СОРБЦІЙНІ ВЛАСТИВОСТІ МЕТАЛУРГІЙНИХ ШЛАКІВ
DOI:
https://doi.org/10.30977/BUL.2219-5548.2019.84.0.88Ключові слова:
сорбція, металургійний шлак, хімічний склад, аморфна фаза, величина адсорбції, активація, ефективність очищенняАнотація
З метою обґрунтування принципової можливості використання в якості сорбенту металургійного шлаку виробництва сплаву FeNi Побузького феронікелевого комбінату, проведено дослідження мінерального, елементного і радіонуклідного складу шлаку. Показано відсутність токсичних елементів, наявність у складі алюмосилікатів кальцію і магнію (мінерал діопсид), наявність аморфного стану речовин, відповідність вимогам норм радіаційної безпеки (І клас радіаційної небезпечності), стабільність у рідкій фазі. Вивчено сорбційну активність шлаку по відношенню до органічних сполук на прикладі барвника метиленового синього (МС). Визначено оптимальні умови активації шлаку: активуючий агент – розчин 0,5 М H2SO4; температура 20 оC. Величина адсорбції шлаку за 10 діб досягає максимального значення 0,194 мг/г, що відповідає 96,9 % очищення розчину від МС за відсутності його десорбції. Шлак проявляє сорбційну активність по відношенню до органічних сполук за рахунок великої площі поверхні й наявності аморфної фази і може застосовуватися як адсорбент у технологічних процесах.Посилання
Stavickaya, S. S., Vikarchuk, V. M., Cyba, N. N., Kartel', N. T., Bakalinskaya, O. N. (2006) Sorbtsionnoe izvlechenie organicheskih zagryazniteley razlichnoy molekulyarnoy massyi donnyimi osadkami i glinistyimi sorbentami [Sorption extraction of organic pollutants of various molecular weights by bottom sediments and clay sorbents]. Ehkotekhnologii i resursosberezhenie – Ecotechnologies and resource, 6, 58–63 [in Russian].
Bannova, E. A., Kitaeva, N. K., Merkov, S. M., Muchkina, M. V., Zaloznaya, E. P., Martynov, P. N. (2013) Izuchenie sposoba polucheniya gidrofobnogo sorbenta na osnove modifitsirovannogo torfa [The study of the method of obtaining a hydrophobic sorbent based on modified peat]. Sorbcionnye i hromatograficheskie processy – Sorption and chromatographic processes, 13 (1), 60–68 [in Russian].
Bhatnagar, A., Jain, А. К. (2005) A comparative adsorption study with different industrial wastes as adsorbents for the removal of cationic dyes from water. J. Coll. Interface Sci., 281 (1), 49–55. DOI https://doi.org/10.1016/j.jcis.2004.08.076" target="_blank">org/10.1016/j.jcis.2004.08.076 [in English].
Zosin, A. P., Prijmak, T. I., Koshkina, L. B., Masloboev, V. A. (2008) Adsorbentyi na osnove magnezialno-zhelezistyih shlakov tsvetnoy metallurgii dlya ochistki tehnologicheskih stokov ot kationov tsvetnyih metallov [Adsorbents based on magnesian-ferrous slags of non-ferrous metallurgy for cleaning process effluent from non-ferrous metal cations]. Vestnik MGTU – Bulletin of Moscow State Technical University, 11 (3), 502–505 [in Russian].
Tin'gaeva, E. A., Zil'berman, M. V. (2005) Galvanoshlamyi – syire dlya polucheniya neorganicheskih ionoobmennyih materialov [Galvanic sludge – raw materials for the production of inorganic ion-exchange materials]. Ehkologiya i promyshlennost' Rossii – Ecology and Industry of Russia, (11), 17–18 [in Russian].
