автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.08, диссертация на тему:Исследование и разработка сорбционных процессов удаления аминов и карбоновых кислот из сточных вод редкометальных обогатительных фабрик

государственный комитет рсфср по доам науки и высшез школы

ийотския ордена трудового красного знамени политехнический институт

На правах рукописи зкз. !■' _

СУДНИКОВИЧ Вера Геннадьевна

исследование и разработка сорщионных процессов удаления аминов и карвоновнх кислот из сточных вод редожгмьных обогатительных фабрик

Специальность 05.15.08 - "Обогащение полезных

ископаемых"

Автореферат диссертации, представленной на. соискание ученой степени кандидата технических - наук •■ •

Иркутск, 1992

Работа выполнена на кафедре "Металлургии легких и благородных металлов" Иркутского политехнического института

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор И.К.Скобеев

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор В.П.Мязин

кандидат технических наук A.B.Богданов

Ведущее предприятие: Орловский ГОК

Защита диссертации состоится " IЛ" О ~> 1992г. в ч. мин. на заседании специализиро-

ванного совета по присуждению ученых степеней в области обогащения полезных ископаемых Д 063.71.01. при Иркутском политехническом институте /664074, Иркутск, Лермонтова, 83/.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Иркутского политехнического института.

Автореферат разослан "' ^" О 1992 г.

Ученый секретарь специализированного совета, профессор, кандидат технически наук —Садов В.М.

ОНЦАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Вопросы рационального использования и охраны природных вод с какдом годом приобретают все большее значение. Это связано, прежде всего,с непрерывно растущими масштабами водоиспользования и продолжающимся загрязнением вод. В интерасах настоящего и будущего поколений принимаются меры для охраны и научно обоснованного рационального использования водных ресурсов, предотвращающие их от загрязнения и истощения, внедряются малоотходные технологические процессы, разрабатываются новые методы и сооружения по очистке сточных вод.

При широком строительстве новых обогатительных фабрик цветной металлургии и модернизации существующих необходимо изыскание эффективных приемов очистки сточных вод этих предприятий. Современная технология переработки руд редких и цветных металлов базируется на применении гидрометаллургических методов и флотации. Наиболее часто применяются в качестве флотореагентов жирные кислоты, масла, нефтепродукты, амины, значительная часть которых переходит в образующиеся сточные вода. Остаточные концентрации флотационных реагентов в производственных стоках обогатительных ред-кометальных фабрик превышают санатарные нормы в десятки, а в некоторых случаях, и в сотни раз.

Существующие в настоящее время методы очистки сточных вод не обеспечивают получение устойчивых показателей по удалению флотационных реагентов, остаточные концентрации которых в очищенной воде при использовании ее в процессах обогащения приводят к ухудшению технологических показатели и увеличивает затраты на очистку стоков. Одним из наиболее универсальных, позволяющих достичь практически полного извлечения загрязнений,является сорбционный метод очистки. Широкое применение этого метода ограничивается,в основном, высокой стоимостью промышленных сорбентов,.их регенирацией и дефицитом. В последнее время' ведется поиск дешевых природных сорбентов,а также отходов производств,'которые заменили бы используемые промышленные сорбенты в процессах очистки сточных вод. Поэтому разработка технологии глубокой очистки сточных вод от флотореагентов с использованием дешевых сорбентов является актуальной проблемой.

Работа выполнена в соответствии с комплексной нкучно-техни-ческой программой Минвуза РСФСР."Платиновые металлы" № Гос.регистрации (ЛЬЗОООЫЬО "Промышленные испытания и внедрение синтети-

3

ческих фильтротканей и испытание автоматизированной сорбиионной установки с разработкой технологии очистки промстоков",а также в Г соответствии с координационным планом АН СССР по проблеме 3.2.2.2.2.3. на I9b6-S0r.r.

Цель работы - теоретическое'обоснование и экспериментальное исследование сорбционной очистки сточных вод на примере обогатительных, редкометальных фабрик от аминов и карбоновых кислот с использованием дешевых минеральных сорбентов - нефтяного кокса и природаых цеолитов Холинского месторождения ВАССР. Изучение механизма взаимодействия аминов и карбонопых кислот с минеральным сорбентом,экспериментальные исследования режимов сорбции и влияния различных факторов на процесс сорбции,выявление области наиболее эффективного использования сорбентов.

