摘要

本文通过批量结晶实验,探究了3种生物毒性较大的典型重金属离子(Pb2+、Cd2+、Cr3+)对羟基磷酸钙(HAP)结晶动力学和反应体系磷去除率的影响,并利用能谱、X射线衍射和傅里叶红外光谱表征手段,结合VisualMINTEQ3.1模拟软件对结晶产物进行了分析.实验结果表明,低浓度(<20 mg·L-1)的Pb2+能提高HAP结晶速率,但会抑制磷的去除,当Pb2+浓度大于20 mg·L-1后,能反向促进除磷,且初始浓度与诱导时间呈显著正相关;Cd2+和Cr3+均会降低HAP结晶速率,抑制幅度Cr3+>Cd2+,但Cd2+对结晶体系除磷有促进作用,Cr3+则呈稳定的抑制作用.对结晶产物的分析结果表明,Pb2+主要生成铅羟基磷灰石(Pb5(PO4)3OH、Ca2.5Pb7.5(PO4)6(OH))及磷氯铅矿(Pb5(PO4)3Cl),Cd2+主要形成Cd3(PO4)2沉淀物,Cr3+的产物主要是Cr2O3和Cr(OH)3.