Lupejko, T. G., Gorbunova, M. O., Bayan, E. M. (2001) Glubokaya ochistka vodnyih rastvorov ot hroma(III) tehnogennyim karbonatsoderzhaschim othodom [Deep cleaning of aqueous solutions of chromium (III) with technogenic carbonate-containing waste]. Zhurnal prikladnoj himii – Journal of Applied Chemistry, 74 (10), 1648–1650 [in Russian].
Sverguzova, S. V., Vnukov, A. A., Shajhieva, K. I. (2014) Modifitsirovannyiy shlam himvodopodgotovki kak reagent dlya ochistki stochnyih vod ot ionov Fe(III) [Modified chemical water treatment sludge as a reagent for wastewater treatment from Fe (III) ions]. Vestnik Kazanskogo tekhnologicheskogo universiteta – Bulletin of Kazan Technological University, 17 (22), 226–228 [in Russian].
Gerasimova, L. G., Nikolaev, A. I. (2007) Utilizatsiya tverdyih othodov proizvodstva s polucheniem pigmentov i drugih neorganicheskih materialov [Utilization of solid waste from the production of pigments and other inorganic materials]. Ehkologiya promyshlennogo proizvodstva – Ecology of industrial production, (2), 34–43 [in Russian].
Bláhová, L., Navrátilov, Z., Much,a M., Navrátilová, E., Neděla, V. (2018) Influence of the slags treatment on the heavy metals binding. J. Environ. Sci. Technol., 15 (4), 697–706. DOI org/10.1007/s13762-017-1437-5 [in English].
Cha, W., Kim, J., Choi, H. (2006) Evaluation of steel slag for organic and inorganic removals in soil aquifer treatment. Water Research., 40 (5), 1034–1042. https://doi.org/10.1016/j.watres.2005.12.039" target="_blank">DOI org/10.1016/j.watres.2005.12.039 [in English].
Augustus, E. N., Nimibofa, A., Kesiye, I. A., Donbebe, W. (2017) Metal-organic Frameworks as Novel Adsorbents: A Preview. American J. of Environmental Protection, 5 (2), 61–67. DOI org/: 10.12691/env-5-2-5 [in English].
Wang, К., Ma, H., Pu, S., Yan, C., Wang, M., Yu, J., Wang, X., Chu, W., Zinchenko, A. (2019) Hybrid porous magnetic bentonite-chitosan beads for selective removal of radioactive cesium in water. J. of Hazardous Materials, 362 (1), 160–169. DOI org/10.1016/j.jhazmat.2018.08.067 [in English].
Otmahov, V. I., Filonenko, D. A., Volokitin, G. G. (2007) Tehnologicheskaya liniya po proizvodstvu polimernogo voloknistogo sorbenta dlya ochistki vodnyih ob'ektov ot nefti i nefteproduktov [Technological line for the production of polymeric fiber sorbent for the purification of water bodies from oil and oil products]. Ehkologiya promyshlennogo proizvodstva – Ecology of industrial production, (2), 74–77 [in Russian].
JCPDS PDF-1 File (1994). International Committee for Diffraction Data. PA, USA [in English].
(1998) The radiation safety standards of Ukraine (RSSU-97) and the basic sanitary rules for working with radioactive substances and other sources of ionized radiation. К. 159 [in Russian].
Hobotova, Eh. B., Grajvoronskaya, I. V., Dacenko, V. V., Baumer, V. N. (2011) Otsenka vozmozhnosti ispolzovaniya shlaka pri proizvodstve ferronikelya dlya ochistki stochnyih vod [Evaluation of the possibility of using slag in the production of ferronickel for wastewater treatment]. Himiya i tekhnologiya vody – Journal of Water Chemistry and Technology, 33 (4), 443–450 [in Russian].
Grajvoronskaya, I. V., Hobotova, Eh. B. (2012) Ekologo-himicheskaya otsenka sorbtsionnyih svoystv metallurgicheskih shlakov [Ecological and chemical assessment of the sorption properties of metallurgical slags]. Ehkologiya i promyshlennost' Rossii – Ecology and Industry of Russia, (5), 31–35 [in Russian].