Метода исследования. Экспериментальные исследования проведены с использованием комплекса физических,химических методов,включающих фильтрацию,пробное коагулирование,химико-аналитические методы определения концентрации аминов,карбоноЕых кислот.содержания взвешенных веществ,рН-метрию,кондуктометрию,адсорбцию,ИК-спектроскопию, методы планирования эксперимента и математической статистики.

Научная новизна. Установлено,что процесс сорбиионного извлечения аминов и карбоноЕых кислот на нефтяном коксе описывается уравнениями Фрэйдлиха и Генри, а на природных .цеолитах уравнением Ленгмюра. Установлен механизм сорбции аминов и карбоновых кислот на нефтяном коксе определяющийся хемосорбцией, определены структуры адсорбционных слоев аминов и карбоновых кислот на нефтяном коксе. Определен механизм сорбционного процесса аминов и карбоновых кислот на цеолитах. Сорбируемость карбоновых кислот происходит за счет хемосорбции на активных центрах цеолитов. Сорбция аминов осуществляется в результате хемосорбции и прочном фиксировании их п каналах цеолитов.

Практическая значимость и реализация работы. На основании результатов экспериментальных исследований в лабораторных и промышленных условиях показала зффективность использования г -фтяного кокса и природных цеолитов для очистки сточных вод от ак,..лов и карбоновых кислот. Определены области использования нефтяного кокса и цеолитов. Разработала технологическая схема.глубокой очистки сточных вод от аминов и карбоновък кислот, позволяющая использовать очищенные воды для подпитки оборотных систем.Годовой' экономический аффект при годовом обьеме оточннх вод 2000 тнс.мп составит 90,1 тыс.руб.в год. lia основании проведенных исследований.'в промышлен-

4

ых условиях выпещен "Технологический регламент-задание по короек-'Ировке строительства обогатительной фабрики Орловского ГОКа, ¡чистка сточных вод обогатительной фабрики от флотореагентов". 'егламент принят для проектирования промышленного производства.

' Основные положения,выносимые на защиту:

1. Применение сорбционного метода очистки сточных вод после шотации для редкометалъных обогатительных фабрик с использованием юфтяного кокса и цеолитов Холинского месторождения ВАССР.

2. Механизм взаимодействия аминов и карбоновых кислот с мине-адьными сорбентами.

3. Технологическая схема сорбционной очистки сточных вод »богатительннх фабрик с использованием нефтяного кокса и природных эолитов.

Апробапия работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на:

1. Научно-практическом сов^дглии "Водные ресурсы бассейна 5айкала и Ангары". Предсказание,рациональное использование и охрана ; Иркутск, 1983г.

2. Всесоюзной конференции "Замкнутые системы водоиспользова-шя промышленных предприятий"; Челябинск, 1984г.

3. Научно-практическом совещании "К вопросу оптимального про-гктироваяия и реконструкции систем водоснабжения городов и пред-фиятий области"; Иркутск,1985г.

4. Научно-прак1,ическон совещании "Пути совершенствования охраны подземных аод Прибайкалья"; Иркутск, 1986г.

- б. Научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава и студентов Иркутского политехнического института; Иркутск,19Ь4, 1985, 1987, 1990гг.

6. У1 Всесоюзном совещении"Электрическая обработка материале"; Кишинев, 1990г.

Публикации. Основные положения диссертационной работы издоже-1Ы в 3 статьях, 8 тезисах,докладов.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глпв и вызолов; содержит 86 стр.машинописного текста, 25 рисунков, 16 таб-1иц, список литературы из 12У наименогпннй и 7 приложений.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И ЭКСПЕРШШШ'ЬШ иссвдмш

С0РЩИ0Ш0Г0 ИЗВЛЕЧЕНИЯ" ОРГАНИЧИОТК ФЛОТОРЬАГЕНТОВ ИЗ СТОЧНЫХ ВОД

Анализ существующих методов очистки от аминов и к; аовых

5

кислот показывает,что их применение для хвостовых пульп и сточных вод в большинстве случаев невозможно либо из-за низкой эффективности,либо из-за высокой стоимости". Повышенные требования, предъявляемые к качеству оборотных и сточных вод,определяют необходимость разработки эффективных способов извлечения флотационных . реагентов.

