Избирательное извлечение тяжелых металлов из гальванических шламов комплексонами
Аннотация
Очистка и утилизация сточных вод гальванических производств представляет собой сложную задачу. Одним из приоритетных направлений является применение комплексонов для фиксации ионов тяжелых металлов из загрязненных растворов и гальванических шламов. Последние представляют собой гидроксиды металлов, образующиеся в результате обработки сточных вод щелочами. Состав шламов непостоянен. Использовали сухой гальванический шлам с валовым содержанием тяжелых металлов: медь – 5,62; никель – 4,83; цинк – 3,64; хром – 7,65 г/кг. В качестве комплексонов использовали пирокатехин и динатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты ЭДТА-Na. Исследованы процессы выщелачивания ионов тяжелых металлов – меди, никеля, хрома, цинка – из осадков сточных вод гальванических производств комплексонами. При обработке суспензии гальванического шлама комплексонами часть ионов металлов из шламов фиксируется комплексоном. Комплексонаты металлов в растворах диссоциируют с образованием ионов металлов. Для определения оптимальных концентраций комплексонов исследованы зависимости концентрации ионов металлов в растворе (фильтрате) от концентрации комплексонов. Измерения концентраций ионов металлов проводили при варьировании концентраций комплексонов 0,1–1,2 г/л. В этом диапазоне при применении пирокатехина с увеличением концентрации до 1,0 г/л концентрация ионов тяжелых металлов в растворе увеличивается: никель – 6,5–37; медь – 4,6–31,0; хром – 0,5–3,5; цинк – 0,4–2,3 мг/л. Концентрации ионов никеля и меди превышают концентрации хрома и цинка в среднем в 6 раз. Этот факт может быть объяснен с позиции дентатности лиганда. Пирокатехин с ионами никеля и меди образует более прочные моноядерные комплексы, чем с хромом и цинком. Кроме того, комплексы с никелем и медью более диссоциированы в растворах. При применении ЭДТА-Na в качестве комплексона в приведенном диапазоне концентраций различие в концентрациях ионов металлов в растворе менее значительны, чем в случае пирокатехина. С увеличением концентрации ЭДТА-Na с 0,1 до 1,2 г/л концентрации ионов тяжелых металлов в растворе увеличиваются, затем проходят через максимумы при концентрации комплексона 0,5 г/л и уменьшаются: никель – 1,0–5,0–0,6; медь –1,5–8,0–0,5; хром – 1,0–3,2–1,5; цинк – 0,6–2,0–1,4 мг/л. 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. Действие комплексонов избирательно. При оптимизации условий выщелачивания степень извлечения меди и никеля комплексонами составила более 90 %, цинка и хрома более 60 %.
Ключевые слова
Полный текст:
PDFЛитература
Петрова, Т.П. Химические покрытия / Т.П. Петрова // Соросовский образовательный журнал. – 2000. – Т. 6, № 11. – С. 57–62.
Кинетика электроосаждения никеля из растворов различного анионного состава / Ви Тхи Зуен, О.В. Долгих, Н.В. Соцкая, Е.А. Котлярова // Конденсированные среды и межфазные границы. – 2009. – Т. 11, № 1. – С. 37–46.
Ильин, В.А. Нанотехнологии нанесения кластерных гальванических покрытий / В.А. Иль-ин // Авиационные материалы и технологии. – 2009. – № 2 (11). – С. 3–7.
Галлямов, А.Р. Малогабаритное устройство для вневаннового нанесения хром-алмазных покрытий на режущие кромки металлообрабатывающего инструмента / А.Р. Галлямов, И.Д. Ибатуллин, С.Г. Емельянов // Известия Самарского научного центра РАН. – 2014. – Т. 16, № 1(2). – С. 378–381.
Терешкин, В.А. Гальваническое меднение при производстве печатных плат / В.А. Терешкин, Ж.Н. Фантгоф, Л.Н. Григорьева // Технологии в электронной промышленности. – 2005. – № 1. – С. 16–18.
Белкин, А.А. Методика исследования гальванических шламов / А.А. Белкин, А.Г. Колесников // Международный академический вестник. – 2018. – № 2 (22). – С. 2–6.
Зубарева, Г.И. Глубокая очистка сточных вод гальванического производства / Г.И. Зубарева, А.В. Гуринович // Экология и промышленность России. – 2008. – № 12. – С. 16.
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.
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.
Ксенофонтов, Б.С. Водопользование и очистка промстоков / Б.С. Ксенофонтов // Безопасность жизнедеятельности. – 2003. – № 9. – С. 1–16.
Рубанов, Ю.К. Переработка шламов и сточных вод гальванических производств с извлечением ионов тяжелых металлов / Ю.К. Рубанов, Ю.Е. Токач, М.Н. Огнев // Современные наукоемкие технологии. – 2009. – № 3. – С. 82–83.
Рубанов, Ю.К. Утилизация отходов гальванического производства / Ю.К. Рубанов, Ю.Е. Токач // Экология и промышленность России. – 2010. – № 11. – С. 44–45.
Токач, Ю.Е. Технология переработки отходов гальванического производства / Ю.Е. Токач, Ю.К. Рубанов // Известия вузов. Химия и химическая технология. – 2011. – Т 54. – № 2. – С. 125–128.
О возможности использования отходов гальванического производства для заполнения карьерных выработок / В.С. Демьянова, В.А. Щепетова, В.С. Янин, О.А. Чумакова // Современные наукоемкие технологии. – 2011. – № 6. – С. 39–40.
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.
Применение фосфорсодержащих комплексонов и комплексонатов в качестве ингибиторов коррозии металлов / С.Н. Степин, О.П. Кузнецова, А.В. Вахин, Б.И. Хабибрахманов // Вестник Казанского технологического университета. – 2012. – Т. 15, № 13. – С. 88–98.
Синтез и применение комплексонов, производных янтарной кислоты, в промышленности и сельском хозяйстве / В.М. Никольский, П.Е. Пчелкин, С.В. Шаров и др. // Успехи современного естествознания. – 2004. – № 2. – С. 71.
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.
Ковалева, Н.Е. Теория и практика применения комплексонов для обработки воды / Н.Е. Ковалева // Новости теплоснабжения. – 2001. – № 8(24). – С. 43–45.
Корнев, В.И. Координационные соединения оксованадия (IV) с фосфорорганическими комплексонами в водных растворах / В.И. Корнев, Т.Н. Кропачева, У.В. Сорокина // Журнал не-органической химии. – 2015. – Т. 60, № 3. – С. 458–464.
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.
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.
Петриченко, В.Н. Применение регуляторов роста растений нового поколения на овощных культурах / В.Н. Петриченко, С.В. Логинов // Агрохимический вестник. – 2010. – № 2. – С. 24–26.
Гайсин, И.А. Микроудобрения в современном земледелии / И.А. Гайсин, Р.Н. Сагитова, Р.Р. Хабибуллин // Агрохимический вестник. – 2010. – № 2. – С. 13–14.
Утилизация осадков сточных вод гальванических производств с применением комплексонов / Е.А. Ярынкина, М.В. Бузаева, В.С. Гусарова, Е.С. Климов // Вестник ЮУрГУ. Серия «Химия». – 2019. – Т. 11, № 2. – С. 28–38. DOI: 10.14529/chem190203
Ссылки
- На текущий момент ссылки отсутствуют.