DOI 10.35776/VST.2022.06.06
УДК 628.316.12

Варданян М. А.

Золошлаковые отходы углей как перспективные сорбенты ионов металлов

Аннотация

Возросшие требования к эффективности очистки сточных вод, содержащих ионы тяжелых металлов, создают необходимость поиска новых физико-химических методов с использованием в качестве сорбентов недорогих доступных материалов. Представлены результаты использования золошлакового отхода, образующегося на теплоэнергетических предприятиях ПАО «Иркутскэнерго» г. Братска при сжигании бурых углей Ирбейского месторождения, в процессе сорбционной очистки модельных растворов от ионов железа (III) и алюминия. Указанный отход не опасен, представляет собой гетерогенную смесь различных минеральных образований с преобладанием карбонатов кальция и магния (не менее 50% по массе). Индивидуальные модельные растворы, содержащие ионы Fe³⁺ и Al³⁺, готовили из государственных стандартных образцов. Величину рН измеряли потенциометрическим методом с использованием иономера «Анион 4100» с хлорсеребряным и стеклянным электродами. Определение железа и алюминия проводили по принятым методикам. Результаты лабораторных экспериментов показали, что процесс удаления металлов сопровождается нейтрализацией и защелачиванием исходно кислых растворов. Достигаемые при этом значения рН превышают начальные значения осаждения гидроксидов металлов и могут быть приближены к рН их полного осаждения при добавлении оптимальных количеств золошлакового отхода. Показано, что осажденные гидроксиды металлов труднорастворимы, поэтому в случае хранения на месте отвала осадка они не будут оказывать отрицательного воздействия на окружающую среду. Установлено, что эффективность очистки, в зависимости от параметров процесса, составляет 93–99 и 80–95% для Fe³⁺ и Al³⁺ соответственно.

Ключевые слова

сорбция , нейтрализация , золошлаковый отход , ирбейский бурый уголь , модельные воды , остаточная концентрация ионов железа (III) и алюминия

Дальнейший текст доступен по платной подписке.
Авторизуйтесь: введите свой логин/пароль.
Или оформите подписку

Список цитируемой литературы

1. Смирнов Д. Н., Генкин В. Е. Очистка сточных вод в процессах обработки металлов. – М.: Металлургия, 1989. 224 с.
2. Бучило Э. Очистка сточных вод травильных и гальванических отделений / Перевод с польского. – М.: Металлургия, 1994. 200 с.
3. Аширов А. А. Ионно-обменная очистка сточных вод, растворов и газов. – Л.: Химия, 1993. 295 с.
4. Лурье Ю. Ю. Аналитическая химия промышленных сточных вод. – М.: Химия, 1989. 448 с.
5. Грушко Я. М. Вредные неорганические соединения в промышленных сточных водах: Справочник. – Л.: Химия, 1989. 160 с.
6. Высоцкий С. П., Ермакова Д. И., Степаненко Т. И. Очистка сточных вод от тяжелых металлов // Научный вестник НИИГД «Респиратор». 2017. № 2 (54). С. 69–77.
7. Варежкин Ю. М. Очистка сточных вод: Обзорная информация. Серия «Охрана окружающей среды и рацио­нальное использование природных ресурсов». – М.: НИИТЭХИМ, 1989. Вып. 8. 54 с.
8. Кокоев В. И., Баженова Э. В. Исследование очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов с применением модификаций торфяных сорбентов // Вода и экология: проблемы и решения. 2001. № 1. С. 40–45.
9. Лупейко Т. Т., Соловьев Л. А. Сорбция меди (II) из хлоридных растворов карбонатсодержащим техногенным отходом // Журнал прикладной химии. 2001. Т. 74. С. 567–570.
10. Варданян М. А. Золошлаковые отходы как вторичные материальные ресурсы // Труды Братского государственного университета. Серия: Естественные и инженерные науки – развитию регионов. 2006. Т. 1. С. 12–17.
11. Варданян М. А. Удаление ионов меди (II) из водных растворов техногенным отходом // Вестник гражданских инженеров. 2013. № 1 (36). С. 123–126.
12. Алексеев М. И., Курганов А. М. Организация отведения поверхностного стока с урбанизированных территорий. – М.: Издательство АСВ; СПб.: СПбГАСУ, 2000. 352 с.
13. Пантелеев В. Г., Ларина Э. А., Мелентьев В. А. и др. Состав и свойства золы и шлака ТЭС. – Л.: Энергоатомиз­дат, 1985. 285 с.
14. Кизильштейн Л. Я., Дубов Н. В., Шпицглуз А. Л. и др. Компоненты зол и шлаков ТЭС. – М.: Энергоатомиз­дат, 1993. 176 с.
15. Залкинд И. Я., Вдовченко В. С., Дик Э. П. Зола и шлаки в котельных топках. – М.: Энергоатомиздат, 1988. 80 с.
16. Коган Б. И. Современные методы очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов: Обзорная информация. Серия «Охрана окружающей среды». – М.: Цветметинформация, 1975. 38 с.
17. Лурье Ю. Ю. Справочник по аналитической химии. – М.: Химия, 1989. 448с.
18. Жуков А. И., Демидов Л. Г., Монгайт И. Л. Канализация промышленных предприятий. – М.: Стройиздат, 1989. 604 с.