апрель 2019

Ефективний сорбент на основі червоного шламу


Шворак О. В. , Донцова Т. А.
Химия и современные технологии
Abstract / Full Text

Шворак О. В., Донцова Т. А. Ефективний сорбент на основі червоного шламу / Химия и современные технологии : Метериалы ІХ Международной научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Химия и современные технологии», 2019. – C. 28-29


Щороку відходи виробництва, як в Україні, так і у світі, значно зростають. Найбільша кількість відходів накопичується у гірничо-металургійних підприємствах. У результаті накопичення таких відходів відбувається порушення екологічної рівноваги у природі; вони є важливим чинником забруднення навколишнього середовища. Одним з таких небезпечних відходів є червоний шлам. Він є побічним продуктом виробництва оксиду алюмінію, який містить у своєму складі різні оксиди металів. Близько 95% виробництва алюмінію формується за допомогою процесу Байєра: з кожної тонни оксиду алюмінію отримують 1-1,5 т червоного шламу. Щорічний приріст червоного шламу лише з одного підприємства становить приблизно 800 тис. тон. Отже, проблема переробки червоного шламу й досі є актуальною [1].

У даній роботі запропоновано ефективний сорбційний матеріал шляхом переробки червоного шламу по відношенню до аніонних барвників (на прикладі конго червоного).

Обробку червоного шламу здійснювали нагріванням при 200, 400, 600 і 800ºС протягом 1 години (зразки TR200, TR400, TR600, TR800). Додатково, отримували магнітний зразок обробкою нативного шламу за температури 600ºC у присутності крохмалю (TS600). Зразки випробовували на сорбційну ємність до конго червоного. Також для порівняння досліджено активність вихідного червоного шламу.

Сорбційні експерименти проводили наступним чином: сорбент з дозою 10 г/дм3 додавали до розчину конго червоного з концентрацією 20 мг/дм3 та витримували 4 години при перемішуванні. Далі сорбент відділяли, а отримані розчини аналізували спектрофотометричним методом. Після цього розраховували ступінь вилучення барвника. Результати експериментів наведені на рисунку 1.

З наведених даних на рисунку 1 можна бачити, що видалення барвника для нативного шламу і зразку TS600 склало 21 і 67% відповідно. Для зразків TR200, TR400, TR600, TR800 ступінь видалення конго червоного становить 25, 70, 90 і 95% відповідно. Таким чином, за отриманими результатами більш раціональним є зразок TR600.

З метою виявлення раціональної тривалості контакту між обраним сорбентом TR600 та розчином конго червоним було проведено адсорбцію барвника за різної тривалості контакту. Як видно з рисунка 2 рівновага адсорбції встановлюється через 2 години.

Рисунок 1 – Ступінь видалення (Re, %) конго червоного з водних розчинів.

 

Рисунок 2 – Залежність ступеня видалення (Re, %) конго червоного від тривалості контакту.

Таким чином, можна зробити висновок, що проста термічна обробка червоного шламу призводить до утворення ефективного сорбційного матеріалу для видалення аніонних барвників з води.

References
  1. Ковальский В. П. Применения красного бокситового шлама в производстве строительных материалов // Вестник Донбасской национальной академии строительства и архитектуры. – 2005. – № 1(49). – С. 55-60.