北京润鸣环境：铬盐厂污染土壤为什么呈碱性-undefined

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铬盐是重要的工业原材料及化工产品，广泛应用于冶金、电镀、建材、皮革、防腐、染料等工业。据商业部门统计，全国有10%的商品品种与铬盐产品有关。而铬盐工业也是一个重污染行业，其污染主要来自固体危险废物（铬渣和含Cr(Ⅵ)硫酸盐等），以及由固体危废堆放等造成的土壤和地下水污染。

铬盐厂污染场地多呈碱性，这主要与铬盐生产工艺、铬盐生成机理以及污染物的迁移特征有关。

1 铬盐的生产工艺

铬盐的生产工艺有有钙焙烧法和无钙焙烧法等。其中有钙焙烧法就是以添加白云石、石灰石和返渣作为复合填料、以纯碱作为熔剂、以氧气作为氧化剂，经过高温焙烧，将铬铁矿中的氧化铬氧化成铬酸钠。而无钙焙烧法就是不用含钙物质作为填料，而以自身的、熔点高的焙烧产物—镁铁矿和方镁石以及少量的铝硅酸镁钠作为返料[1-2]。以上两种工艺均有铬渣产生，有钙焙烧铬渣产生量大，特别是含有以固态体形态存在的酸溶性Cr(Ⅵ)，难以解毒和利用；无钙焙烧排渣量小，且不含有酸溶性Cr(Ⅵ)，便于治理；但由于两种生产工艺均使用纯碱等高碱性的物质，使得产生的铬渣碱性均很强，这也是铬盐厂污染土壤多呈碱性的主要原因。

2 铬铁矿生产铬盐的反应机理

铬铁矿中的铬以三价形态存在，因此铬盐生产的关键是将铬铁矿中的非水溶性三价铬氧化为六价可溶性盐。

酸性介质中：

酸性介质.png

碱性介质中：

碱性介质.png

电极电位的比较表明，在酸性介质中用氧气把三价铬氧化成六价铬非常困难；相反，在碱性介质中，三价铬则容易被氧化成六价铬。因此，铬盐生产的原则方法是在碱性介质中，在一定条件下用空气或其他氧化剂氧化铬铁矿，将矿中三价铬氧化成可溶性六价铬盐，然后经浸出-分离-纯化的化工过程制备铬盐系列产品[3]。

3 铬盐厂污染物迁移特征

铬盐厂土壤污染多是由于铬渣的连续浸出而造成的污染，因此，一般污染物的分布以铬渣堆场为中心向外迁移，土壤污染的程度多取决于离铬渣堆场的距离。此外，污染物的迁移还与场地土壤质地、年降水量和地下水埋深等因素有关。黏土不易透水，壤土次之，砂土最易透水；年降水量越大，越易迁移；地下水埋深较浅的，深层土壤中的污染物越易向地下水迁移。

由于铬渣的高碱性，因此铬渣连续浸出使得周围土壤铬浓度超标的同时，也会引起土壤pH值的升高。多个铬盐厂污染土壤的调查或检测数据如下（表1）。

表1 铬盐厂的调查或检测数据

表1 铬盐厂的调查或检测数据.png

由表1可知，多个铬渣堆场所造成的污染土壤呈碱性，pH值均大于8.4，且渣土混合物的pH值高达11.81。

目前对于铬盐厂污染土壤的特征研究多集中在总铬和六价铬的分布特征上，而对于污染土壤pH值的变化趋势还没有更加详细的数据说明。pH值是铬污染场地中重要的参数指标，对铬盐厂场地pH值的深入研究有助于铬污染场地的修复治理，研究者在之后的研究中可多关注场地pH值的问题。

[1]马泽民.Aomobacter sp. CH-1 菌解毒铬渣的研究[D].中南大学,2009.

[2]徐文彬.铬渣解毒与氧化铬清洁制备工艺的研究[D].中南大学,2011.

[3]李成未.铬盐清洁生产集成技术中电催化制备铬酸酐过程基础研究[D].郑州大学,2007.

[4]Huang Shun-hong, Peng Bing, Yang Zhi-hui, et al. Spatial distribution of omium in soil contaminated by omium-containing slag[J]. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2009, 19: 756-764.

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