化学沉淀法
污水处理中的化学沉淀法
改进方向
研发低成本、高效的药剂
通过研发新型的化学药剂,降低处理成本,提高处理效率。
优化工艺参数
通过实验研究,优化加药量、反应时间、沉淀时间等工艺参数,提高 处理效果。
加强二次污染控制
采取措施减少化学药剂的残留和重金属离子的排放,降低二次污染的 风险。
沉淀物资源化利用
探索将化学沉淀法产生的沉淀物进行资源化利用的方法,如制作建筑 材料、肥料等,实现环境友好型的可持续发展。
03 化学沉淀法的优缺点分析
优点
01
02
03
04
高效性
化学沉淀法能够快速有效地去 除污水中的重金属和有害物质
,提高水质。
灵活性
针对不同种类的污染物,可以 通过选择合适的化学药剂来实
现高效处理。
操作简便
化学沉淀法的工艺流程相对简 单,易于实现自动化控制,降
低人工操作成本。
适用范围广
适用于各类工业废水、城市污 水及湖泊、河流等水域的治理
04 化学沉淀法与其他污水处理方法的比较
与生物处理法的比较
适用性
化学沉淀法适用于处理含有重金属、 氮、磷等污染物的污水,而生物处理 法主要适用于有机污染物的处理。
运行成本
生物处理法的运行成本相对较低,而 化学沉淀法需要使用化学药剂,因此 处理成本较高。
处理效果
生物处理法在去除有机污染物方面具 有较高的效率,但处理重金属等无机 污染物效果较差;化学沉淀法则对无 机污染物的去除效果较好。
处理效果
物理处理法的处理效果相对较低,通常作为其他处理方法 的预处理或辅助处理手段;化学沉淀法则具有较高的处理 效果,能够显著降低污染物浓度。
环境影响
物理处理法的环境影响较小,而化学沉淀法可能产生二次 污染。
化学共沉淀法
化学共沉淀法是一种通过将两种或多种不同的金属离子或其他化学物质同时加入到溶液中,以产生共沉淀物的化学方法。
这种方法可以用于纯化、分离和富集目标物质,通常应用于废水处理、环境监测、生化分析等领域。
化学共沉淀法的基本原理是,当两种或多种离子共存于一个溶液中时,它们可能形成沉淀物,这种沉淀物可以通过过滤、离心等方法分离出来,然后用水或其他溶剂洗涤和纯化,得到目标物质。
这种方法通常需要选择合适的沉淀剂和条件,以便达到最佳效果。
在化学共沉淀法中,通常使用的沉淀剂包括氢氧化物、碱金属离子、碳酸盐、磷酸盐、硫化物、氯化物等。
这些沉淀剂能够与不同的离子发生反应,并形成相应的沉淀物。
例如,氢氧化物可以用于沉淀铁离子、铝离子、钙离子等。
化学共沉淀法的优点包括简单易行、操作方便、对于一些难以通过其他方法分离的物质具有高效性等。
但是,化学共沉淀法也存在一些局限性,如沉淀物的纯度和产率可能较低、操作过程中需要保持溶液的稳定性等。
因此,在使用化学共沉淀法时需要根据具体情况选择合适的方法和条件,以达到最佳的分离和纯化效果。
实验活动7——用化学沉淀法去除
实验活动7——用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子[实验操作](1)溶解:用托盘天平称取5.0 g粗盐,放入100 mL烧杯中,然后加入20 mL水,用玻璃棒搅拌,使粗盐全部溶解,得到粗盐水。
(2)除SO2-4:向粗盐水中滴加过量的BaCl2溶液(约2~3 mL),使SO2-4和Ba2+完全反应生成BaSO4沉淀,将烧杯静置。
(3)检验SO2-4是否沉淀完全:(4)除Mg2+、Ca2+及过量的Ba2+:向粗盐水中滴加过量的NaOH溶液(约0.25 mL),使Mg2+与OH-完全反应生成Mg(OH)2沉淀;然后滴加过量的饱和Na2CO3溶液(2~3 mL),使Ca2+、Ba2+与CO2-3完全反应生成沉淀。
(5)检验Mg2+、Ca2+和Ba2+是否沉淀完全:用与(3)中类似的方法分别检验。
(6)过滤:将烧杯静置,然后过滤,除去生成的沉淀和不溶性杂质。
(7)除过量的OH-与CO2-3:向所得滤液中滴加盐酸,用玻璃棒搅拌,直到没有气泡冒出,并用pH试纸检验,使滤液呈中性或微酸性。
(8)蒸发:将滤液倒入蒸发皿中,用酒精灯加热,同时用玻璃棒不断搅拌。
当蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,利用蒸发皿的余热使滤液蒸干。
(9)冷却:用坩埚钳将蒸发皿夹持到石棉网(或陶土网)上冷却,得到去除了杂质离子的精盐。
