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

Автор(и)

  • Ольга Степанівна Худоярова Вінницький державний педагогічний університет імені Михайла Коцюбинського, Україна
  • Ольга Анатоліївна Гордієнко Вінницький національний технічний університет, Україна
  • Тетяна Іванівна Сидорук Вінницький національний технічний університет, Україна
  • Тарас Сергійович Тітов Вінницький національний технічний університет, Україна
  • Анатолій Петрович Ранський Вінницький національний технічний університет, Україна

DOI:

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

Ключові слова:

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

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.

Біографії авторів

Ольга Степанівна Худоярова, Вінницький державний педагогічний університет імені Михайла Коцюбинського

старший викладач кафедри хімії та методики навчання хімії Вінницького державного педагогічного університету імені Михайла Коцюбинського

Ольга Анатоліївна Гордієнко, Вінницький національний технічний університет

кандидат технічних наук, доцент кафедри хімії та хімічної технології Вінницького національного технічного університету

Тетяна Іванівна Сидорук, Вінницький національний технічний університет

кандидат хімічних наук, старший викладач кафедри хімії та хімічної технології Вінницького національного технічного університету

Тарас Сергійович Тітов, Вінницький національний технічний університет

кандидат хімічних наук, доцент кафедри хімії та хімічної технології Вінницького національного технічного університету

Анатолій Петрович Ранський, Вінницький національний технічний університет

доктор хімічних наук, професор, завідувач кафедри хімії та хімічної технології Вінницького національного технічного університету

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.

##submission.downloads##

Опубліковано

2020-07-02

Як цитувати

Худоярова, О. С., Гордієнко, О. А., Сидорук, Т. І., Тітов, Т. С., & Ранський, А. П. (2020). Модифікація поверхні сумішевих сорбентів сульфід-іонами для очищення гальванічних промивних вод процесу міднення. Вісник НТУУ “КПІ імені Ігоря Сікорського”. Серія: Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження, (2), 36–46. https://doi.org/10.20535/2617-9741.2.2020.208054

Номер

№ 2 (2020)

Розділ

ЕКОЛОГІЯ

Ліцензія

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

  • Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
  • Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
  • Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).