Поиск по сайту

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОТХОДОВ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА В ПРОЦЕССАХ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ СТОЧНЫХ ВОД ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ПРЕДПРИЯТИЙ МАШИНОСТРОЕНИЯ

Халтурина Тамара Ивановна , Маркин Николай Игоревич , Сысоева Екатерина Андреевна

2017 / Том 21, № 3(122) 2017 [ МЕТАЛЛУРГИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ ]

ЦЕЛЬ. В данной работе представлены результаты экспериментальных исследований процесса извлечения компонентов - ионов Cr⁶⁺_,Cu²⁺, Zn²⁺, Ni²⁺, из сточных вод гальванических производств при использовании раствора, полученного из гранулированного металлургического шлака, а также данные по изучению состава образующегося осадка. Цель исследования - изучение процесса извлечения компонентов - ионов Cr⁶⁺_,Cu²⁺, Zn²⁺, Ni²⁺, из стоков, содержащих ионы цветных и тяжелых металлов, при применении раствора смешанного коагулянта, полученного из гранулированного шлака, что является актуальным, так как позволяет решать проблемы снижения техногенного воздействия на окружающую природную среду. МЕТОДЫ. Концентрация ионов, перешедших в раствор при обработке шлака серной кислотой, была определена с помощью атомно-эмиссионного спектрометра с индуктивно-связанной плазмой ICAP-6500. Концентрацию ионов Cr⁶⁺, Cu²⁺, Zn²⁺, Ni²⁺ определяли на атомно-абсорбционном спектрометре 3300 производства фирмы Perkin-Elmer с пламенным атомизатором. Анализ химического состава осадка был выполнен термогравиметрическим методом на приборе NETZSCHSTA 449F1 в режиме ДСК-ТГ, в атмосфере А_Z, в диапазоне 30/20.0 (К/мин)/1000, при использовании программного обеспечения NETZSCH Proteus. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ. Для получения математической модели и выявления оптимальных режимов извлечения ионов хрома при реагентной обработке смешанным коагулянтом хромсодержащих стоков был проведен плановый эксперимент по методу Бокса - Хантера. Графические интерпретации в виде поверхностей для регулирования процесса извлечения ионов Cr⁶⁺_,с учетом технико-экономических показателей, были сделаны в программе Mathcad. Учитывая, что на предприятиях в гальваническом производстве образуются стоки, содержащие также ионы Cu²⁺, Zn²⁺, Ni²⁺, была изучена возможность их совместной обработки с хромстоками с использованием раствора, полученного из гранулированного шлака металлургического производства. В ходе исследований была проведена сравнительная оценка эффективности процесса извлечения компонентов - ионов Cr⁶⁺_,Cu²⁺, Zn²⁺, Ni²⁺, при различных условиях обработки. Были исследованы свойства и состав осадка, образующегося после обработки сточных вод, содержащих ионы Cr⁶⁺_,Cu²⁺, Zn²⁺, Ni²⁺, раствором реагента, полученным из гранулированного металлургического шлака для разработки технологии его утилизации. ВЫВОДЫ. Установлено, что для технологического процесса извлечения ионов хрома смешанным коагулянтом, полученным из металлургического шлака, оптимальными условиями являются: величина pH = 2,5, доза реагента = 7,3 г на 1 г шестивалентного хрома, что в 1,6 раз меньше по сравнению с товарным реагентом FeSO₄. Выявлено, что наибольший эффект извлечения компонентов - Cr⁶⁺, Cu²⁺, Zn²⁺, Ni²⁺, достигается при следующих условиях проведения процесса обработки сточных вод: pH=2,08 с последующей корректировкой величины до 8,04; доза реагента = 546 мг/дм³при концентрации компонентов, мг/дм³: Cr⁶⁺- 120; Cu²⁺- 84; Zn^{2 +}- 10; Ni²⁺- 12; время протекания реакции - 10 мин, при аэрации в течение 30 мин. Анализ химического состава осадка показал содержание различных форм железа (Fe₂O₃, FeO·Fe₂O₃, FeOOH) и алюминия (Al₂O₃∙H₂O), которые имеют более высокую внутреннюю и поверхностную энергию и, следовательно, сорбционную способность для осуществления глубокого извлечения компонентов из сточных вод.

Ключевые слова:

Библиографический список:

Виноградов С.С. Экологическое безопасное гальваническое производство; 2-е изд., перераб. и доп. М: Глобус, 2002. 352 с.
Тимонин А.С. Инженерно-экологический справочник; в 3 т. Калуга: Изд-во Н. Бочкаревой, 2003. 2825 с.
Борисова Г.Г., Чукина Н.В., Малева М.Г. Аккумуляция гидрофитами тяжелых металлов в зависимости от их содержания в водной среде // Чистая вода России-2007: материалы IX Междунар. симпозиума и выставки (Екатеринбург, 17-20 апреля 2007 г.). Екатеринбург, 2007. С. 66-71.
Губская Е.С. Утилизация отходов гальванического производства, содержащих хром (VI) // Экотехнологии и ресурсосбережение. 2005. № 2. С. 33-36.
Халтурина Т.И., Бобрик А.Г., Чурбакова О.В. Реагентная очистка хромсодержащих сточных вод // Вестник ИрГТУ. 2014. № 6 (89). С. 128-133.
Халтурина Т.И. К вопросу утилизации металлургического шлака никелевого производства // Вестник ИрГТУ. 2016. № 3 (110). С. 124-130.
Халтурина Т.И., Пазенко Т.Я., Пчелкин А.Г. Возможность применения отходов металлургического производства для получения реагента // Мелиорация и водное хозяйство. Серия: Комплексное использование и охрана водных ресурсов. 1989. № 12. С. 49-55.
Иванова В.П., Касатов Б.П., Красавина Т.Н., Розинова Е.Л. Термический анализ минералов и горных пород. М.: Недра, 1974. 399 с.
Халтурина Т.И., Чурбакова О.В., Бобрик А.Г. Интенсификация процессов очистки сточных вод гальванического производства предприятий машиностроительного профиля // Вестник ИрГТУ. 2016. № 4 (111). С. 178-186. DOI: 10.21285/1814-3520-2016-4-178-186.

Файлы: