摘要：碳解毒鉻渣時(shí)，由于灼燒后碳變成了二氧化碳，留下了大量的孔隙，同時(shí)由于不完全燃燒，也留下了大量的活性碳成份，這些物質(zhì)不僅具有具有較強(qiáng)吸附性，而且還有一定的還原性。用常規(guī)法分析用碳處理后鉻渣中的Cr(Ⅵ)含量，Cr(Ⅵ)會(huì)被吸附或被還原，從而使鉻渣中的Cr(Ⅵ)不能被準(zhǔn)確檢出。提出利用異戊醇萃取以減少還原物質(zhì)干擾的方法，使分析結(jié)果更為科學(xué)、可靠。

關(guān)鍵詞：碳還原  鉻渣  Cr(Ⅵ)  萃取

鉻鹽和金屬鉻生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生鉻渣,鉻渣中含有水溶性Cr(Ⅵ)和酸溶性Cr(Ⅵ)，Cr(Ⅵ)為致突變性物質(zhì)[1]，它是美國(guó)環(huán)境保護(hù)署（EPA）公認(rèn)的129種重點(diǎn)污染物之一。

目前，用碳解毒鉻渣，解毒后鉻渣中Cr(Ⅵ)的現(xiàn)狀為：Cr(Ⅵ)大于500 mg/kg，解毒比較好的為100～200 mg/kg，而《鉻渣污染治理環(huán)境保護(hù)技術(shù)規(guī)范(暫行)”》（HG/T 301—2007）中要求解毒鉻渣做水泥礦化劑Cr(Ⅵ)≤5 mg/kg。

根據(jù)《國(guó)家危險(xiǎn)廢物鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（GB 5085.6－2007），固體廢物中Cr(Ⅵ)分析過(guò)程中的樣品處理按GB 5086.2—1997進(jìn)行，分析方法按《固體廢物 六價(jià)鉻的測(cè)定 二苯碳酰二肼分光光度法》（GB/T 15555.4—1995）和《固體廢物 六價(jià)鉻的測(cè)定 硫酸亞鐵銨滴定法》（GB/T 15555.7—1995）執(zhí)行。目前的分析方法結(jié)果相差很大，解毒后渣振蕩時(shí)間越長(zhǎng)，化驗(yàn)結(jié)果反而越低。

產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能是由于碳的存在，灼燒后碳變成了二氧化碳，留下了大量的孔隙，同時(shí)由于不完全燃燒，也留下了大量的活性碳成份，另外還存在有一定的還原性成份。曾有利用粉煤灰處理水中Cr(Ⅵ)的報(bào)道[2]，也是基于粉煤灰的吸附原理。在按上述標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行分析時(shí)，鉻渣在存放過(guò)程中，Cr(Ⅵ)會(huì)被吸附或被還原，從而使鉻渣中的Cr(Ⅵ)不能被準(zhǔn)確檢出。

鉻渣加碳高溫解毒后渣中Cr(Ⅵ)含量的分析有其特殊性，本文對(duì)這類解毒鉻渣中Cr(Ⅵ)含量的分析方法進(jìn)行了研究,提出利用異戊醇萃取以減少還原物質(zhì)干擾的方法是為可靠的分析判別方法。

1  實(shí)驗(yàn)部分

1.1  儀器與試劑

儀器：721分光光度計(jì)。

重鉻酸鉀：在（102±2）℃下干燥（16±1）h；異戊醇；磷酸（分析純）；對(duì)甲基苯磺酸溶液：200 g/L；顯色劑：二苯碳酰二肼溶液，稱取0.5 g二苯碳酰二肼，置于50 mL丙酮中，加入2 mL冰醋酸，攪拌溶解；標(biāo)準(zhǔn)溶液：準(zhǔn)確稱取2.829 g重鉻酸鉀溶于1 000 mL蒸餾水中，該溶液1 mL含鉻（Cr(Ⅵ)）1 mg，取該溶液1 mL用蒸餾水稀釋至1 000 mL，得到1 mL含鉻（Cr(Ⅵ)）1 μg的標(biāo)準(zhǔn)溶液。

1.2  標(biāo)準(zhǔn)曲線制作

分別吸取蒸餾水10 mL、對(duì)甲基苯磺酸溶液1 mL、顯色劑1 mL、1∶1（質(zhì)量比）硫酸0.1 mL、磷酸0.4 mL于比色管中，加入0、1、2、3、4、5、6 mL標(biāo)準(zhǔn)溶液于50 mL比色管中，準(zhǔn)確吸取10 mL異戊醇于上述比色管中，搖動(dòng)5 min，靜置10 min，用移液管取上層清液過(guò)濾，測(cè)試吸光度，以吸光度對(duì)濃度做標(biāo)準(zhǔn)曲線，結(jié)果見(jiàn)圖1。

