Fe腐蚀在Cr(VI)废水处理中应用研究

摘要：本文利用在酸性介质中fe阳极易被腐蚀产生还原性腐蚀物质Fe2+的特点，采用电化学腐蚀法，用纯铁作为阳极金属材料，除去样品液中的六价铬，通过实验验证，该方法具有较高的清除率，方法简便易行。

关键词：电化学腐蚀 六价铬

0前言

在铬矿冶炼、电镀金属加工、油漆等工业产生的废渣、废水中都含有铬。在铬的化合物中，六价铬的毒性最大，易为人体吸收，对消化道和皮肤具有刺激性，甚至产生致癌作用。我国污水综合排放标准GB8978-88规定的六价铬最高允许排放浓度为0.5mg/l。因此积极探索含铬废渣、废液中六价铬的有效治理方法，对防治铬污染，减轻或消除铬污染对人体健康的损害有着重要意义。

1 cr（vi）酸性介质中Fe的电化学腐蚀

样品液：称取0.200克经过预处理的铬矿渣，溶于H2SO4（0.05mol/l）150.0ml，在恒温水浴槽中保持定温，充分搅拌，冷却浸泡一定时间后，经抽滤得到黄色澄清溶液，即为待处理的样品液。

电化学腐蚀体系：电极分别选择阳极为纯铁片，阴极为碳棒，介质为含六价铬的酸性样品溶液。

用电化学腐蚀法处理含六价铬的样品液的基本原理是：利用纯铁阳极电解时被腐蚀产生亚铁离子，使铬酸根中六价铬被还原为三价铬。采用纯铁作为阳极金属材料，是考虑到该材料在热力学上较活泼，它的标准电极电势为0.44V，腐蚀电位足够低。

纯铁在酸性条件下可以以H+为极化剂，被腐蚀成亚铁离子，氢离子在阴极变成氢气逸出，腐蚀过程如下：

阳极反应：Fe-2eFe2+

阴极反应：2H++2eH2

总的腐蚀反应：Fe+2H+Fe2++H2

介质中反应：Fe2+是一种强还原剂，可使六价铬还原为三价铬离子，

6Fe2++Cr2O72-+14H+6Fe3++2Cr3++7H2O

同时，还有少量的六价铬在阴极直接电解还原为三价铬离子。

Cr2O72-+6e+14H+2Cr3++7H2O

随着电化学腐蚀过程不断进行，Fe阳极不断腐蚀，释放出大量Fe2+，在介质中生成Fe3+，H+在阴极上变为H2逸出，促使样品液中的氢离子浓度降低，pH值逐渐升高，致使三价铬形成氢氧化铬沉淀，三家铁离子生成氢氧化铁沉淀。经过计算，Fe（OH）3、Cr（OH）3可分步沉淀。在电解开始时要控制溶液的pH值尽可能小，使整个溶液在电化学腐蚀过程中的pH值逐渐升高，若pH值升高过快，会造成阳极表面过快产生沉淀，若pH值升高到较大值，会造成阳极表面过多吸附沉积Fe3+、Cr3+，这样都会阻碍亚铁离子的释放，从而降低六价铬离子的清除率。本文采用二苯胺碳酰二肼分光光度法测定铬渣中的六价铬，以及电解前后的样品液中六价铬的含量。

2 结论

本文采用电化学腐蚀法，利用铁阳极被腐蚀产生的亚铁离子，对铬渣中的六价铬进行还原，从而降低样品毒性，经过几组平行试验，样品液中六价铬初始浓度为128mg/l，经过电化学腐蚀后，平均浓度降低到0.35mg/l，清除率达到99.7%，达到了国家工业废水排放标准。