陈小凤
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周新涛
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罗中秋
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陶志超
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郝旭涛
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陈卓
硅酸盐通报
化学沉淀法利用(亚)砷酸根(AsO33-/AsO43-)与多种金属阳离子形成难溶化合物,进而实现砷的固化/稳定化,在含砷废水除砷及含砷废弃物固化方面被广泛应用.本文简要介绍了国内外在化学沉淀法固化/稳定化除砷技术方面的研究现状,对不同低溶解度砷酸盐,包括砷酸钙(Ca-As盐)、臭葱石(FeAsO4·2H2O)、砷铝石(AlAsO4· 2H2O),及含砷明矾石族矿物(砷黄钾铁矾(KFe3(SO4)2.x(AsO4)x(OH)6)、砷钠明矾石(NaAl3(SO4)2-x(AsO4)x(OH)6)的砷毒性浸出特性进行了对比分析.研究表明:低溶解度的砷酸盐(砷酸钙、臭葱石、砷铝石)的砷浸出浓度均较高,超过5 mg/L,不利于长期堆存.而砷黄钾铁矾和砷钠明矾石固溶体具有溶解度低,固砷效率高等优点,其中砷钠明矾石固溶体具有更好的中长期稳定性,在pH为5～8时,其砷浸出浓度为0.01 ～0.1 mg/L.由此可见,利用砷钠明矾石固溶体固砷有望成为处理含砷废水和含砷废渣的一种潜在手段.
关键词:
化学沉淀法
,
砷酸盐
,
固溶体
,
固化/稳定化
,
毒性浸出
罗中秋
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周新涛
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贾庆明
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郝旭涛
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夏举佩
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陈卓
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左艳玲
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.09.019
利用砷酸根(AsO3－4)与钠明矾石结构中硫酸根(SO2－4)之间的类质同象取代形成砷钠明矾石固溶体是实现砷固化/稳定化的1种新方法.本文以硫酸钠(Na2 SO4)、硫酸铝(Al2(SO4)3.18H2 O)和砷酸钠(Na3 AsO4.12H2 O)分别作为Na、Al和As源,研究溶液初始n(As/(As＋S))aq对砷钠明矾石合成的影响,同时采用XRD、ICP、SEM-EDS、FT-IR和TG-DSC等手段对其沉淀物进行表征分析.结果表明,当n (As/(As＋S))aq＝0~0．178时,沉淀物为钠明矾石相,砷最大键合率为8％；当n(As/(As＋S))aq＝0．185时,沉淀物为钠明矾石＋无定形相＋砷铝石三相混合物,砷在钠明矾石相中的键合率有所提高,可达14％.AsO3－4在钠明矾石结构中的键合机制为,AsO3－4直接取代结构中 SO2－4,两者的电荷差异通过结构中羟基(OH－)的质子化进行补充.随着AsO3－4对钠明矾石相中 SO2－4取代量的增加,晶胞参数 c、V 呈规律性轻微膨胀,原因归于 As-O 半径(0．1682 nm)大于S-O 半径(0．1473 nm).
关键词:
砷
,
固化/稳定化
,
钠明矾石
,
固溶体
