автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.08, диссертация на тему:Исследование и разработка технологии сорбционной очистки фторсодержащих промышленных сточных вод с использованием нового материала "Сипласт"

Каиятвт по высшей школа Мянвстэрстве наука, висшой школн и тэхиачдскоЗ пвлитияи Рессийсквй Федерация,

ИРКУТСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ

ШЛтЕШЧЕШИ ИБС! ¡ПУТ

Р \ П П I?

Для служебного пользования

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЙ СОРБЩЮИНОЙ (¡Ч|«»| ОТ'.) И .4'ЛКРчА"ЛА ('К^МилН'ННН« (,;') (>Ц«и* И«)П

С ИиЮЛЬНОВАШа! НОВОГО МАТЕРИАЛА " СИПЛАСГ

Спвцналь'кесть 05.1С.08 - "Оббгащвнве полезных искэпаекнх"

АВЮР9'1'9Г?.Т

ДГ'Ч'ФРТаОЧЯ *«? С " ПОКРчМ р7'СI'Г1~П^"V"" 'Г ^ ^ "Н1 с ? "ПТ?

Иркутск 1993

Работа выполнена на кафедре обогащения полезных ископае Иркутского политехнического института.

Научный руководитель: доктор технических наук, .профэсс

заседании специализированного иовета Д 063.71.01 Иркутского ордена Трудового Красного Знамени политехнического института по адресу: 664074, г.Иркутск, ул. Лермонтова, 83, ауд.

Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенных печатью учревдения, просим направлять по вышеуказанному адресу на имя ученого секретаря специализированного Совета.

С диссертацией- можно ознакомиться в библиотека институт

Русецкая Г.Д.

Оффициальные оппоненты: Академик Российской

Академии наук БаЁбородин Б.А., кандидат технических науи Перфильев 0.11.

Ведущее предприятие: АО ИРКАЗ

Защита состоится ' 1993г. в 9 часов на

I

Автореферат разослан

Ученый секретарь специализированного .Совета

Ь.М. Салов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Охрана' окружающей среда от 'загрязне-1 является актуальной проблемой современности. В условиях ин-зснвного роста промышленности защита окружающей среды я ра-энальное использование природных ресурсов является важнейшими цачами, которые должны решиться на основе применения маловодной и безотходной технология, исключающей вредное воздейст-з на окружающую среду, и позволяющей использовать отходы иро-водства и вторичные продукты."Решение проблемы защиты окру-ощой среды в значительной мере связано с эффективностью спо> -Зов очистки сточных вод различит* производств» Одним из наи-;юе порспвктивша: методов извлечения фторидов из пропзводст-иных растворов, обеспечивающих йслноту извлечения, является ¡збшюпшИ, с прп,:спс:?дсм : оортоняччскйх сорбентов, Метод ти-ко раопоостраной на ироплплашш:: производствах за рубежом, ¡ь,я о реализации в России.необходимы промышленно-доступные,'доста-чно недецляштные, дешевые и легко регенерируемые сорбенты. Та-VI сорбентам, обладающим высокши техническими характеристика-является новый слюдоподобный материал "Сипласт". Свойства и руктурные особенности этого материала: позволяют с успехом пользовать его для очистки шторсодержащих сточных вод. Приме-ЯЕЭ сорбиясннсй технологии позволит снизить содораапио Фтор-нов до необходимой степени очистки, что улучшит систему во-отводанпя производства и экологическта обстановку региона.

Работа выполнена по плану исслядоватольсккх работ в соот-тствиа с программой Минвуза РСФСР "Человек в окружавшая срвда" 01860Ш5615 и координационным планом ШР Академии наук 3,2, 3. по проблеме "Разработка и совершенствование теории и нвто~ ■ в обогащения полезных иекопа'емих".

Дадь .РАботы.Исследованиэ л разработка технологии сорбцаон-й очистки фторердержащих промышленных сточных вод с примено- ' ем нового сорбента "Сипласт". Изучение кинетических зависимее-й сорбиаошшх пронассов в статических и -динамических условиях 1 ханизма сорбции нешм сорбентом фтористых соединений, с палью тенсш1икшп1и процессов сорбнионной очистки сточных вод.

Методы .исследований. В работе использованы современные ¿пз пк о-хймкче с кие методы : потенцио-гравиметряческий, ИК-спек-троскопии, ренгеноструктурного анализа, электронной микроскопии, статического я динамического определения обменной емкости, химического анализа, технологические исследования в лабораторных я полупромышленных условиях.