[实验拓展]精制食盐水(除去Ca2+、Mg2+、SO2-4杂质离子)的操作流程:流程一、BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→过滤→稀盐酸→蒸发结晶流程二、NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→过滤→稀盐酸→蒸发结晶流程三、BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→过滤→稀盐酸→蒸发结晶(说明:不论是哪种操作流程,只要符合Na2CO3溶液在BaCl2溶液之后加入,且最后加入盐酸的顺序都能达到同样的目的。
)强化训练1.(2021年海淀二模)用下列实验仪器或装置进行实验,能达到实验目的的是A.蒸发结晶得到NaHCO3晶体B.分离苯和溴苯C.实验室制取蒸馏水D.配制100 mL 0.100mol/L NaCl溶液答案 C2(2022年北京丰台二模)用下列装置完成相关实验,不合理...的是A.用a配制100 mL 1.00 mol/L NaCl溶液B.用b制备少量乙酸乙酯C.用c蒸馏海水得到淡水D.用d分离Na2CO3溶液与CH3COOC2H5 答案 A3. (2021·合肥模拟)下面实验装置中,下列说法正确的是()A.图⑤所示装置中盛有饱和Na2SO3溶液除去SO2中含有的少量HClB.用乙醇提取碘水中的碘选择图③所示装置C.用图①和②所示装置进行粗盐提纯D.用图④所示装置进行石油分馏实验制取汽油答案 C4.下列实验中,所采取的分离方法与对应原理不正确的是()选项目的分离方法原理a b答案 B5.下列实验中,所采取的分离方法与对应原理都正确的是( )答案 B6(2023年西城一模)实验小组设计实验除去粗盐溶液中的Ca 2+、Mg 2+、SO 2― 4并进行定性检验。
化学除杂方法
化学除杂方法
化学除杂方法是指通过化学反应将杂质转化为可分离的物质,从而达到除杂的目的。
常用的化学除杂方法有:
1. 沉淀法:通过加入适当的沉淀剂,使杂质转化为沉淀,然后过滤分离。
2. 酸碱法:通过加入酸或碱,使杂质转化为可溶性盐或气体,然后分离。
3. 氧化还原法:通过加入氧化剂或还原剂,使杂质转化为气体或沉淀,然后分离。
4. 络合法:通过加入络合剂,将杂质转化为可溶性络合物,然后分离。
5. 吸附法:通过使用吸附剂吸附杂质,然后分离。
6. 分液法:通过将混合物中的液体和固体或两种不相溶的液体分开,达到除杂的目的。
7. 蒸馏法:通过将混合物中的不同组分在不同的温度下进行蒸馏,达到除杂的目的。
8. 结晶法:通过将混合物中的可溶性固体在溶剂中的溶解度随温度变化而分离,达到除杂的目的。
9. 磁铁法:通过磁铁将混合物中的磁性物质和无磁性物质分离。
10. 渗析法:通过使用半透膜袋将混有离子或分子杂质的胶体分离,达到除杂的目的。
不同的化学除杂方法适用于不同的杂质和物质,需要根据实际情况选择合适的方法。
化学沉淀法
6、铁氧体沉淀法
• 铁氧体是一类具有一定晶体结构的复合氧化物,是一种重要的磁 性介质。其化学组成主要是由二价金属氧化物与三家金属氧化物 构成。铁氧体沉淀法就是采用适宜的处理工艺,是废水中的各种 金属离子形成不溶性的铁氧体晶粒沉淀析出,从而达到去除废水 中金属离子的方法。
第四节 氧化还原法
一、 加氯氧化CN-
• a、钙盐沉淀法脱氟 • b、氯化物沉淀法除银
a、钙盐沉淀法脱氟
• 含氟废水的处理方法有离子交换法、电凝聚法、 钙盐沉淀法等。其中,钙盐沉淀法可用于去除 杂质多、含氟浓度高的废水。如废水中还含有 Mg2+等金属离子,可先加石灰调pH值至9~11, 此时废水中同时生成氟化钙和氢氧化鎂等沉淀 物,由于氢氧化鎂兼具吸附和沉淀双重功能, 可使废水中的含氟浓度降至8mg/L以下。
• 很多金属硫化物的溶度积都很小,因此常用硫 化物去除废水中的重金属离子。溶度积越小的 物质,越易形成硫化物沉淀析出,主要金属硫 化物的顺序如下: Hg2+>Ag+>As+>Cu2+>Pb2+>Cd2+>Zn2+ >Fe2+
3、碳酸盐沉淀法
• 碳酸盐沉淀法时向废水中投加某种沉淀剂,使 其与金属离子生成碳酸盐沉淀。
平面布置的原则
(1) 布置应紧凑,以减少处理厂占地面积 和连接管(沟道)的长度,并应考虑工作人员的 方便。 (2) 各处理构筑物之间的连接管(沟道)应尽 量避免立体交叉,并考虑施工、检修方便。 (3) 在高程布置上,充分利用地形,少用 水泵并力求挖填土方平衡。
