуляция әдісімен жүргізіледі. Жоғарыда айтылғандай, бір ықтимал бағыты феррохром өндірісіндегі алты валентті қождарды оңалту болып табылады. Ол қождарды қайта қалпына келтіру қасиеті бар, гидрометаллургиялық үрдіс принципі бойынша қайта өндіруге әкеледі. ОАО « ЧМЭК» үшін ең негізгі талап болып, қождарды сонымен қатар үйіндіде жатқан қождарды оңалту процесі барлық жақтан,яғни өзіндік процестің физика-химиялық жағынан және технологиялық экономикалық жағынан қоршаған ортаны жақсартуға мүмкіндің тудырады.