硫酸亞鐵和聚合硫酸鐵鐵氧體法處理含鉻廢水是將廢水中的Cr2O72 (Cr6)在一定酸度下還原為Cr3,然后加入NaOH,調節(jié)反應的pH值,加熱并吹入暴風空氣,使Fe2、Fe3、Cr3反應共沉淀生成磁性鐵氧體。鐵氧體晶體具有較高的密度和磁性,無論采用沉降過濾還是磁選機,都可以獲得較好的分離效果。鐵氧體法可以去除銅、鋅、鎳、鈷等金屬離子。出水符合排放標準,可直接排放。鐵氧體沉淀物經過脫水和干燥后可以回收或短暫儲存。
鐵氧體處理工藝
硫酸亞鐵、聚合硫酸鐵鐵氧體是由鐵離子、氧原子等金屬離子組成的氧化物晶體,通常為立方結構,化學式為AB2O4、A2BO4或BOA2O3(A代表金屬離子,B代表鉻離子)。Cr3和Fe3離子電荷相同,離子半徑相近(rFe3=64pm,rCr3=69pm)。在鐵氧體的沉淀過程中,Cr3取代了大部分Fe3,可以使Cr3成為鐵氧體的一種成分而沉淀,從而去除廢水中的Cr2O72 (Cr6),達到凈化廢水的目的。
硫酸亞鐵和聚合硫酸鐵處理含鉻廢水的機理:
鐵氧體法是將廢水中的Cr2O72-或CrO42-與過量的硫酸亞鐵在酸性條件下反應生成Cr3和Fe3。
反應式為:CrO42-+6Fe2++14H+==2Cr3++6Fe3++7H2O
CrO42-+3Fe2++8H+==Cr3++3Fe3++4H2O
反應結束后,加入堿溶液,將廢水的酸堿度升至8-10,控制合適的溫度,使Cr3、Fe3和Fe2轉化為沉淀物;
Fe2++2OH-==Fe(OH)2(s)
Fe3++3OH-==Fe(OH)3(s)
Cr3++3OH-==Cr(OH)3(s)
加入少量H2O2將部分Fe2+氧化成Fe3+。當氫氧化物的比例約為1:2時,可形成一種成分類似于Fe3O4 xH2O的磁性氧化物(鐵氧體),其成分可寫成Fe2 Fe3〔fe3o 4〕xH2O,其中一部分Fe3可被Cr3取代,使Cr3成為鐵氧體的一種成分而析出。反應原理可以表達如下:
Fe3++Fe2++Cr3++OH-→Fe2+·Fe3+「Fe(1-y)3+Cry3+O4」·xH2O(s)
硫酸亞鐵和聚合硫酸鐵處理含鎘廢水原理
硫酸亞鐵和聚合硫酸鐵(以上的本質是在含鉻廢水中加入過量的硫酸亞鐵溶液,使其中的六價鉻和亞鐵離子發(fā)生氧化還原反應,此時六價鉻被還原為三價鉻,而亞鐵離子被氧化為三價鐵離子。調節(jié)溶液的酸堿度,加入合適的氧化劑,將部分亞鐵氧化成三價鐵,使鉻和鐵以合適的比例轉化為氫氧化物沉淀,較終得到以鐵為主體的復合磁性氧化物。