(4) 使需要开挖的处理构筑物避开劣质地
第三节 化学沉淀法
用易溶的化学药剂(可称沉淀剂)使溶液中某种离子以它的一种难溶的盐和氢 氧化物形式从溶液中析出,在化学上称沉淀法,在化工和环境工程上称化学沉 淀法。
沉淀法的原理天然药物化学
沉淀法的原理天然药物化学沉淀法是一种常用的分离纯化方法,其中通过添加适当的沉淀剂与所需分离物发生反应,生成的沉淀物可以通过离心等操作分离出来,从而实现纯化的目的。
在天然药物化学中,沉淀法被广泛应用于天然产物的提取、分离和纯化过程中,能够有效地去除杂质,提高所需药物化合物的纯度和产率。
沉淀法的原理基于沉淀剂与所需分离物之间的化学反应。
天然药物是由多种成分组成的复杂混合物,其中包含活性成分、杂质物质及溶剂。
通过添加适当的沉淀剂,可以选择性地与目标成分发生反应,形成沉淀物,从而实现目标物质的分离与纯化。
沉淀剂的选择主要基于所需分离物的化学性质和反应特性,能够与其发生特定化学反应,并产生可沉淀的产物。
在使用沉淀法进行天然药物的纯化过程中,一般需要先将天然产物溶解在适当的溶剂中,使其成为可处理的液体体系。
然后,根据所需纯化物的特性选择合适的沉淀剂,并添加到溶液中。
沉淀剂的添加通常需要在适当的温度和pH条件下进行,以促进沉淀物的形成。
添加沉淀剂后,反应体系经过搅拌或静置一段时间,使反应充分进行。
随后,通过离心、过滤等方法,将沉淀物与溶液分离,并进行进一步处理。
沉淀法的优点之一是其操作简便,适用于体系简单、成分明确的天然药物。
通过选择合适的沉淀剂,并控制反应条件,可以实现对目标化合物的高效纯化。
此外,沉淀法还具有较高的选择性,能够将目标化合物与其他杂质有选择性地分离。
此外,沉淀法还可以用于去除一些不溶性的杂质,如脂质、蛋白质等,从而提高目标化合物的纯度。
然而,沉淀法也存在一些局限性。
首先,沉淀法对溶剂需求较大,特别是一些天然产物本身就难溶于传统的溶剂中,这就给操作者带来了一定的困难。
其次,沉淀法需要控制反应条件,如温度和pH值,以促使沉淀物的形成,这对于某些反应条件敏感的天然产物来说可能不太适用。
此外,沉淀法在一些情况下可能对所需分离物表现出较低的选择性,这时就需要通过与其他分离方法的结合来提高纯度。
综上所述,沉淀法作为一种简单、高效的分离纯化方法,在天然药物化学中具有重要的应用价值。
化学气相沉淀法
化学气相沉淀法化学气相沉淀法(Chemical Vapor Deposition,CVD)是一种用于制备薄膜材料的方法。
它通过在沉积源材料与底板之间施加热量,在气相状态下使沉积源材料发生化学反应生成固态薄膜。
化学气相沉淀法一般分为热CVD和低压CVD两种类型。
热CVD是在常气压下进行,低压CVD则是在低气压环境下进行。
两种方法的基本原理是相同的,只是操作条件不同。
在化学气相沉淀法中,首先需要准备沉积源材料。
这些材料通常是具有所需元素的化合物,例如金属卤化物或有机金属化合物。
沉积源材料可以选择固体、液体或气体状态下的化合物。
然后,准备底板材料。
底板是进行沉积的基片,可以是金属、玻璃、陶瓷或半导体材料等。
底板的选择取决于所需的薄膜材料的应用。
在实际操作中,首先将沉积源材料加热,使其转化为气体状态。
这个过程叫做挥发或气化。
通过控制温度和气流速率,可以控制沉积源材料的挥发速率和扩散速率。
然后,沉积源材料的气体分子在气相中扩散到底板表面,并在表面上发生化学反应。
这个过程叫做气体吸附和表面反应。
沉积源材料的原子或分子在底板上重新排列,形成薄膜结构。
沉积源材料的化学反应通常需要提供能量。
这可以通过增加反应室的温度、加热底板或使用激活源(如辐射或等离子体)来实现。
能量的提供可以促进化学反应的进行,并控制薄膜的成分和结构。
在沉积过程中,通过调节反应条件,如温度、气体流量、反应室压力和沉积时间等,可以控制薄膜的性质。
例如,改变反应条件可以调节薄膜的厚度、晶体结构、晶粒尺寸和成分等。
在制备过程结束后,可以对薄膜进行后续处理,如退火、热处理、化学处理等,以改善薄膜的性能。
最终得到的薄膜可以用于各种应用,如光电器件、半导体器件、涂层材料等。
化学气相沉淀法具有许多优点。
首先,它可以在大面积上均匀沉积薄膜。
其次,它可以制备复杂的多层结构和纳米结构。
此外,化学气相沉淀法还具有较高的沉积速率和较低的制备成本。
然而,化学气相沉淀法也存在一些挑战和限制。
