硫酸鹽綠銹GR2(SO42-)的轉(zhuǎn)化及其與Cr(Ⅵ)的相互作用.pdf

1、環(huán)境中綠銹分布廣泛，常見于一些弱還原條件的土壤層（如水成土）、沉積物或鐵溶蝕產(chǎn)物中，是形成常見晶質(zhì)氧化鐵過程中的一種亞穩(wěn)態(tài)中間物質(zhì)。因此模擬不同條件下綠銹的轉(zhuǎn)化對進(jìn)一步了解鐵（氫）氧化物的形成轉(zhuǎn)化有重要意義。硅和磷不僅廣泛存在于土壤環(huán)境中，在鋼鐵工業(yè)中也有廣泛應(yīng)用，它們影響GR2(SO42-)的轉(zhuǎn)化。鉻是地下水、土壤污染中常見的變價(jià)重金屬，GR2(SO42-)與六價(jià)鉻的吸附、氧化還原等相互作用影響二者的環(huán)境化學(xué)行為。本文通過多種技術(shù)手段

2、(XRD，TEM，F(xiàn)T-IR)研究了不同條件下GR2(SO42-)的轉(zhuǎn)化特性，闡明了抑制劑P、Si存在下GR2(SO42-)的轉(zhuǎn)化特點(diǎn)，并初步探討了GR2(SO42-)對六價(jià)鉻的吸附還原作用。主要得到了以下結(jié)果:
　　 1.不同條件下GR2(SO42-)的轉(zhuǎn)化
　　 (1) pH6.3到pH9條件下的GR2(SO42-)轉(zhuǎn)化終產(chǎn)物為結(jié)晶良好的纖鐵礦混雜著少量弱結(jié)晶的針鐵礦，且隨著pH的升高纖鐵礦的結(jié)晶度增強(qiáng)，針鐵礦所占比

3、例減少。當(dāng)體系pH達(dá)到11時(shí)，GR2(SO42-)轉(zhuǎn)化終產(chǎn)物為純相的磁鐵礦。
　　 (2)15，25，35℃時(shí)GR2(SO42-)轉(zhuǎn)化終產(chǎn)物為纖鐵礦和針鐵礦的混合相，且針鐵礦結(jié)晶度隨著溫度升高變強(qiáng)，纖鐵礦與之相反。45℃時(shí)，產(chǎn)物主要為磁鐵礦混雜少量針鐵礦。隨著溫度升高，GR2(SO42-)轉(zhuǎn)化的變化趨勢為纖鐵礦—針鐵礦—磁鐵礦。
　　 (3)不同氧化速率條件下，通空氣量越大，越有利于纖鐵礦結(jié)晶，GR2(SO42-)轉(zhuǎn)化終

4、產(chǎn)物由纖鐵礦和針鐵礦的混合相趨向于形成纖鐵礦的純相。
　　 2.磷酸鹽、硅酸鹽對GR2(SO42-)轉(zhuǎn)化的影響
　　 (1)磷酸鹽體系:GR2(SO42-)轉(zhuǎn)化終產(chǎn)物隨著加磷量的增加，分別為纖鐵礦(Fe/P=48)和高鐵綠銹+水鐵礦+纖鐵礦(Fe/P=12、3)。加少量磷會(huì)有利于纖鐵礦的結(jié)晶，而當(dāng)體系中磷酸鹽達(dá)到一定濃度時(shí)，會(huì)生成高鐵綠銹且結(jié)晶會(huì)隨著加磷量的增大而增強(qiáng)。在本實(shí)驗(yàn)的pH范圍下，反應(yīng)過程中pH控制與否，并未對

5、轉(zhuǎn)化過程及結(jié)果產(chǎn)生很顯著的影響。
　　 (2)硅酸鹽體系:GR2(SO42-)轉(zhuǎn)化終產(chǎn)物隨著加硅量的增加，依次為針鐵礦(Fe/Si=48)，高鐵綠銹+針鐵礦(Fe/Si=12)和高鐵綠銹+水鐵礦+針鐵礦(Fe/Si=
　　 3)。加適量的硅會(huì)有利于綠銹向針鐵礦轉(zhuǎn)化，而當(dāng)體系中硅酸鹽達(dá)到一定濃度時(shí)，會(huì)生成高鐵綠銹且結(jié)晶會(huì)隨著加硅量的增大而增強(qiáng)。而同等抑制劑濃度下，不控制pH條件（過程pH總體上高于恒定的pH7.321）下的