DOI: https://doi.org/10.20535/2617-9741.2.2020.208054

Модифікація поверхні сумішевих сорбентів сульфід-іонами для очищення гальванічних промивних вод процесу міднення

Ольга Степанівна Худоярова, Ольга Анатоліївна Гордієнко, Тетяна Іванівна Сидорук, Тарас Сергійович Тітов, Анатолій Петрович Ранський

Анотація


Досліджено комплексне водоочищення промивних вод міднення гальванічних та сульфідно-лужних стічних вод  нафтохімічних виробництв з використанням регенерованого сумішевого сорбенту (АВ+К). Запропоновано методику топохімічного очищення гальванічних промивних вод міднення від іонів купруму(ІІ). Встановлено, що первинна сорбція сорбтивів/іонів Сu2+, S2-, НS- має селективний характер, визначається морфологією, неоднорідністю та наявністю активних центрів на поверхні досліджених сорбентів і у зв’язку з цим має різну досліджену послідовність адсорбції. Отримані дані вказують на незначну адсорбцію Сu2+ на матричній поверхні, що пояснюється як природою адсорбата, так і морфологією адсорбента (АВ+К) після її кислотно-лужного активування. Сорбція/зв’язування  іонів Сu2+ здійснюється переважно карбоксильними групами. Встановлено, що максимальна сорбція іонів купрум(ІІ) на матричній поверхні, яка має незначну кількість кислотних карбоксильних груп, проходить в сильнокислому середовищі при рН=1,5-2,5. Попереднє модифікування поверхні сорбентів (АВ+К) більш активними сульфід- та гідросульфід-іонами приводить до суттєвого підвищення її селективної адсорбції по відношенню до іонів купруму(ІІ). Встановлено, що на поверхні активованого вугілля проходять топохімічні реакції утворення полісульфідів купруму(ІІ) CuSх (х=2,3) з наступним  їх диспропорціюванням до сульфіду купруму(ІІ) та елементної сірки. Можливість проходження топохімічних перетворень встановлена ІЧ-спектральними та рентгенофазовими дослідженнями.

Отримані результати дозволяють рекомендувати модифікацію вуглецевих сорбційних матеріалів сульфурвмісними іонами (S2-, НS-) для більш повного сорбційного вилучення іонів Cr3+, Fe2+, Fe3+, Pb2+, Cd2+, Cu2+, Ni2+, Co2+, Zn2+ або їх бінарних сумішей. Передбачається використання сумішевих сорбентів (АВ+К) із сорбованими на їх поверхні сірки та сульфіду купруму(ІІ) як складових компонентів консистентних мастил спеціального призначення.


Ключові слова


регенеровані сумішеві сорбенти; гальванічні промивні води; модифікація; сульфідно-лужні розчини; очищення стічних вод; топохімічні перетворення

Повний текст:

PDF

Посилання


Гомеля М. Д., Глушко О. В., Рижук О. М. Оцінка ефективності електрохімічної переробки регенераційних розчинів, що містять іони важких металів // Вісник НТУУ «Київський політехнічний інститут імені І.Сікорського». Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження, 2019. № 1. С. 51–55.

Ранский А. П., Худоярова О. С., Гордиенко О. А., Титов Т. С., Крикливый Р. Д. Регенерация смеси сорбентов после очистки оборотных вод производства безалкогольных напитков // Хімія і технологія води, 2019. Т. 41, № 5. С. 537–544.

Худоярова О. С., Гордієнко О. А., Тітов Т. С., Ранський А. П., Крикливий Р. Д. Знесірчення промислових сульфідно-лужних розчинів сумішевими сорбентами // Вісник ВПІ, 2020. № 1. С. 13–22.

Лурье Ю. Ю. Аналитическая химия промышленных сточных вод // М.: Химия, 1984. 448 с.

JCPDS-PDF database. International Centre for Diffraction Data, PCPDFWIN v.2.02, 1999.

Спосіб переробки високотоксичних речовин та вилучення іонів міді(ІІ) з промивних вод електрохімічного мідніння: патент 66946 Україна, № u201108120; заявл.29.06.2011; опубл.25.01.2012. Бюл. №2.

Гимаева А. Р. Валинурова Э. Р., Игдавлетова Д. К., Кудашева Ф. Х.. Сорбция ионов тяжелых металлов из воды активированными углеродными сорбентами // Сорбционные и хроматографические процессы, 2011. Т. 11. № 3. С. 350–356.

Балалаев А. К. Неоднозначности в интерпретации ИК-Фурье спектров диффузного отражения углей в минимально нарушенном состоянии // Збірник наукових праць «Геотехнічна механіка», 2012. № 98. С. 77–84.




ISSN: 2617-9741 (Print); ISSN: 2664-1763 (Online)