化学沉淀法
(1)配料反应 为了形成铁氧体,通常要有足量的Fe2+和Fe3+。通常要额 外补加硫酸亚铁和氯花亚铁等。
投加二价铁离子的作用有三: 1)补充Fe2+; 2)通过氧化,补充Fe3+; 3)如废水中有六价铬,则Fe2+能将其还原为Cr3+,作为形成
废水中其它金属氢氧化物的反应大致相同,二价金属离子 占据部分Fe(Ⅱ)的位置,三价金属离子占据部分Fe( Ⅲ)的 位置,从而使其它金属离子均匀地混杂到铁氧体晶格中去, 形成特性各异的铁氧体。
例x)O如3,。Cr2+离子存在时形成铬铁氧体FeO(Fex+xCr1—
注意:加热温度要注意控制,温度过高,氧化反应过快, 会使Fe(Ⅱ)不足而Fe(Ⅲ)过量。
mg/L。
三、 铁氧体沉淀法
1 铁氧体(Ferrite)概述
物理性质----是指一类具有一定晶体结构的复合氧化物, 它具有高的导磁率和高的电阻率(其电阻率比铜大 1013~1014倍),是一种重要的磁性介质。铁氧体不溶 于酸、碱、盐溶液,也不溶于水。
铁氧体沉淀法
铁氧体的组成----尖晶石型铁氧体化学组成BO•A2O3。
3)酸效应-溶液的PH值可影响沉淀物的溶解度,称为酸效应。
4)络合效应-若溶液中存在可能与离子生成可溶性络合物的络 合剂,则反应向相反方向进行,沉淀溶解,甚至不发生沉淀。
应用:如果污水中含有大量的Mn+离子,要降低[浓M n度 ]m,[N可m向]n 污 水中投入化学物质,提高污水中Nm-浓度,使离子积大于溶度积L, 结果MmNn从污水中沉淀折出,降低 Mm+浓度。
化学沉淀法原理
化学沉淀法原理化学沉淀法(Precipitation)是化学分析实验中常用的一种分离和定量分析方法。
化学沉淀法原理基于溶液中的化学物质在一定条件下形成沉淀,用作分离和定量分析的依据。
化学沉淀法的原理基于沉淀反应,一般来说,化学沉淀法是通过加入一种化学试剂,使溶液中的某些物质发生沉淀,以达到分离的目的。
具体来说,通过添加化学试剂来引起化学反应,产生了一种难溶的化合物,在形成沉淀的同时,也将这一物质从溶液中分离出来。
这种沉淀可以通过过滤或离心分离出来,而且一般可以清洗和干燥,从而得到纯度较高的物质。
化学沉淀法的原理还基于反应平衡的概念。
在化学反应中,一些化学物质可以发生化学反应,形成不同的化合物,且达到了一种平衡状态,在这种状态下,悬浮的化学沉淀能够产生足够的重力,以分离出固体。
化学沉淀法的原理还包括物质的溶解度,因为沉淀产生的过程是由物质的溶解度和反应速率来控制的。
化学沉淀法的原理还基于反应物质在特定条件下产生沉淀的化学性质。
在化学沉淀法中,将合适的化学试剂加入待分析物质中,产生沉淀反应。
这些化学试剂有谷氨酸钠、碘化钾、硫化钠等,它们的化学性质导致反应物质在特定的条件下形成沉淀。
例如,谷氨酸钠试剂可以与Bi(III)反应,形成Bi(OH)3沉淀。
化学沉淀法的原理还涉及溶液的酸碱度。
在一些情况下,当待分析物质中存在酸或碱性物质时,沉淀试剂会实现酸碱中和反应,形成相应的沉淀。
例如,氯化银AgCl沉淀,是由硝酸银试剂和含有Cl-离子的溶液反应形成的,具体产生的反应为Ag+ + Cl- → AgCl(s)。
化学沉淀法的原理还与电化学有关。
在一些情况下,待分析物质会在电极上发生氧气或氢气的电化学反应,生成氧化物或硫化物沉淀。
这可以实现通过电解质溶液的方法来分离出待分析物质。
化学沉淀法是一种方便而且可靠的方法,通常用于矿物学、化学制剂、材料科学、卫生等领域的定性和定量分析。
化学沉淀法的原理是不同的沉淀反应,由于不同的化学物质之间的相互作用和反应条件的差异,所形成的沉淀效果也不同。
试述化学沉淀法的基本原理
试述化学沉淀法的基本原理
化学沉淀法是一种利用取代反应生成难溶物质并析出沉淀的方法,常用于各类离子的分离纯化。
其基本原理可以概括为以下几点:
1. 选择合适的沉淀剂,在溶液中加入后,可以与目标离子发生取代反应,生成溶解度极低的固体沉淀。
2. 沉淀剂需要与目标离子形成稳定的化合物,生成的沉淀也需具有极低的溶解度,这样才能形成完整的固液分离。
3. 常用的沉淀剂有氢氧化物、碳酸盐、硫化物等,它们与金属离子反应可以生成金属氢氧化物、碳酸盐或硫化物沉淀。
4. 生成沉淀后,需要采用过滤或离心等方法将沉淀与溶液分离,过滤收集沉淀。
5. 沉淀反应条件需要控制好,通常需要调节溶液pH值,营造最佳的反应环境。