Из новых,разрабатываемых методов,наиболее перспективными, применимыми для высокоэффективной очистки сточных вод,перерабатывающих вольфрам-молибденовые руда,является сорбционный метод. Его перспективность заключается в возможности очистки на любую заданную глубину. Исследования по извлечению аминов и карбоновкх кислот из сточных вод обогатительных фабрик сорбцион.чым методом приведены в большинстве случаев в лабораторных условиях. Предложенные способы либо из-за низкой эффективности, либо из-за большого расхода и высокой стоимости сорбентов не реализованы в промышленном масштабе. Для глубокой очистки флотационных сточных вод обогатительных фабрик необходима разработка новых способов,позволяющих удалить флотореагенты с последующим использованием очищенных стоков в технологическом процессе фабрик.

В настоящей работе для удаления из сточных вод флотореагентов АНП и таллового Масла в качестве сорбента использовали нефтяной сернистый кокс замедленного коксования» являющийся отходом предприятий по переработке нефти.'

Нефтяной кокс - сорбент, крупнопористой структуры, представляющий собой коллоидную систему, содержащую газовую, жидкую и твердую фазы. Качественные показатели используемого нефтяного кокса замедленного коксования для удаления из сточных ¡вод аминов и карбоновых кислот в % г выход летучих веществ - б ; массовая-доля общей влаги - 2,4; зольность ОД; массовая доля серы-1,6; содержание углерода - 68; насыпной вес - 0,62 т/м3.

Все большее применение, для очистки воды находят неуглеродные сорбенты естественного к искусственного .происхождения. Наибольшее внимание в последнее время уделяется природным каркасным алюмосиликатам, особенно их разновидности,, называемой цеолитег .

Восточная Сибирь является одним из перспективных молигонос-ных районов страны. К числу ее интересных поисковых площадей относится территория Бурятской АССР, где в последнее время открыт ряд проявлений и месторождений цеолитов. Среди них наиболее перспективно Холинское месторождение перлитов. . . -

Химический состав используемых цеолитов Холинского место^к-дения %: - 66,87; М£ 03 - 12,5; Рв2 03 - 0,83; &0 - 0,1;

И20 - 2,Ь&; ¿ал0 - 1,Ь5; аО - - 1,5; Дл¿7-0,05;

- 0,01; Тс(>£ - 0,011; - 0,016; 0,006; Н*0-

- 9,425. Применяли цеолиты крупностью -2,5 +1,25 мм - 1,25 +0,63мм.

На первом этапе исследования проводили в статических условиях на модельных сточных водах при концентрации сорбируемого вещества 01 5 до ЗО'мг/л, что соответствует концентрации флотореагентов в водной фазе хвостов флотации, Сорбционные свойства нефтяного кокса замедленного коксования по отношению к аминам и карбоновым кислотам изучали в сравнении с известными промышленными сорбентами! древесным углем, марки "А" и катионитом КУ-1. Основное количество аминов сорбируется все™ тремя сорбентами из растворов в . первые 30 минут. Удельная адсорбция аминов нефтяным коксом меньше, чем древесным углем и катионитом в среднем, в 1,2 раза и составляет 1,25 йг'/г. Нефтяной кокс является более эффективным сорбентом по отношению к талловому маслу. Удельная адсорбция нефтяным коксом при.продолжительности 30 минут, выше на 0,18 мг/г, чем древесным углем и на 0,30 иг/г - катионитом КУ-1.

■ Исследования показали, что амины-достаточно полно извлекаются цеолитами группы клиноптилолита и степень удаления аминов зависит от их крупности. Эффект очистки достигается до 99,5 % при удалении флотореагента АКП из модельных сточных вод цеолитами Холинского месторождения мелкой фракции, и лишь 97,3 % при использовании цеолитов крупностью- -2,5 +-1,25 мм.

. • ■ Таблица I

Константы скорости адсорбции в зависимости от вида Сорбата и сорбента

Сорбат . Сорбент Константа скорости т адсорбции,С~*

I 2 3

Нефтянрй кокс I,1656

Древесный уголь марки А 0,9055

Амины Катионит КУ-1 0,5720

Цеолиты крупностью -1,25 +0,63мм 0,1720

Цеолиты.крупностью -2,5 +1,25 мм О,Й1Ь0

Нефтяной кокс 1,4110

Продолжение таблицы I

I_г _з_

Карбоновые кислоты Древесный уголь марки А 0,УЬбО

Катионит КУ-1 1,3500

Цеолиты крупностью -I,£5+0,63 2,0480

мм

Цеолиты крупностью -2,6+1,25 ___2_ ■ мм 0,Ь440

Согласно полученным значениям констант скорости адсорбции (табл.1) следует, что поверхностные явления при сорбции аминов и карбоновых кислот нефтяным коксом, катионитом КУ-1 и цеолитами крупностью -1,25+0,63 мм (константа скорости адсорбции более единицы) определяется /1хф<рузией. В остальных же случаях имеет место активированная адсорбция.

