铁氧体法处理含铬和镉废水的研究

第11卷第4期1999年12月江　苏　石　油　化　工　学　院　学　报JOURNALOFJIANGSUINSTITUTEOFPETROCHEMICALTECHNOLOGYVol111No14Dec11999铁氧体法处理含铬和镉废水的研究Ξ方云如　张智宏　杨建男　李玉淮1(江苏石油化工学院化学工程系,常州213016)摘　要　用铁氧体法处理含铬和镉废水,在pH值为12、温度为70℃、滴加适量双氧水时,即可得磁性较强的铁氧体,同时,被处理后的废水中铬和镉的含量分别降低至01008mg/L和01041mg/L,均达到排放标准。关键词　铁氧体;废水处理;铬;镉中图分类号　O655129　　在众多的环境污染中,重金属污染是主要的污染来源之一,其中电镀行业产生的废水多是重金属废水。长期饮用受铬和镉污染的水均可导致畸胎、致突变、致癌及其他病症〔1〕,因此,如何高效、低成本地处理含这两种元素的废水,始终是环保课题之一。已有多种方法分别处理含铬和镉的废水,从效果与成本比看,铁氧体法是一种较好的方法〔2〕,同时铁氧体又是有用的材料,能变废为宝〔3〕,乃至陈烨璞主编的无机及分析化学实验教材还将铁氧体法处理含铬废水列入其中〔4〕。但就铁氧体法同时处理含铬和镉的废水,尚未见报道。为拓展该方法的应用范围,本文就同时处理废水中的铬和镉进行了探索,取得良好结果。1　实验部分111　样品、试剂和仪器样品取自常州市电镀厂,其pH值为4,用聚乙烯塑料桶采集。因该废水中镉含量已达排放标准,故加入014倍于铬含量的镉(w/V)以进行实验。二苯碳酰二肼光度法测+6价铬和总铬所用试剂〔5〕及原子吸收分光光度法测镉所用试剂〔6〕分别按相关文献配制,制备铁氧体所用试剂按文献〔4〕配制。UV-754紫外可见分光光度计(上海第三分析仪器厂),AA320型原子吸收分光光度计(上海分析仪器总厂),pHS-2型精密酸度计(上海雷磁仪器厂)。112　处理方法按文献〔5,6〕测定废水中+6价铬、总铬和镉含量。取200mL废液,根据测定的总铬量,按FeSO4·7H2O∶CrO3=16∶1(质量比)投入硫酸亚铁,(若溶液的pH>3,则滴加3mol/LH2SO4调至pH值为2～3),搅拌至溶液呈绿色,使+6价铬转变为+3价铬。然后加入6mol/LNaOH调节溶液的pH值为12,使Cr3+、Cd2+、Fe3+和Fe2+转化为氢氧化物沉淀(墨绿色),加热溶至70℃,搅拌下加入0135mL3%的H2O2以使部分+2价铁氧化为+3价铁,静置,保温20min,此时沉淀为黑褐色。用磁铁吸出沉淀,即铁氧体,清液经过滤后再测定总铬和镉的含量。2　结果与讨论211　铬、镉铁氧体的结构铁氧体有多种晶体结构,常见的为尖晶石型的立方结构,具有磁性,化学式一般为A2BO4或BOA2O3,A和B分别表示金属离子,若A和B均Ξ1-本院化学工程系工业分析专业98届毕业生。　　　收稿日期:1999-09-02©1995-2004TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.为铁离子,则化学式为FeOFe2O3。铁氧体可以是铁和其他一种或多种金属离子的复合氧化物,不同金属离子在形成铁氧体时,其占据A、B位置的优先顺序〔7〕为:优先占据A位置→Zn2+,Cd2+,Mn2+,Fe3+,Mn3+,Fe2+,Cu2+,Co2+,Ti2+,Ni2+,Cr3+←优先占据B位置由此可知,与Fe3+,Fe2+和Cr3+比较,Cd2+优先占据B位置,即部分Fe2+可被Cd2+代替;与Fe2+,Fe3+