6. 沉淀形成也受温度影响,有时需要升高或降低温度,加快沉淀生成速率。
7. 如果目标离子浓度较低,可以在反应前先用复分析法富集目标离子,然后再进行沉淀分离。
8. 为了提高沉淀完整性,可以多加入少量沉淀剂,保证反应完全进行。
9. 产生的沉淀需要经过洗涤,用纯水清除非产物杂质,提纯沉淀。
10. 对一些溶解度较大的沉淀,可以进行再结晶提纯,获得更高纯度的固体产物。
11. 根据目标产物性质,可以选择进行干燥、烧结或还原等后处理,得到最终化合物。
综上,化学沉淀法通过选用合适的反应条件、沉淀剂,可以将溶液中的目标物质转变成易于分离的固体沉淀,实现对特定离子的纯化提取,是一种简便高效的化学分离方法。
分析化学沉淀滴定法
分析化学沉淀滴定法沉淀滴定法是一种常用的化学分析方法,可以用于测定溶液中的离子浓度,以及确定化学反应的速率和机理。
本文将介绍沉淀滴定法的基本原理、实验步骤、应用场景以及注意事项。
一、沉淀滴定法的基本原理沉淀滴定法利用沉淀反应的化学反应速率与溶液中待测离子的浓度成正比的关系,通过滴定计量液体中的离子浓度。
在滴定过程中,通过加入适量的滴定剂,使待测离子与滴定剂发生反应,生成不溶性的沉淀。
当反应完成时,将沉淀过滤、洗涤、烘干,最后称重,从而确定待测离子的浓度。
二、实验步骤1、准备试剂和样品:选择合适的试剂作为滴定剂,并准备待测溶液样品。
2、校准滴定管:使用已知浓度的标准溶液校准滴定管,确保滴定结果的准确性。
3、确定终点:通过加入过量滴定剂,使待测离子完全反应,并生成不溶性的沉淀。
通过观察实验现象,确定反应终点。
4、过滤和洗涤:将生成的沉淀过滤,并使用洗涤剂洗涤沉淀,以去除杂质。
5、烘干和称重:将过滤后的沉淀烘干,并使用天平称重。
根据称重结果计算待测离子的浓度。
三、应用场景沉淀滴定法广泛应用于化学、环境、食品等领域。
例如,在化学领域中,可以利用沉淀滴定法测定溶液中的金属离子浓度;在环境领域中,可以用于测定水样中的重金属离子浓度;在食品领域中,可以用于测定食品中的添加剂和有害物质的浓度。
四、注意事项1、试剂的选择:应根据待测离子的性质选择合适的沉淀剂,以确保反应的完全性和沉淀的生成。
2、校准滴定管:为了确保滴定结果的准确性,需要对滴定管进行校准。
可以使用已知浓度的标准溶液进行校准。
3、终点判断:在滴定过程中,需要仔细观察实验现象,准确判断反应终点。
过量的滴定剂会导致误差增大。
4、过滤和洗涤:过滤和洗涤是保证测量准确性的重要步骤。
需要仔细操作,确保沉淀物被完全收集。
5、防止污染:在实验过程中,应防止试剂和样品受到污染,以确保测量结果的准确性。
6、安全问题:在实验过程中,需要注意安全问题。
例如,一些试剂可能具有腐蚀性或毒性,需要谨慎使用和储存。
化学沉淀除铊
化学沉淀除铊
化学沉淀除铊是一种常用的方法来去除水中的铊离子。
常见的化学沉淀剂包括硫化钠、硫化铵或氢硫酸铵。
这些化学物质会与水中的铊离子反应生成沉淀物,将铊离子从水中去除。
具体操作方法如下:
1. 将化学沉淀剂溶解在适量的水中,制成一定浓度的溶液。
2. 将溶液加入待处理的水中,搅拌均匀,使化学沉淀剂与铊离子充分反应。
3. 等待一定时间,让沉淀物充分沉淀下来。
4. 用过滤器或其他方法将水中的沉淀物过滤或分离出来,得到去除了铊离子的水。
需要注意的是,化学沉淀法只能去除水中的可溶性铊离子,对于已经沉淀或以其他形式存在的铊离子效果不明显。
同时,在使用化学沉淀剂时要注意剂量的控制,避免过量使用导致沉淀物过多,增加处理难度。
另外,化学沉淀法只是一种去除铊离子的方法,处理后的水可能还存在其他污染物,需要进一步处理。
污水的化学处理 化学沉淀法
(5)沉渣处理
1)若废水的成分单纯、浓度稳定,则其沉渣可作铁诊氧磁体的 原料,此时,沉渣应进行水洗,除去硫酸钠等杂质;
2)供制耐蚀瓷器; 3)暂时堆置贮存。
o 4.氧体沉淀法处理废水应用举例
1)含铬电镀废水
o 含铬(Ⅳ)废水由调节池进入反应槽。根据含铬(Ⅳ)量投加一定量 硫酸亚铁进行氧化还原反应,然后投加氢氧化钠调pH值至7~9, 产生氢氧化物沉淀,呈墨绿色。通蒸气加热至60~80℃,通空 气曝气20min,当沉淀呈黑褐色时,停止通气。静置沉淀后上 清液排放或回用,沉淀经离心分离洗去钠盐后烘干,以便利用。 当进水CrO3-含量为190~2800mg/L时,经处理后的出水 含Cr(Ⅳ)低于0.lmg/L。每克铬酐约可得到6g铁氧体干渣。
