第三章 六价铬课件.ppt
第三章 六价铬 一、概述 二、处理技术 一、概述 1、物理性质 二、铬的毒性 三、铬的用途 1、物理性质 化学符号Cr，原子序数24，原子量51.9961，属于元素周期表VIB族。因铬能形成多种颜色的化合物，故用希腊文（意为颜色）命名。1797年，法国人N.-L.沃克兰（又译范克兰）从西伯利亚红铅矿（即铬铅矿）中发现了新元素，次年他用碳还原法生产出这种金属。 1、物理性质 工业上利用的铬矿石是铬铁矿，属于尖晶石（MgO·Al2O3）和磁铁矿（FeO·Fe2O3）两大类，它的化学通式为（Fe，Mg）O·（Cr，Fe，Al2O3）。铬是金属中含量最高的金属，除主要成分FeO和Cr2O3外，一般还含有MgO、Al2O3及其它杂质等不同成分。 1.物理性质 铬为钢灰色、有光泽的金属，熔点1857℃，沸点2672℃。20℃时的密度单晶为7.22g/cm3，多晶为7.14g/cm3。具有延展性，但含有氧、氢、碳、氮等杂质时会变硬、变脆。 1.物理性质 铬化学性质不活泼，室温下对氧和水蒸气稳定。高温下铬与氮、碳和硫发生反应。铬的价态有-1、-2、+1、+2、+3、+4、+5和+6。
铬还易形成配位化合物，如[Cr(NH3)]6Cl3、[Cr(NH3)?5Cl]Cl2、[Cr(NH3)4Cl2]Cl等。1.物理性质从铬在酸性溶液中的标准电极电位可知，铬有强的还原性。1.物理性质Cr3+在碱性溶液中有强的还原性，易被氧化为CrO42-离子。 2.铬的毒性 ①水生生物 ②植物 ③动物 ④人类 ⑤致癌性 ⑥致突变性 3.铬的用途 铬常用来镀其他金属的表面 铁和镍可形成各种耐腐蚀的不锈钢 铬是人体必需的微量元素 电镀、鞣革、颜料、油漆、合金、印染等工业 铬的化合物在农业上用来防治害虫 铬在木材加工中用作防腐剂 铬在医药上也有应用 二、处理技术 1.六价铬还原 2.电化学还原 3.离子交换 4.蒸发回收 5.其他方法 1.六价铬还原 常规的还原处理是先用硫酸调节污水的pH值到2~3，再用还原剂将六价铬还原为三价铬，通过氢氧化物沉淀去除三价铬。 ①二氧化硫还原 1.六价铬还原 ②亚硫酸氢钠还原 1.六价铬还原 ③硫酸亚铁还原 1.六价铬还原 含六价铬工业废水的化学还原处理工艺包括pH调节、化学还原、中和和去除三价铬等步骤，其主要工艺流程如图1、图2所示。
1.六价铬的还原1.六价铬的还原1.六价铬的还原2.电化学还原电化学处理是利用可溶性金属与非金属在阴极和阳极上得失电子而引起的各种氧化还原反应，去除污水中的各种有害物质。电解过程中，亚铁离子在酸性条件下能将废水中的六价铬转化为三价铬。污水中的铜、锌、铁、镍、三价铬、镉等金属离子在一定的pH值下生成氢氧化物沉淀而被分离去除。2.电化学还原3.离子交换3.离子交换3.离子交换废水进入酸性阳离子柱前的pH值应大于4；酸性阳离子柱和除酸阴离子柱所用树脂量应为除铬阴离子柱（单柱）所用树脂量的两倍；酸性阳柱的交换终点须根据出水值3.0~3.5控制，除酸阴柱出水电阻率小于或等于2×104Ω?cm。4、蒸发回收蒸发回收是将含铬废水蒸发浓缩铬，然后回收回用的处理方法。对于铬浓度较低的废水，直接应用蒸发浓缩回收法，能耗较大，经济上也不合理。4、蒸发回收蒸发浓缩法处理电镀重金属废水，工艺成熟简单，不需要化学试剂，无二次污染，可回用水或有价值的重金属，具有良好的环境效益和经济效益。但由于能耗高，运行费用高，以及有杂质干扰资源回收的问题有待研究，使其应用受到限制。
目前一般作为其他方法的辅助治疗方法。 5. 其他方法a 铁氧体法b 活性炭吸附c 复合絮凝* * √ √ 按目的识别污染行业SO2+H2O H2SO3 2CrO3+ Cr2(SO4)3 + 3H2O +3SO2 Cr2(SO4)3 + 2H2O Na+ + HSO3- HSO3- + H2O H2SO3 + OH- + Cr2(SO4)3+5H2O +·7H2O+ Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3+50H2O +·7H2O+ Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3++49H2O 图2 电镀工业废水处理工艺流程图图3 电化学处理电镀废水工艺流程图 阳离子交换去除Gr3+ 阴离子交换去除GrO42-和- 6价铬还原为3价铬* * * * *