Для получения основной информации о сорбционных свойствах используемых сорбентов и характере адсорбции на них аминов и карбоновых кислот проводили экспериментальные исследования зависимости концентраций сорбата на сорбенте при постоянной температуре. Процесс адсорбции описывали изотермами Г /С равн. (рис. I). На изотермических кривых можно выделить, два участка. Так,на изотерме сорбции аминов на нефтяном коксе первый участок / I / от Сравнд=Омг/л до Сравнд =52 мг/л и второй /Пд/ при Сравнд более 52 мг/л. Для изотермы карбоновых кислот первый участок /1^/ можно ограничить от Сравн^= 0 мг/л до Сравн^ «32 мг/л, второй /Йдо/ - от Сравн^ более 32 мг/л.

Наиболее удовлетворительно первые участки изотермических кривых описываются пароболическими изотермами Фрейндлиха вида: для аминов - Гд =1,009 Сравнд®'5®6 к для карбоновых кислот -

Сравн^'^06 , которые хорошо согласуются с экспериментальными данными. Спрямление'первых участков по изотерме Фрейн-длиха имеют наименьшую дисперсию (для аминов - 5 д =0,089, для карбоновых кислот - 5 щ = 0,066), в тО время, как по изотерме Лэнгмвра дисперсии составили 5 д = 0,46 и 5 ^ = 0,4706.

■ Адсорбционные изотермы Фрейнддиха учитывают неоднородность поверхности нефтяного кокса.Большее значение коэффициента у равновесной концентраций в изотерме Фрейндлйха для карбоновых кислот дозволяет заключить о лучшей адсорбционной способности нефтяного кокса по отношению к карбоносш кислота!«,

В

. Вторые участки изотерм /Пд/ и /П^/ характеризуются резким увеличением удельной адсорбции с возрастанием концентрации аминов и карбоновых кислот. Данные участки изотермических уравнений и кривых вполне удовлетворительно описываются уравнениями изотерм Генри и описываются уравнениями для АНН - Гд= 0,679Сравнд-24,20 и для таллового масла - Гщ=5,077Срявн^ - 151,52. Большее значение константы у равновесной концентрации карбоновых кислот указывает на лучшую избирательность нефтяного кокса по отношению к карбоновым кислотам.

Рассчитанные велечины удельной адсорбции по полученным уравнениям согласуются с экспериментальными данными. Расхождение сос-

Рис.1. Изотермы сорбции нефтяным коксом I - оминов;.2 - карбоновых кислот

Для выявления причин сложного вида изотерм сорбции аминов и карбоновых кислот на нефтяном коксе было изучено агрегатное состояние модельных стоков кондуктометрическйм 'методом. Значение' КШ фдотореагентов составляют для АНП^ 119,5 мг/л, для таллового масла - 100 мг/л. При сорбции из модельных стоков нефтяным коксом флотационных реагентов с начальной концентрацией равной ККМ, на изотермах сорбции появляется перегиб. Экспериментальные точки на изотермах (рисЛ) т. "а" - на изотерме аминов и т. "б" - на изотерме карбоновых кислот, в которых достигается максимальная удельная адсорбция ^ассоциированных ионов реагента.

Согласно определенным изотермам сорбции, когда известно коли-

9 •

чество аминов и карбоновых кислот, поглощенных нефтяным коксом, а также удельная поверхность последнего, можно определить толщину покрытия по.формуле: П * »

где Г - адсорбция в граммах на грамм нефтяного кокса; л/л - число Авогадро; - площадь, занятая одной молекулой

аминов или карбоновых кислот, см^; /У - молекулярный вес сорбируемого вещества;'^ - удельная поверхность нефтяного кокса; см*;, Результаты определения толщины покрытая в монослоях в зависимости от адсорбции представлены в табл.2.