在 1 大 气 压 , 25℃ 条 件 下 , 硫 化 氢 在 水 中 的 饱 和 浓 度 为
其溶度积为
KM s(O p)n H [M n]O [ ]H n
同时水发生电离 H2O HOH
水的离子积为 K H 2 O [H ]O [ ] H 1 1 10 4
代入上式
[Mn] KspM(OH)n (KH2O[H])n
将上式取对数 lgM [n]lgKspnlgKH2OnlgH []
判断分级沉淀的先后,不要单纯的通过溶度积常数(或溶解度)的
大小来判定,要以离子浓度乘积与溶度积Ksp的关系为指标,看是否满 足沉淀的条件。
溶度积常数
易溶难溶是相对的,我们可以用较难溶的盐作为沉淀剂去除更难溶的盐中的某一
离子;例如,难溶解的CaSO4的Ks=9.1×10-6,但是BaSO4的Ks=1.1×10-10,更 低,可以用CaSO4作为沉淀剂,沉淀Ba 2+。
化学沉淀法有哪些类型
书山有路勤为径,学海无涯苦作舟化学沉淀法有哪些类型化学沉淀法也是分离净化的方法之一,它是借助沉淀剂的作用,使溶液中的目的组分(离子)选择性地呈难溶化合物形态沉淀析出的过程。
当被沉淀组分为杂质离子而有用组分留在溶液中时,通常称为净化,反之,称为难溶化合物的制取过程。
若难溶化合物为最终产品时,则称为化学精矿或单独产品。
沉淀物通常是各种盐类、难溶硫化物和难溶氢氧化物。
根据化学沉淀法的机理可将其分为两类:(1)分步水解法分步水解法是分离浸出液中各种金属离子的常用方法之一。
当用碱中和或用水稀释酸浸液时,其中的金属阳离子呈氢氧化物或碱或盐的形态沉淀析出。
金属以氢氧化物析出的过程中又叫水解,其反应通式为:要形成纯净氢氧化物沉淀仅是一种理想情况,只有在金属与酸根浓度很低时才可能实现。
实际的浸出液不能满足此条件,因此在形成氢氧化物沉淀的同时金属盐也会沉淀,即所谓碱式盐沉淀。
由于浸出液中某些金属离子常呈低价形态存在,用单纯水解的方法常不能使其与主体金属相分离。
例如,从铜矿浸出液中除铁,需先将Fe2+氧化为Fe3+ 后才能用水解法将铁除去。
因此,实践中常用的是氧化水解净化法,先将低价杂质氧化为高价形态,再加入中和剂才能将其分离。
(2)难溶盐沉淀法矿物原料的化学处理工艺中,常用各种沉淀剂与溶液中的某些金属离子形成某些难溶的化合物来分离杂质和提取有用组分。
常用的沉淀剂有硫化物、氯化物、碳酸盐、磷酸盐、磺酸盐、草酸盐等,它们都是利用各化合物溶度积的差异进行目的组分的分离。
由于多数金属硫化物都是难溶盐类,即溶解度很小,不同金属硫化物的溶解度不一样;硫化沉淀法是就是利用硫化钠或硫化氢作为金属的沉淀剂,通过控制。
化学沉降法
化学沉降法
化学沉降法是一种用于处理溶液中的某些离子和物质的方法,通过添加特定的化学物质,使这些离子或物质以沉淀的形式从溶液中去除。
这种方法通常涉及到利用某些盐在水中的水解作用,生成胶体物质,这些胶体具有较大的表面积,能够吸附悬浮在水中的杂质,最后通过重力作用实现沉降。
化学沉降法在工业废水处理中有广泛应用,如化工厂和冶铁工厂中排除的废水处理。
通过向废水中加入特定的化学物质,与废水中的有害物质发生反应,生成不溶于水的物质,这些物质随后沉降到废水处理池的底部,从而实现废水的净化。
需要注意的是,化学沉降法的效果会受到多种因素的影响,如废水的成分、pH值、温度以及所使用的化学物质的种类和浓度等。
因此,在实际应用中,需要根据具体情况进行优化和调整,以达到最佳的处理效果。
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7/27/2013
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7/27/2013处理残渣的方法源自 部分沉淀渣泥返回处理流程等。(葫芦
岛Zn厂废水) 固化沉淀渣,如制砖、水泥等。 充填。(干尾砂制浆) 湿法处理沉淀渣以回收有用金属。(铜 镍)
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7/27/2013
硫化物沉淀法
向废液中加入硫化氢、硫酸铵或碱金属的 硫化物,与处理物质反应生成难溶硫化物沉淀, 已达到分离净化的目的。
氢氧化物:M(OH)n == Mn+ + OHLM(OH)n = [Mn+]•[OH]n
