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铬渣和有机盐泥是两类典型的工业危废。铬渣含有高毒性易迁移的六价铬,对环境造成了巨大污染,严重威胁人类健康。铬渣的主要处理手段为还原法,其原理是将毒性、迁移性大的六价铬还原为毒性较小、较为稳定的三价铬,进而进行堆存或填埋处理,其中湿法还原技术由于众多优势被广泛使用。然而,湿法还原法处理后的铬渣在环境中的长期稳定性难以保证,还原铬渣堆场经常发生六价铬含量回升的“返黄现象”,存在二次污染风险。返黄现象有两个主要原因:未被还原的六价铬释放和三价铬氧化。人们普遍认为是未还原的六价铬缓慢释放的原因而忽视了三价铬氧化的作用。另一方面,有机盐泥的产量大,毒性强,然后却缺乏合理的处理手段。本论文首先从返黄现象所忽视的三价铬氧化问题出发,证明了少量的锰氧化物能够将三价铬固体有效地、持续地氧化从而产生六价铬,为解释返黄机制提供了新视角。随后,基于还原渣存在氧化问题,采用硫酸调控剂+水热的晶体调控手段处理铬渣,实现铬渣中的六价铬充分分离和提取,彻底避免铬渣二次污染的问题;最后,将晶体调控手段拓展运用于有机盐泥,采用了丙酮溶剂调控盐泥中氯化钠晶体的生长,实现了吡啶类有机污染物的去除和氯化钠的回收,为有机盐泥的处理提供了一个可行的手段。主要研究内容和创新点如下:(1)通过批量实验对比研究了Cr(OH)3和δ-Mn O2在碱性(p H=9-11)的有氧/无氧条件下三价铬的氧化情况,结合XRD,XPS,SEM,XAFS等手段对产物进行鉴定,发现有氧条件下Cr(OH)3的氧化经历三个路径,分别为1)被氧气氧化,2)被δ-Mn O2氧化,3)被Mn(II)催化氧化,其中路径1和路径3中三价铬的氧化可以持续不断的进行。产物分析表明水锰矿(β-Mn OOH)和黑锰矿(Mn3O4)既是δ-Mn O2的还原产物也是路径3中的催化物质。动力学模型得出不同氧化路径中六价铬的生成速度,进一步计算可得三个路径在不同时间的相对贡献:短期内(10天),路径2占主导作用(>51%);然而长期条件下(1年)路径3对六价铬的产生有主要贡献(>78%),其次为路径1(>10%),这两个路径贡献的占比随时间推移不断增加。(2)采用硫酸作为晶体调控剂,在水热条件下对铬渣中的六价铬主要赋存物相硫酸钙的生长进行调控,实现六价铬的有效分离提取。结果表明,使用0.5M硫酸在120℃的温度水热3小时,铬渣中六价铬的提取率≥99.8%。进一步结合XRD、SEM、EDS、Cs-STEM、XPS、UV-Via等表征手段对不同水热温度、水热时间、酸浓度的处理样品进行分析,揭示了硫酸在分离提取六价铬的过程中的调控作用主要有:(1)加速硫酸钙晶体溶解-生长过程;(2)为硫酸钙晶体生长过程提供硫酸根基质;(3)使溶液中的Cr O42-向Cr2O72-的转化;(4)降低铬渣脱毒温度。(3)采用丙酮作为调控剂在常温条件下处理2-氯吡啶生产过程中的副产有机盐泥,实现盐泥中吡啶类衍生物等有机污染物的去除和盐分(Na Cl)的回收,并结合XRD、SEM、GC-MS、FTIR、TOC等手段对丙酮调控有机物分离机理进行探索。结果表明,丙酮既能与盐泥溶液中的氯化钠形成双水相对有机污染物进行萃取,又能作为晶体调控剂调控Na Cl晶体的生长,同时,有机物相和水相的分层保证氯化钠的重结晶过程不受到有机污染物干扰。处理后得到的固体Na Cl满足我国《工业盐》(GB/T 5462-2015)中一级干盐的标准,其饱和溶液的TOC值为155.5 mg/L,符合氯碱厂电解生产氯气和烧碱的工业要求(<200 mg/L)。