Таблица 2

Толщина покрытия в монослоях в зависимости от адсорбции аминов и карбоновых кислот на нефтяном коксе

Амины

Карбоновые кислоты

Удельная адсорбция (г/г)Ю~э 3,5

,5,5 6,75 7,36 7,4

Толщина 0,019 0,030 0,037 0,040 0,041 покрытия —

.в монослоях

0,75 4,6 6,25 7,63 6,0 0,003 0,019 0,026 0,032 0,033

Согласно полученным данным толщина покрытия пленки аминов И карбоновых кислот на поверхности нефтяного кокса ненасыщенная-Совершенно очевидно, что стёпень покрытия поверхности нефтяного кокса аминами и карбоновыми кислотами увеличивается с увеличением адсорбции.вещества. Ери адсорбции аминов толщина покрытия пленки на поверхности нефтяного кокса не превшает '0,041 доли поверхности, что составляет 4,1 %. Небольшая величина толщины покрытия позволяет заключить о наличия мономолекулярной пленки на поверхности нефтяного кокса в более активных отдельных её участках."

Степень покрытия поверхности нефтяного кокса карбоновыми кислотами составляет не Йоле« 3-,3 % при' большем значении адсорбции карбоновых кислот по сравнению о аминами. Это свидетельствует о сочетании мономолекулярной структуры адсорбционного слоя карбоновых кислот на поверхности нефтяного кокса с полимолекулярной структурой в наиболее активны* её центрах, Прочное закрепление молекул аминоь и карбоновых кислот на нефтяном коксе.подтверждает Также их неполная десорбции,которая составляет лишь ?0

Изотермы сорбции аминов На цеолитах Холинского месторождения ■'■• .'10 "

крупностью -1,25 +0,63 мм определяли дпп концентраций растворов флотореагентов ниже их значений ККМ {рис, 2). Полученные изотермы описываются с помощью уравнений ЛэНАмра:

Г. в £5.97 0i7ffipaDH.fi...... _ для аминов и

А I + 0,96СравнА

= 6,33 О'ДбСравн НК- _ карбоновых КИСлот.

I + 0,16Сравн КК

Резкий Подъем изотермы аминов в области их малых равновесных концентраций указывает на высокую избирательность цеолитов по отношению к аминам. Цеолиты. Холинского месторождения БАССР, имеющие такую изотерму при удалении аминов,могут очищать воду от флотореа-гента АШ до норм предельно допустимых концентраций.

с а

•§ 16 н я

С '

й

& 12 о

*в

к 8

43

съ о

и л

3 4

| 2 4.6 8 10 12

" равновесная концентраций флотореагентов,мг/л Рис.2. Изотермы сорбции цеолитами ХолИнского

месторождения ВАССР крупностью -1,25+0,63мм ч I -аминов; 2 - карбоновых кислот

При исследовании- состояния извлекаемых из жидкой фазы флотационной пульпы АШ и таллового масла природными цеолитами Холинского месторождения, получены ИК-спектры поглощения в области 450* 4000 см"* исходных продуктов (флотореагентов АНП, таллового масла, цеолитов), а также продуктов их взаимодействия (рис.3).ИК-спектры поглощения цеолитов, после контактирования с реагентами

II

70

60 50

80 70

60

50

40

Й 30 & 40

2 30

40 30

20

10

3500

500 1000 1500 2000 2500 3000 Рио.З. Инфракрасные спектры поглощения

а-таллового масла, б-АНП, б-цзолитов, г-цеолитов, насыщенных тглловш маслом, д-цеолитов, насыщенных АНП,

АШ1 и талловым маслом (рис,3"г" и "д") отличаются от спектра ис- • ходаого цеолита. На обоих спектрах появляются новые полосы в области 2Ь50 и 2925 см-*-.'Эти полосы имели место в спектрах исходных флотореагентов и соответствуют симметричным и антисимметричным колебаниям групп ~СНг>~. Одновременно в области 1360 и и 1470 см~* наблюдается появление слабых пиков, которые могут быть отнесены к деформационным колебаниям групп -СНг,- и -СНд-, что свидетельствует о хемосорбции цеолитов ионов и молекул' флотореаген-•4'0В и о фиксировании их в каналах цеолитов.