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7/27/2013
同时水的离子积: Kw [ H ][OH _ ] 10 14 得: M n ] 14 n npH lg LM (OH ) n lg[ 1 LM (OH ) n pH 14 lg n [M n ]
不足:不能单独回收有用金属,处理成本高,硫酸盐含 量高。
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7/27/2013
结束语
化学沉淀法是一种传统的水处理方法,具有
技术成熟、投资少、处理成木低、自动化程度 高等诸多优点,在国内外得到广泛应用。 目前,如何既满足废水处理的需要,又实现废 水中重金属回收和处理出水资源化的技术,是 化学沉淀法处理含重金属废水研究的一个重要 方向。 由于含重金属废水产生的过程不同,废水中重 金属离子存在的状态与价态各异,对于不同的 含重金属废水,应采取不同的废水处理工艺或 工艺组合,以强化废水处理的效果。
本质:难溶电解质的沉淀析出过程。 影响因素:溶质本身特性、温度、盐效
应、沉淀颗粒大小、晶型。 提高沉淀效率措施:过量投药、防止络 合、沉淀转化、分布沉淀。
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7/27/2013
投药剂的注意事项
(1)增加沉淀剂的使用量,可以提高废水中离子的
去除率,但沉淀剂的用量也不宜加得过多,否则 会导致相反的作用,一般不要超过理论用量的20% ~50%。 (2)当用于不同的处理目标时,所需的投药和反应 装置也不相同。有些药剂可以干式投加,而另一 些则需要先将药剂溶解并稀释成一定浓度,然后 按比例投加。 (3)有些废水或药剂有腐蚀性,采用的投药和反应 装置要充分考虑满足防腐要求。
可溶性的络合物 两性氢氧化物
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7/27/2013
可供选用沉淀剂:NaOH、 石灰、Na2CO3、 NaHCO3等。 石灰沉淀法的研究: 1、去除范围广,(重金属、砷、氟、磷)。 2、药剂来源广、价格低、操作方便。 缺点: 易堵塞管道、泥渣体积大、脱水难
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化学沉淀法的应用研究
专业:环境科学 姓名:李爽 日期:2012年3月15日
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7/27/2013
化学沉淀法简介
化学沉淀法:向废水中投加某些化学药剂(沉淀
剂),使它与废水中溶解态的污染物发生直接的 化学反应,生成难溶于水的沉淀物而使污染物, 然后进行固液分离,从而除去水中污染物的一种 处理方法。
LMmNn=[Mn+]m•[Nm-]n
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常用的化学沉淀方法
化学沉淀法工艺过程
(1)投加化学沉淀剂,生成难溶的化学物 质,使污染物沉淀析出。 (2)通过凝聚、沉降、浮选、过滤、离心、 吸附等方法,进行固液分离。 (3)泥渣的处理和回收利用。
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由上式可知: a 金属离子浓度相同时,溶度积小的开始沉淀析出 的pH越低。 b 同一金属离子,浓度越大,开始沉淀析出的pH越 低。 。
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影响金属氢氧化物溶度积因素
PH值:溶度积越小,析出的PH值越低。
不同离子共存时,根据生成氢氧化物沉淀最佳PH值不 同,分步沉淀。如:锌镉废水。
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工艺过程:
1、加亚铁盐(充足的离子) 2、调整PH值 3、充氧加热 4、固液分离 5、沉渣处理
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优缺点
1、出水水质好,去除离子范围广 2、设备简单,操作方便 3、沉渣易分离 4、铁氧体性质稳定 5、硫酸亚铁投量大,对水适应性强。
