影响铬渣中六价铬及其他主要元素浸出的地球化学模式与鉴定

摘要

铬渣含有大量三价铬和六价铬，且pH值达11．5-12．过去排放到城区的（有钙焙烧法）铬渣数以百万吨计。我们用瓶试法研究了影响铬渣中Cr6＋、Ca、Al、Si和Mg浸出的因素，铬渣的矿物学性质用X-射线粉末衍射法、SEM（扫描电子显微镜）和化学平衡模型作了研究。pH值范围和两种液固比的瓶试表明：pH值10以上六价铬在水中富集受矿物溶解度支配。计算指出：pH值大于11控制六价铬溶解度的固相是含Cr6＋水榴石Ca3Al2（H4O4,CrO4）3和一铬铝酸钙Ca4Al2（OH）12CrO4·6H2O（中间夹有铬酸根离子的层状双氢氧化物粘土）。在pH值9．5-11之间对溶液六价铬浓度的描述由于模型中考虑了三铬铝酸钙Ca6Al2（OH）12（CrO4）3·26H2O而明显得到改善．当水铝钙石溶解时，三铬铝酸钙以二次相沉淀出来．文中提出高pH值时铬渣浸出模型包括含Cr6＋的水榴石，一铬铝酸钙，三铬铝酸钙，水镁石Mg（OH）2，方解石CaCO3，Ca2Al2（OH）10·3H2O，CaH2SiO4和水合铝方柱石Ca2Al2（OH）6Si8H8·H2O．此模式准确指出：在pH值10～12和pH值缓冲行为下Cr6＋、Ca、Al、Si、Mg在溶液中富集．pH值小于8观察到溶液中六价铬浓度下降，这可能是由于铬酸盐吸附在新沉淀的氢氧化铝和氢氧化铁表面。硫酸盐和碳酸盐的行为与铬酸盐相同．铬渣的行为类似于水泥和高pH值的城市焚化炉底灰。