Значительная молекулярная сорбция органических флотационных реагентов АШ и таялоього масла цеолитами обусловлена наличием в ролимерном каркасе их систеш каналов и полостей с окнами строго

12

определенного размера. Диаметр каналов цеолитов типа клиноптилоли-т'а составляет 0,36-0,62 нм. В обычных условиях полости цеолитов заполнены молекулами воды, которые ориентированы вокруг обменных катионов л/д+ , Н+ Катионы и молекулы воды в полостях

цеолита образуют сильноконцентрированный цеолитовый раствор. Размеры и форма молекул полярных веществ флотационных реагентов таковы, что допускают проникновение их в полости цеолитов через окна, обмениваясь на находящиеся там катионы, о чем подтверждают исследования инфракрасной спектроскопии. Способнос.-ь цеолитов Явлинского месторождения осуществлять более глубокую очистку воды от аминов подтверждается также элементарным анализом на содержание в цеолитах углерода. Результаты анализов цеолитов после адсорбции органических веществ показывают, что процентное содержание углерода, уловленного цеолитами после насыщения их аминами в два раза больше, чем у цеолитов, насыщенных карбоновыми кислотами таллового масла, и соответственно составляет 0,23 % - при извлечении из воды карбоновых кислот и 0,49 % - при удалении аминов. Прочность хемосорбции цеолитами, особенно аминов, подтверждает и вытеснительная десорбция,, степень которой не превышает 15

Исследована возможность совместной сорбции смеси используемых флотореагентов в различном диапазоне соотношений их концентраций. Кинетическими исследованиями сорбции нефтяным коксом бинарных сточных вод установлено, что при равном соотношении флотореагентов в воде степень извлечения аминов снижается на 4,2 а карбоновых кислот - на 7,7 %. Установлено, такяе, что при сорбции цеолитами крупностью -1,25 +0,63 мм бинарных с.точных еод, эффективность удаления таллового масла зависит от содержания в воде реагента АНП и продолжительности сорбционного процесса. Эффективность извлечения карбоновых кислот в присутствии аминов заметно скипается при увеличения продолжительности. Наличие в иоде реагента таллового масла не оказывает существенного влияния на степень удаления реагента АНП.

РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОМЫШЛЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ СОРЩИОННОГО

УДАЛЕНИЯ ФЛОТАЦИОННЫХ РЕАГЕНТОВ Промышленные испытания сорбционного удаления флотореагентов АНП и таллового масла из сточных вод ОПО$ Орловского ГСКа и динамических условиях. Очистке подвергали водную фазу лэнного продукта флоташи мусковита. Очистку от флотореагентов осуществляли в колонке, загруженной нефтяным коксом. Крупность кокса составляла до

13

5 мм. Очистку проводили при различной загрузке нефтяного кокса (7,10,14 кг). Линейная скорость фильтрации во Еремя испытаний составляла 0,5; 0,75; 0,6 м /м2 ч. Содержание флотационных реагентов в очищенной воде находилось в следующих пределах: реагента АНП - от 15 до 27 мг/л; реагента таллового масла - от 4,0 до 49,0 мг/л; реагента ИМ-50 - от 6,5 до 8,5 мг/л.

Разработанная технологическая схема позволила достичь стабильных показателей по извлечению аминов на 96 % и карбоновых кислот на 97 %, что дало возможным использовать очищенные стоки в обороте. Годовой экономический эффект при годовом объеме сточных вод 2000 тыс.м3 составит 90,1 тыс.руб. в год.

ВЫВОДИ

3.Установлена возможность использования для очистки сточных вод редкометальных обогатительных фабрик дешевых и эффективных сор- . бентов: углеродсодержащего сорбента - нефтяного кокса замедленного коксования и природных цеолитов Восточной Сибири.

2. Получены основные экспериментальные зависимости, описывающие процесс сорбционного извлечения аминов и карбоновых кислот на нефтяном коксе уравнениями Фрейндлиха и Генри и на природных цеолитах уравнениями Лэнгмюра.

3. Научно обосновано и экспериментально подтверждено,'что адсорбционный слой аминов на поверхности нефтяного кокса представляет собой молекулярную'структуру, а адсорбционный слой карбоновых кислот - сочетание моно- и полимолекулярной структур в наиболее активных центрах поверхности нефтяного кокса. Исследованиями ИК-спектроскопии доказана химическая сорбция органических флогореа-гентов в полимерном каркасе системы каналов и полостей цеолитов.

