Утилизация осадков сточных вод гальванических производств с применением комплексонов

Елена Анатольевна Ярынкина, Мария Владимировна Бузаева, Вера Сергеевна Гусарова, Евгений Семенович Климов

Аннотация


Исследованы процессы выщелачивания ионов тяжелых металлов: меди, никеля, хрома, цинка – из осадков сточных вод гальванических производств комплексонами. В качестве комплексонов использовали пирокатехин и динатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (EDTA-Na). Комплексонами с определенной концентрацией обрабатывали суспензию гальванических шламов в соотношении Т:Ж = 1:5. В фильтрате определяли содержание тяжелых металлов, перешедших в раствор из гальваношламов.  Степень извлечения тяжелых металлов достигает 87 % для меди и никеля, около 70 % для цинка и хрома. Действие комплексонов избирательно. Большая активность проявляется в случае ионов меди и цинка, что связано с более высокой устойчивостью комплексов этих металлов по сравнению с цинком и хромом. Изучены зависимости концентрации ионов металлов (СМ) в растворе от концентрации комплексонов (СК). Для комплексов пирокатехина со всеми металлами зависимости СМ от СК линейны во всем интервале концентраций комплексона. При СК = 1 г/л значения СМ в растворе максимальны и составляют для меди и цинка 31,0 и 37,0 мг/л, для хрома и цинка 3,4 и 2,3 мг/л соответственно. Более низкие концентрации ионов хрома и цинка объясняются невысокими скоростями образования комплексов и их низкой устойчивостью по сравнению с комплексонатами других металлов. В случае EDTA-Na зависимости СМ от СК имеют максимумы с дальнейшим снижением концентрации ионов металлов в растворе при увеличении концентрации комплексона. Этот факт объясняется склонностью EDTA-Na к образованию разнолигандных комплексов с различной растворимостью. Максимальные концентрации ионов металлов составляют для меди и никеля 8,0 и 6,0 мг/л, для хрома и цинка – 3,2 и 2,0 мг/л при концентрации комплексона 0,5 г/л. Комплексообразование с ионами металлов существенно зависит от кислотности среды. При различных рН изучены степени извлечения ионов меди пирокатехином. При рН = 4,0 степень извлечения более 80 %. Повышение рН с 4,0 до 10,0 приводит к уменьшению степени извлечения почти в 3 раза. Проведено кислотное выщелачивание ионов металлов из гальваношламов обработкой шламов серной кислотой в присутствии комплексона пирокатехина. В кислой среде процессы комплексобразования ускоряются при сохранении высокой степени извлечения. Устойчивость комплексонатов металлов различна. Рассмотрены факторы, влияющие на извлечение металлов из комплексонатов.гальванический шлам, тяжелые металлы, комплексоны, степень извлечения

Ключевые слова


гальванический шлам; тяжелые металлы; комплексоны; степень извлечения

Полный текст:

PDF

Литература


Виноградов, С.С. Экологически безопасное гальваническое производство / С.С. Виноградов; под ред. проф. В.Н. Кудрявцева. – М.: Глобус, 1998. – 302 с.

Обработка и утилизация осадков производственных сточных вод / С.В. Яковлев, Л.С. Волков, Ю.В. Воронов, В.Л. Волков. – М.: Химия, 1999. – 448 с.

Экологические аспекты гальванического производства: техническое руководство. – СПб.: Экополис и культура, 1997. – 89 с.

Елинек, Т.В. Успехи гальванотехники. Обзор мировой литературы за 1990–1991 гг. / Т.В. Елинек // Гальванотехника и обработка поверхности. – 1992. – Т. 1, № 3–4. – С. 7–15.

Елинек, Т.В. Успехи гальванотехники. Обзор мировой литературы за 2014–2015 гг. / Т.В. Елинек // Гальванотехника и обработка поверхности. – 2016. – Т. 24, № 2. – С. 14–21.

Елинек, Т.В. Успехи гальванотехники. Обзор мировой литературы за 2015–2016 гг. / Т.В. Елинек // Гальванотехника и обработка поверхности. – 2017. – Т. 25, № 2. – С. 20–28.

Ксенофонтов, Б.С. Водопользование и очистка промстоков / Б.С. Ксенофонтов // Безопасность жизнедеятельности. – 2003. – № 9. – С. 1–16.

Утилизация осадков сточных вод гальванических производств / Х.Н. Зайнуллин, В.В. Бабков, Д.М. Закиров и др. – М.: Руда и металлы, 2003. – 272 с.

Варламова, С.И. Локальная очистка кадмий содержащих сточных вод и отработанных растворов / С.И. Варламова, Е.С. Климов // Известия вузов. Химия и химическая технология. – 2004. – Т. 47. – Вып. 10. – С. 150–151.