圖1  標(biāo)準(zhǔn)曲線圖

2  結(jié)果與討論

2.1 常規(guī)法分析時(shí)振蕩時(shí)間對(duì)結(jié)果的影響

在進(jìn)行碳還原解毒鉻渣實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了現(xiàn)場(chǎng)定性檢測(cè)解毒效果，取渣搗碎后加水?dāng)嚢? min，加入酸和顯色劑，水溶液顏色很紅，說(shuō)明渣中有較高的Cr(Ⅵ)。然而過(guò)10 min后，發(fā)現(xiàn)該溶液紅色褪去。后又采用短時(shí)間攪拌過(guò)濾后，用目視比色法對(duì)渣中Cr(Ⅵ)含量進(jìn)行初步測(cè)定。吸附有一個(gè)過(guò)程，它需要一定的時(shí)間，在分析時(shí)，按不同振蕩和澄清時(shí)間對(duì)樣品進(jìn)行處理，得到不同的分析結(jié)果，結(jié)果見(jiàn)表1。

 從表1可以看出，解毒后渣振蕩時(shí)間越長(zhǎng)，化驗(yàn)結(jié)果越低。正常情況下，排除還原劑干擾后，振蕩時(shí)間越長(zhǎng)，渣中Cr(Ⅵ)被浸出越充分，化驗(yàn)結(jié)果應(yīng)該越高。表1結(jié)果與一般化驗(yàn)結(jié)果的規(guī)律相違背。這說(shuō)明渣中還原物質(zhì)或吸附物質(zhì)與Cr(Ⅵ)反應(yīng)或吸附。

2.2  煤對(duì)Cr(Ⅵ)吸附的影響

為了證明是煤將Cr(Ⅵ)進(jìn)行了吸附，將煤先用水沖洗數(shù)遍后烘干，煤磨細(xì)后與鉻渣按2∶1（質(zhì)量比）混合，對(duì)混合渣中Cr(Ⅵ)進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。

從表2可以看出，鉻渣中Cr(Ⅵ)略有降低，但降低幅度不是很大，可能是煤中的還原性物質(zhì)對(duì)鉻渣中Cr(Ⅵ)起了一定的還原作用。

將粉煤灰與鉻渣按2∶1（質(zhì)量比）混合，對(duì)鉻渣中Cr(Ⅵ)進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表3。

從表3可以看出，粉煤灰有吸附能力，鉻渣中Cr(Ⅵ)降低明顯，Cr(Ⅵ)被吸附的可能性更大。

2.3 用異戊醇萃取解毒渣時(shí)振蕩時(shí)間對(duì)結(jié)果的影響

為了解決吸附問(wèn)題對(duì)化驗(yàn)結(jié)果可能產(chǎn)生的影響，用異戊醇萃取的方法對(duì)解毒渣進(jìn)行了分析[3]。

用移液管依次取25 mL對(duì)甲苯磺酸溶液、25 mL顯色劑，定容至250 mL，轉(zhuǎn)移到密閉容器中，然后加入40 mL異戊醇，稱取10 g碳解毒后鉻渣樣品于該容器中，振蕩不同時(shí)間，振蕩過(guò)程中用硫磷混酸調(diào)整使溶液略顯酸性，靜置分層后取有機(jī)相過(guò)濾，濾液測(cè)試吸光度，結(jié)果見(jiàn)表4。

用異戊醇萃取法化驗(yàn)Cr(Ⅵ)可排除還原性物質(zhì)和吸附現(xiàn)象對(duì)化驗(yàn)結(jié)果的影響，從表4看，渣中含有較多的Cr(Ⅵ)，且振蕩時(shí)間對(duì)化驗(yàn)結(jié)果的影響不大。

2.5  二種方法回收率的對(duì)比

取10 g粉煤灰，加入按2.3比例配制的100 mL溶液中，加入不同量的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測(cè)試，按危險(xiǎn)廢物鑒定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試，振蕩時(shí)間為8.0 h，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表5。

從表5來(lái)看，回收率很低，且無(wú)規(guī)律，測(cè)試結(jié)果無(wú)可信度。

取10 g粉煤灰，加入按2.3比例配制的100 mL溶液中，加入不同量的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測(cè)試，用異戊醇萃取，振蕩時(shí)間為8.0 h，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表6。

從表6可以看出，該方法測(cè)試回收率較高，結(jié)果較為可靠。

3  結(jié)  論

碳解毒鉻渣，由于碳的存在，灼燒后碳變成了二氧化碳，留下了大量的孔隙，同時(shí)由于不完全燃燒，也留下了大量的活性碳成份，使這些物質(zhì)不僅具有具有較強(qiáng)吸附性，而且還有一定的還原性。采用異戊醇萃取的方法分析渣中Cr(Ⅵ)的含量，可以減少還原物質(zhì)的干擾，使結(jié)果更為可靠與準(zhǔn)確。

參考文獻(xiàn)

[1]  GB 5085.6－2007，危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn) 毒性物質(zhì)含量鑒別[S].

[2]  賈陳忠，秦巧燕，樊生才.活性炭對(duì)含鉻廢水的吸附處理研究[J].應(yīng)用化工，2006（5）：369-372.

[3]  吳清洲，徐子剛.鉻鞣劑中微量六價(jià)鉻測(cè)定方法的研究[J]中國(guó)皮革，2002（11）：36-37.

  使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”