铁氧体法处理含铬废水化材学院 2010 级 刘雄 仇凌玲 裘立铖 齐伟 章伟 朱波 指导老师:陈爱民【摘要】 实验产生废水含有 cr3+ 和 cr 6+ ,这类废水对人体及动物体有毒害作用,严重污染环境.本实验研究了将铁氧体法处理重金属元素的方法用于处理实验室含铬废水, 经测试选定最佳的实验条件, 进行平行实验, 得到回收产品铁氧体. 经处理后污水中含 Cr6+ 浓度小于0.05 mg/ L,达到国家排放要求.关键词 :含铬废水;铁氧体;还原沉淀;引言重金属铬是一种有害物质,能在环境及人体中积累并对人体产生长远的不良影响心,因此, 处理含铬废水就显得尤为重要. 化学实验室废液污染问题越来越严...
铁氧体法处理含铬废水化材学院 2010 级 刘雄 仇凌玲 裘立铖 齐伟 章伟 朱波 指导老师:陈爱民【摘要】 实验产生废水含有 cr3+ 和 cr 6+ ,这类废水对人体及动物体有毒害作用,严重污染环境.本实验研究了将铁氧体法处理重金属元素的方法用于处理实验室含铬废水, 经测试选定最佳的实验条件, 进行平行实验, 得到回收产品铁氧体. 经处理后污水中含 Cr6+ 浓度小于0.05 mg/ L,达到国家排放要求.关键词 :含铬废水;铁氧体;还原沉淀;引言重金属铬是一种有害物质,能在环境及人体中积累并对人体产生长远的不良影响心,因此, 处理含铬废水就显得尤为重要. 化学实验室废液污染问题越来越严重, 特别是重金属废液污染应引起我们高度重视, 摄入过量的铬或长期接触含铬废水, 对人体有致癌作用旧. 国内、国外都是从六、 七十年代开始着手于含铬废水的处理. 其方法到目前为止有电解还原法、化学还原沉淀法、离子交换法、生物法、膜分离法、黄原酸酯法、光催化法、槽边循环化学漂洗法、水泥基固化法、 黏土吸附法等. 最常用的方法是化学还原沉淀法. 根据化学实验废液中铬的浓度大、 含量多的特点, 选用化学还原沉淀法中的铁氧体法来处理含铬废水. 将铁氧体法处理重金属元素的方法用于处理实验室含铬废水, 先通过计算和实验比较选定最佳的实验条件,再对实验室废水进行处理,最后得到回收产品铁氧体.1. 实验原理1.1 铁氧体法 : 本实验采用铁氧体法。所谓铁氧体法,是指具有磁性的 Fe 3 O 4 中的部分Fe,被其他 +2价或者 +3价金属离子 (如 Cr3+ 等)所取代而形成的以Fe 为主体的复合氧化物。铁氧体法就是使废水中的 Cr 2 O 72- 或 CrO42-在酸性条件下与过量的 FeSO 4 作用生产 Cr3+ 和 Fe 3+ ,反应式为: CrO 42- +6Fe2+ +14H + ==2Cr 3+ +6Fe 3+ +7H2 O CrO 42- +3Fe2+ +8H + ==Cr 3+ +3Fe 3+ +4H2 O 反应完后,加入碱溶液,使废水 PH值升至 8-10 ,控制适当温度,使 Cr3+ 、Fe 3+ 、Fe 2+ 转变为沉淀: Fe2+ +2OH - ==Fe(OH)2 (s) Fe3+ +3OH - ==Fe(OH)3 (s) Cr3+ +3OH - ==Cr(OH)3 (s) 加入少量的 H 2 O 2 使部分 Fe2+ 氧化为 Fe 3+ ,当二者的氢氧化物的比例为1:2 左右时,可生成组成类似于 Fe 3 O 4 xH 2 O的磁性氧化物(铁氧体) ,其组成可写成 Fe2+ Fe 3+ 「Fe3 O 4 」xH 2 O,其中部分 Fe3+ 可以被 Cr 3+ 取代,使Cr3+ 成为铁氧体的组分而沉淀出来,反应原理可表示为:Fe3+ + Fe 2+ +Cr 3+ +OH - Fe2+ Fe 3+ 「Fe( 1-y )3+ Cry3+ O4 」xH 2 O(s) (上述实质是:在含铬废水中,加入过量的硫酸亚铁溶液,使其中的 +6价铬和亚铁离子发生氧化还原反应,此时十 6 价铬被还原为 +3 价铬,而亚铁离子则被氧化为十 3 价铁离子。调节溶液的 pH值,并加入适宜氧化剂使部分 +2 价铁氧化为 +3价铁,使铬和铁以适宜比例转化为氢氧化物沉淀,最终得到以 Fe 为主体的复合磁性氧化物)本实验通过向含铬废水中加入过量的硫酸亚铁,使其中的 Cr(VI) 和亚铁离子发生氧化还原反应,此时 Cr(VI) 被还原为 Cr( Ⅲ) ,而亚铁离子则被氧化为 Fe3+ .使溶液呈碱性,然后加