铬（Cr ）和砷 As ）作为常见的重金属污染物，主要来源于采矿和冶炼等工业产生的废渣 和 废水。含铬、砷等工业废水经过处理，也可能形成和转化成含铬、砷的固废。典型的铬盐生产和使用行业产生的铬渣由于固相多、组分复杂，高 毒性的 六价铬（ Cr(VI) VI)）与 废渣 组分形成固溶体或者包覆在废渣物相的晶格中，传统的提取方法往往不能有效的提取包覆的 Cr(VI) VI)，高效提取 Cr(VI)是彻底解毒铬渣的难题之一。另外，硫化法处理酸性污水产生的大量硫化砷渣，由于颗粒小，含水率高， 给 堆存和处理带来极大的挑战。 因此，未妥善处理的废渣，释放 高迁移性的 Cr(VI) 和剧毒的 As(III) 进入自然环境 对水环境、土壤等造成严重的危害，威胁人体健康。本文采用水热法分别对铬渣和硫化砷渣进行脱毒处理，探究废渣在水热处理过程中的物相转变和转化固定的机制，实现废渣的无害化和资源回收。在此基础上，固废处理可能会产生低浓度重金属废水，需进行深度处理，以 Cr(VI) 和 As(III) 共存的复合 废水为例，采用光催化技术，海藻酸铁 为光催化剂，将 Cr(VI) 和 As(III) 转化为毒性较低的易沉淀和吸附
去除的 Cr(III) 和 As(V) 最终 实现 Cr 和 As 的去除。
主要研究结果及结论如下：
      （1） 硅酸钠 协助 水热 处理（ HT Na 2 SiO 3 ）铬渣，提取铬渣中的 Cr(VI)采用水热法对铬渣进行脱毒，实现Cr(VI) 的高效提取。实验 结果表明， 在水热过程中，添加 Na 2 SiO 3 可以显著促进 铬渣 中 Cr(VI) 的提取效果。通过毒性浸出法 TCLP 进行评价 ，经 HT Na 2 SiO 3 法处理后 的 废渣样品 浸出液中 Cr(VI)浓度明显降低至 1.1 mg L 1 低于 1.5 mg L 1 的 排放 限值 GB 16889 2008 EPA中国 。 XPS 和 EDS 分析 证实，经处理后的 废 渣 表面未检测到 Cr(VI) 和 Cr(III) 。进一步 分析铬渣中的物相组成，进行固相模拟实验，得出 HT Na 2 SiO 3 法处理铬渣的主要反应机理为： 在水热条件下 SiO 32 离子不仅 可以 作为阴离子交换剂对铬渣中的层状水滑石进行 分 层 释放层间 的 Cr ( 。 而且 ，作为碱性试剂 有助于 三氧化二铬氧化， 释放 可溶性 Cr ( 。层间的 Cr ( 的释放和 Cr(III) 的氧化， 均 提高铬渣中 Cr 的 提取效果 。本 研究 为铬渣的解毒和 Cr(VI) 的回收提供 方法和策略。
      （2） 硝酸铁协助 水热 处理 HT Fe(NO 3 3 ）硫化砷渣，转化和固定硫化砷渣采用水热法，实现硫化砷渣一步转化和固定，形成稳定的臭葱石和回收硫磺。实验结果表明在 pH 1.0 、硝酸铁用量为 10 mmol g 1 （硫化砷渣）、 150水热 20 h ，硫化砷被溶解、氧化和固定，形成粒径约为 15 μ m 的臭葱石晶体，固砷率达到 99% 以上。 在臭葱石的水热生长过程中，早期为无定形 的砷酸铁，
可能 由于硫化砷中的硫 溶解 和 氧化 的影响 ，使得无定型的砷酸铁纳米颗粒 结晶形成 片层 结构 后不会进一步生长，而是通过片层结构定向组装过程形成 介晶，随着水热的进行， 最终 生长成表面为多面体椎状的 大颗粒 臭葱石。 本方法 生成的臭葱石 颗粒大 ，稳定性好 ，浸出达标 。同时，生成的单质硫可以进一步 分离回收。 本研究为硫化砷渣的固定稳定化提供一种简单高效的方法和策略。
      （3 ）海藻酸铁小球的光催化处理 Cr(VI)/As(III) 废水的机理研究
在酸性废水中常含有共存 多金属离子的 Cr(VI) 和 As(III) III)，使废水处理变得困难。因此，在光照下，采用三价铁离子 Fe ( 和海藻酸交联形成的海藻酸铁小球（ Fe SA ）可以有效实现 Cr(VI) 和 As(III) 的同时转化和去除。实验结果表明，在 pH = 3.0 ，光照 150 min ，不仅可以促进 5 mg L 1 的 Cr(VI) 和 5 mg L 1的 As(III) 完全的还原和氧化。而且，在较宽的 pH 范围（ 3 7 ），反应生成的产物Cr(III) 和 As(V) 能被有效的去除，去除率高达 80% 以上。主要反应机理为：在光照激发下， Fe SA 小球发生金属与配体的电子转移（ LMCT ），从而 生成 碳中心自由基 CO 2 --）和二价铁离子 Fe(II) Cr(VI) 主要被 Fe(II) 还原。然而， CO 2在 O 2 和 Fe (II 的参与下，发生一系列的自由基反应，生成活性氧物种。其中，证实 自由基反应的存在。最后， Fe SA 小球被多次重复利用处理 Cr(VI) 和 As(III)表现 高效的可利用性， 并 在实际水体中也展现良好的性能。