Семенов, В.В. Обезвреживание шламов органических производств методом ферритизации / В.В. Семенов, С.И. Варламова, Е.С. Климов // Экология и промышленность России. – 2005. – № 1. – С. 34–36.

Зубарева, Г.И. Глубокая очистка сточных вод гальванического производства / Г.И. Зубарева, А.В. Гуринович // Экология и промышленность России. – 2008. – № 12. – С. 16.

Утилизация гальваношламов сложного состава / Т.А. Трифонова, Н.В. Селиванова, О.Г. Селиванов и др. // Известия Самарского научного центра РАН. – 2012. – Т. 14, № 5(3). – С. 849–851.

Дятлова, Н.М. Комплексоны и комплексонаты металлов / Н.М. Дятлова, В.Я. Темкина, К.И. Попов. – М.: Химия, 1988. – 544 с.

Инцеди, Я. Применение комплексонов в аналитической химии / Я. Инцеди. – М.: Мир, 1979. – 376 с.

Дятлова, H.M. Теоретические основы действия комплексонов и их применение в народном хозяйстве и медицине / Н.М. Дятлова // Журнал ВХО им. Д.И. Менделеева. – 1984. – Т. 29, вып. 3. – С. 247–260.

Васильев, В.П. Комплексоны и комплексонаты / В.П. Васильев // Соросовский образовательный журнал. – 1996. – № 4. – С. 39–44.

Климов, Е.С. Природные сорбенты и комплексоны в очистке сточных вод / Е.С. Климов, М.В. Бузаева. – Ульяновск: УлГТУ, 2011. – 201 с.

Rational approach to a conglomerate-forming propranolol derivative: pointed modifications of the crystal structure / A.A. Bredikhin, Z.A. Bredikhina, A.T. Gubaidullin, D.B. Krivolapov // Mendeleev Commun. – 2004. – V. 14, № 6. – P. 268–270. DOI: 10.1070/mc2004v014n06abeh002037

Chiari, G. On metal – oxygen coordination. A statistical method to determine coordination number / G. Chiari // Acta Cryst. B. – 1990. – V. 46, № 6. – P. 717–723.

Мартыненко, Л.И. Направленный синтез координационных соединений с заданными свойствами / Л.И. Мартыненко // Координационная химия. – 1996. – Т. 22, № 5. – С. 341–342.

Разработка безотходной технологии получения тринатриевой соли НТФ-кислоты / П.А. Гуревич, В.П. Эндюськин, П.М. Лукин и др. // Вестник Казанского технологического уни-верситета. – 2014. – Т. 17, № 7. – С. 47–49.

Ковалева, Н.Е. Теория и практика применения комплексонов для обработки воды / Н.Е. Ковалева, Г.Я. Рудакова // Новости теплоснабжения. – 2002. – № 8(24). – С. 43–45.

Кутолей, Д.А. Взаимодействие комплексоната меди на основе ОЭДФ с некоторыми алифатическими аминами / Д.А. Кутолей, А.В. Штеменко // Вопросы химии и химической технологии. – 2008. – № 2. – С. 125–129.

Окислительное растворение меди в присутствии о–хинонов с электроноакцепторными заместителями / М.В. Бузаева, В.В. Дубровина, О.А. Давыдова, Е.С. Климов // Журнал прикладной химии. – 2011. – Т. 84, вып. 5. – С. 863–865.

Извлечение тяжелых металлов из гальванических шламов комплексонами / М.В. Бузаева, О.А. Завальцева, О.А. Давыдова и др. // Журнал прикладной химии. – 2011. – Т. 84, вып. 4. – С. 696–698.

Завальцева, О.А. Влияние комплексонатов металлов, селективно извлеченных из гальваношламов, на развитие проростков злаковых культур / О.А. Завальцева, М.В. Бузаева, Е.С. Климов // Экология и промышленность России. – 2010. – № 10. – С. 18–20.

Применение комплексонатов для регулирования сорбционных процессов с участием катионов тяжелых металлов / А.С. Антонова, Т.Н. Кропачева, М.В. Дидик, В.И. Корнев // Вестник Казанского технологического университета. – 2014. – Т. 17, № 14. – С. 48–52.

Комплексоны как реагенты для деметаллизации загрязненных седиментов / Т.Н. Кропачева, А.С. Антонова, Ю.В. Рабинович, В.И. Корнев // Журнал прикладной химии. – 2014. – Т. 87, вып. 10. – С. 1421–1428.




DOI: http://dx.doi.org/10.14529/chem190203

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.