硫酸亚铁和聚合硫酸铁铁氧体法处理含铬废水是将废水中的Cr2O72 (Cr6)在一定酸度下还原为Cr3,然后加入NaOH,调节反应的pH值,加热并吹入暴风空气,使Fe2、Fe3、Cr3反应共沉淀生成磁性铁氧体。铁氧体晶体具有较高的密度和磁性,无论采用沉降过滤还是磁选机,都可以获得较好的分离效果。铁氧体法可以去除铜、锌、镍、钴等金属离子。出水符合排放标准,可直接排放。铁氧体沉淀物经过脱水和干燥后可以回收或短暂储存。
铁氧体处理工艺
硫酸亚铁、聚合硫酸铁铁氧体是由铁离子、氧原子等金属离子组成的氧化物晶体,通常为立方结构,化学式为AB2O4、A2BO4或BOA2O3(A代表金属离子,B代表铬离子)。Cr3和Fe3离子电荷相同,离子半径相近(rFe3=64pm,rCr3=69pm)。在铁氧体的沉淀过程中,Cr3取代了大部分Fe3,可以使Cr3成为铁氧体的一种成分而沉淀,从而去除废水中的Cr2O72 (Cr6),达到净化废水的目的。
硫酸亚铁和聚合硫酸铁处理含铬废水的机理:
铁氧体法是将废水中的Cr2O72-或CrO42-与过量的硫酸亚铁在酸性条件下反应生成Cr3和Fe3。
反应式为:CrO42-+6Fe2++14H+==2Cr3++6Fe3++7H2O
CrO42-+3Fe2++8H+==Cr3++3Fe3++4H2O
反应结束后,加入碱溶液,将废水的酸碱度升至8-10,控制合适的温度,使Cr3、Fe3和Fe2转化为沉淀物;
Fe2++2OH-==Fe(OH)2(s)
Fe3++3OH-==Fe(OH)3(s)
Cr3++3OH-==Cr(OH)3(s)
加入少量H2O2将部分Fe2+氧化成Fe3+。当氢氧化物的比例约为1:2时,可形成一种成分类似于Fe3O4 xH2O的磁性氧化物(铁氧体),其成分可写成Fe2 Fe3〔fe3o 4〕xH2O,其中一部分Fe3可被Cr3取代,使Cr3成为铁氧体的一种成分而析出。反应原理可以表达如下:
Fe3++Fe2++Cr3++OH-→Fe2+·Fe3+「Fe(1-y)3+Cry3+O4」·xH2O(s)
硫酸亚铁和聚合硫酸铁处理含镉废水原理
硫酸亚铁和聚合硫酸铁(以上的本质是在含铬废水中加入过量的硫酸亚铁溶液,使其中的六价铬和亚铁离子发生氧化还原反应,此时六价铬被还原为三价铬,而亚铁离子被氧化为三价铁离子。调节溶液的酸碱度,加入合适的氧化剂,将部分亚铁氧化成三价铁,使铬和铁以合适的比例转化为氢氧化物沉淀,较终得到以铁为主体的复合磁性氧化物。