4. Описан процесс сорбционного извлечения аминов нефтяным коксом в виде регрессивного уравнения, позволяющее' прогнозировать эффективность удаления аминов, из стоков и определить параметры процесса сорбционной очистки расчетным путем, доверительный интервал которого составляет 95

5. Укрупненно-лабораторные и промысленные испытаний, проведенные на реальных сточных водах после флотации вольфрамсодержащта руд, подтвердили высокую эффективность сорбционного удаления аминов и карбоновых кислот с использованием углеродсодержащего сорбента - нефтяного кокса и минерального сорбента - природных цеолитов Холинского месторождения БАССР. Разработана техноло'ическая

14

схема очистки сточных вод с использованием нефтяного кокса,которая предусматривает глубокую очистку воды, в том числе по аминам - 97-99,85 %, по карбоновым кислотам - 96-96 %. Это позволяет использовать очищенные стоки для подпитки оборотных систем. Годоеой экономический эффект при годовом объеме сточных вод 2000 тыс.м3 составит 90,1 тыс.руб. в год.

6. Даны рекомендации по использованию разработанцых рациональных методов для очистки флотационных сточных вод редкометаль-ных обогатительных фабрик. Сорбционный способ с использованием нефтяного кокса рекомендован к применении в выпущенном "Технологическом регламенте-задании по корректировке строительства обогатительной фабрики Орловского ГОКа. Очистка сточных вод обогатительной фабрики от флотореагентов". Регламент принят для проектирования промышленного производства.

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1. Лебедева В.Т., Судникоь,.ч З.Г., Халилова J1.A. Очистка сточных вод от алифатических аминов при переработке редкометаль-ных руд //Водные ресурсы бассейна Байкала и Ангары. Предсказание, рациональное использование и охрена. -.Иркутск. -1983. -C.I2Q-I2I.

2. Скобеев И.К., Судникович В.Г., Лебедева В.Т., БацуеЕ A.A. Результаты лабораторных исследований по очистке сточных вод от флотореагентов //Водные ресурсы бассейна бейкала и Ангары, Предсказание, рациональное использование и охрана. -Иркутск.-1963. -С.121-124.

3. Судникович В.Г., Скобеев U.K., Лебедева В.Т., Ключанс-кий-Н.Г. Очистка сточных вод с помощью природных цеолитов // Цветные металлы. -1984. -№9. -С.90-91.

4. Судникович В.Г., Лебедева В.Г., Скобеев И.К. Использование ЭВМ при разработке технологии очистки сточных вод обогатительных фабрик //Замкнутые системы водоиспользования промышленных предприятий. -Челябинск. -1984. -С.42-43.

5. Судникович В.Г., Лебедева В.Т., Скобеев И.К., Егорова И.В. Применение природнга ионообменников для очистки стоков от флотореагентов //Цветная металлургия. -1984. 12. -С.30-31.

6. Судникович В.Г. Определение оптимальных параметров стабилизации оборотной воды обогатительных фабрик //К попросу оптимального проектирования и реконсч'рук (ии систем водоснабжения городов и предприятий области. -Иркутск. -1965. -C.I4-I5.

7. Судникович В.Г., Лебедева В.Т., Скобеев И.К., Бацуев A.A.

15

Повышение эффективности систем водоснабжения при обогащении руд //К вопросу оптимального проектирования и реконструкции систем водоснабжения городов и предприятий области. -Иркутск.-1965, -С.17-1'9.

В. Судникович В.Г., Скобеев И.К., Лебедев В.Т. Применение нефтяного кокса для очистки- сточных вод от таллового масла // Цветные металлы. -1986. 3. -C.I0I-I02.

9. Судникович В.Г., Лебедева В.Т., Скобеев И.К. Защита подземных вод от промстоков металлургических предприятий //Бути совершенствования охраны подземных вод Прибайкалья. - Иркутск. -1986. -С.24-27, .

10. Леонов C.B., Чикин A.D., Мартынова Т.М., Судникович В.Г., Белобородов A.B. Разработка сорбционной технологии очистки промышленных сточных вод от неорганических солей //Интенсификация процессов обогащения минерального сырья и очистки сточных вод.

- Новосибирск. -1990. -C.IÛ3-I07.

11. Чикин A.D., Леонов С.Б., Мартынова Т.М., Судникович В.Г. Изучение миграции ионов и молекул в процессе сорбционной очистки сточных вод минеральными материалами //Электронная обработка материалов. -Кишинев.- 1991. К5. -С.64-65.

Рот.ИГИ-100-91 .Зак.56