• Научная новизна. Впервые установлена природа взаимодействия фтористых соединений с новым слюдоподобным материалом "Сипласт" Установлено, что механизм сорбция носит ионообменный характер. Впервые, в качестве сорбента для очистки фтореодержащях промышленных сточных вод, использован новый слюдоподобный материал "Сипласт", являющийся продуктом переработки мелкоразмерной, некондиционной слюда-флогопита. . Таким образом, найден новый материал, обладающий сорбционными свойствами, который, в свою очередь, является втбричным продуктом обогатительного производства. Изучены и выбраны наиболее рациональные схемы и режим сорбшюн-ноё очистки сточных вод от Фторидов. Разработана математическая модель процесса сорбции с целью прогнозирования оптимальных параметров сорбцаонной очистки сточшэс вод в промышленных условиях. Показана хорошая сходимость расчетных и опытных зависимостей.

Практическая значимость.. По результатам выполненных исследований проведены опытно-промышленные испытания. Использование нового слюдоподобного сорбента "Сипласт" позволило снизить содержание Фтор-ионов до норм, допустимых к сбросу в городскую канализацию для предприятий металлургической отрасли. Разработана технология очистки сЬторс оде ежащих промышленных сточных вод. Ожидаемый экономический эффект от применения технологической ' схемы на предприятии АО ИрКАЗ составит 260 тыс.руб.(й ценах 1991 года) в год.:и оздоровлению экологии региона.

Адробация работы. С .знойные материалы диссертация доложены я ебсуддены на Международной конференция " $¿6 £со '93" (г. Иркутск, 1993), Всесоюзной научно-технической конференций "Современное состояние и перспективы развития процессов очистки сточных вод"(г* Самара, 1992) научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава и студентов Иркутского Политехнического института, кафедре "Обогащение полезных ископаемых"

Московского института стали и сплавав (ШС и С) (Москва, 1993 г.) Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 научных работ. Структура и объем работц, Диссертационная работа содержит 177 страниц основного текста, '38 рисунков, : 26. таблиц, я состоят яз

36 названий и 2 пралокеняй»

состояние теории и тшологаи очистки сточных вол от

СОЕДИНЕНИЙ ФТОРА

Обзор научио-техничзокой и патентной литературы по проблеме зорбнионной технологии очиотки фгорсодеркшцих сточицх вод позвонил определять задачи ииссертаикониой работы:

- выяснить а дать оценку оснорныи Айз^ко-хштескш харнктэрасга--там исслатгувмого нового неорганического слюдоподобного сорбента "Сипласт" ■

- изучить закономерности сорбции, кинетики сорбции {.тср-помв. целью выявления механизма протекания сорбционного процесса;

- определить оптимальные условия процесса сорбции а регенерации слюдоподобного сорбента."Сипласт" с.целью выбора наиболее рационального^ режима сорбционного процесса;

- разработать технологию сорбционной очистки производственных растворов от ионов фтора;

- испытать новый сорбцяонный материал к процесса очистка производственных сточных вод от фторидов.

' ИССЛВДОВАШК СТИГКТУРНЬХ 00ОБШ0СТШ И айЗИКО-ХШЧ|*Ж»1)1 СВОЙСТВ' НОШГО МА'Ш'ИАЛА " СШШЛСТ " 'Сипласт" - принципиально новы!! тип вноококрешззеыиетого материала. Ироышленний випуск "Сшишста" впервые в России начат в 1991 году МалышеЕским рудоуправлением { г. Ас0вот ).

"Сипласт" получают в результате термобарохимичвекоК обрвйо?-к/ слюды флогопите,

Предварительные исследования позполпли определить осношшч физические и химические свойства "Сипласта",

Сипласт представляет собой сыпучий порошок белого цвета, состоящий из сяздсподобннх чещуск тол-циной 0.001- 0.1 им и

- о

и площадью 0.004-Е мм При добавлении к воздушно-сухому "Сй-шшсту" воды, он разбухает вплоть до образования устойчивой водной суспензии. Это сближает его-- содной стороны, с водными^ растворами, содержащими а с другой стороны с монтморил-

лонитом и вермикулитом.