铁氧体法
是指向废水中投加铁盐通过控制工艺条件,使废水中的重
金属离子在铁氧体的包裹、夹带作用下进入铁氧体的晶格 中形成复合铁氧体,然后再采用固液分离的手段,一次脱 除多种重金属离子的方法,铁氧体工艺按产物生成过程不 同可分为中和法和氧化法两种。 中和法是先将Fe2+和铁盐溶液混合,在一定条件下用碱中 和直接形成尖晶石型铁氧体。 氧化法是将Fe2+和其他可溶性重金属离子溶液混合,在一 定条件下(主要是调节pH)用曝气(或其他方法)部分氧化 Fe2+而形成尖晶石型铁氧体。
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溶度积
水中难溶盐服从溶度积原则,即在一定条件 下,在含有难溶盐MnNn(固体)的饱和溶液中, 各种离子浓度的乘积为一常数,称为溶度积常数, 记为LMnNn: MmNn == mM 溶度积常数
[M n ]m [N m ]n 电离常数K [M m N n ]
n+
+ nNm-
品,收益可以抵消水处理成本。 (2)处理后的出水可以循环使用或者达标排。 (3)和石灰处理法结合使用,硫化物沉淀法可以减少石灰 的用量及硫酸钙渣的产生,同时可减少伴随石灰产生的二 氧化碳排放量。 (4)硫化物沉淀法回收重金属的成木随浓度变化较小,和 同样规模的石灰处理系统相比,投资成木较低。
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(1)废水中的重金属离子及放射性元素:
如Cr3+、Cd3+、Hg2+、Zn2+、Ni2+、Cu2+、Pb2+
Fe3+等。
(2)给水处理中去除钙,镁硬度。 (3)某些非金属元素:如S2-、F-等。
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原理:溶液的pH大于硫化物沉淀平衡pH,金属硫化物沉 淀将析出。pH低时会生成硫化氢气体,控制溶液的pH, 可以选择性地沉淀析出溶度积较小的金属硫化物。
硫化物沉淀法能用于处理大多数含重金属的废 水。
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优缺点
(l)可以选择性地回收废水中的金属,生产金属硫化物产
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技术方法比较成熟、易于操作。 不足:这就决定了化学法处理后会存在大量的二
次污染,如大量废渣的产生,而这些废渣的处理 目前尚无较好的处理处置方法,所以对其在工程 上的应用和以后的可持续发展都存在巨大的负面 作用。
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工艺过程
投入化学试剂 沉淀物析出
(凝聚、沉降、浮上、过 滤、离心)
固液分离
泥渣的回收处理
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氢氧化物沉淀法:
氢氧化物沉淀法是基于重金属离子在一定的pH条件下, 生成难溶于水的氢氧化物沉淀而得到分离。工业废水中的许 多金属离子可以生成氢氧化物沉淀而得以去除。
7/27/2013
优缺点
技术成熟、投资少、成本低、适应性强管理方便、自动化
程度高。 不足:1、重金属离子二次污染 2、金属络合物的生成 3、调整PH值 4、硫酸根废水中产生大量硫酸钙
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7/27/2013
氢氧化物处理废水后的固液分离,完全依 赖于沉淀的重力作用,其最终沉降速度, 取决于沉淀的形状、粒径、密度、以及废 水的浓度和孰度。(斜板沉淀池) 如何改善絮凝、混凝沉降效果成为氢氧化 物沉淀法的一个究方向。 另外,石灰以石灰粉形式或是分段加入可 提高固液分离效率。
缺点:硫化氢生成,生成的难溶盐的颗粒粒径很小,分 离困难,可投加混凝剂进行共沉。(汞的去除、PH89)
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碳酸盐沉淀法
金属离子碳酸盐的溶度积很小,对于高浓度 的重金属废水,可投加碳酸盐进行回收。
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