Исследованием методом аннигиляции позитронов устанрвлено, что в результате удаления из флогопита некреынеземистых соста! ляющих , эффективный заряд на кислороде усиливается с ( -1.01 - 1.05) до ( - 0.73- 0.76), то есть до значения, характерного для аморфного кремнезема. Полученные данные позволили сделать выводы по структуре " Сипласта":

- по химическому составу воздушно- сухой "Сипласт" отвеч£ ет формуле;/^ $сОл ' ИлО)х, - О./о ;

- по тонкой текстуре_"Сипласт стоит ближе к слюдам, унас.? дуя элементы их слоистого ! строения, чем достигается его высокая свободная поверхность. Структура "Сипласта" по мере дека-тионирования слюды водородом изменяется от флогопитовой до ам< фной, сохраняя .однако, характерное для слюды соотношение радикала НнВ^Цр

Содержание воды в изученном "Сипласте" составило 12.Ъ%,ч-соответствует соотношению ). Таким образом, в "Сшии

те" содержится воды столько же, сколько в поверхностных слоях предельно-гидратированного. кремнезема. При 1000°С "Сиплее практически, полностью теряет воду, превращаясь в чистый крем1 зем пластинчатого строения. Содержание в "Сипласте", прок; ленном до 1000 С, составляет 98%. Исследование "Сипласта" мет дом дифракционно-термического анализа, проведенное специалист ми Мальшевского рудоуправления, показало,'что он имеет широки 'Эндотермический аффект в области температур 105-240 С. После. Нагревания до 1000 С "Сипласт" сохраняет способность вновь по яащать воду. Повторная дериватограмма того же образца после в держиввния его в течение 24 часов в эксикаторе над водой пока ла, что эндотермический аффект смещен в сторону более низких температур с максимумом - 145°С. При этом потери воды состав ЯИ Полученные данные свидетельствуют о способности "Си

пласта" повторно гидратировать, то есть не терять сорбцнонные

Ь

80 дол

.свойства при прокаливании.

Тонкодисперсный "Сипласт" обладает также тиксотропными

свойствами, что сближает его с гелями и глинами. Тйксотроп-ные свойства "Сипласта" выражаются в способности его высо-кодисперсионпых суспензий с течйшем времени обратно загустевать.

Ряд особенностей структуры "Сипласт" унаследовал от слюды, из которой его получают. В частности, исходя из особенностей строения слюды флогопита, в "Сипласте" резко увеличена свободная поверхность. Исследования показали, что доля свободного обьема в "Сипласте", по сравнению с исходной слюдой, увеличивается более, чем в 3.5 раза, а размер областей с минимальной плотностью увеличивается с 5.2 И до 11,6 Й, что характеризует структуру "Сипласта'1 как шсокодефектную. Данные оптической и электронной микроскопии показывают, что "Сипласт" ик.еет пористое строение. Плотность разрешаемых пор в "Сипласте" достигает 6000 на I см**, а величина ориентировочно оценивается в

800-100 Я.

Наличие в "Сипласте" большого количества микро- и макро- полостей позволило оценить свободную поверхность "Сипласта" в 400-600 м'Уграмм. Вместе с тем, пластинчатое пористое строение

"Сипласта" на уровне сотн'.: тысяч ангстрем определяет важнейшую черту его структуры- возможность обладать сорбционными свейст- ' вами. Сопоставление рентгенограмм исходного флогопита и непол-' ностью выщелаченного,"Сипласта" показало, что в процессе термохимической обработки структура флогопита изменяется, переходя в каолиноподобную. Этим, вероятно, и обусловлены высокие сорб-ционные свойства "Сипласта".

"Сипласт" в варианте слюда, полностью выщелаченная и 'прокат* ленная иммет белый цвет с перламутровым оттенком и слюдоподобное пластинчатое строение. Появление в "Сипласте" перламутрового блеска обусловлено наличием в чещуйках пустот, ориентируемых по спайности. Под микроскопом в отраженном свете такие пустоты в зависимости от толщины имеют соответствующие цвета. Ь проходящем свете чещуйки прозрачны и бесцветны. Показатель преломления П = 1.46. а

Плотность воздушно-сухого "Сипласта" - I.УЬ-2.2 г/см Насыпная масса воздушно-сухого "Сипласта" - 0.3Ь-0.6 г/см

Для образцов "Силласта", полученных в результате восьми»-часовой обработки исходного флогопита (образец I) и двенадцатичасовой обработки ( образец 2. ) был» сняты и исследованы ИК -спектры. ИК - спектроскопическое исследование подтвердило полифункциональный характер поверхности "Силласта" и наличие в ней кислотных гру!ш. С указанными образцами "Сипласта" проведены дальнейшие исследования.

ИССЛЕДОВАНИЕ СОРБЦИИ ФТОР-ИОНОВ СОРБЕНТОМ "СИШ1АСТ" '

Изучение сорбционных свойств исследуемых образцов "Сипласта" проводили как в; статических,так и в динамических условиях. Результаты экспериментов показали,что "Сипласт", полученный в результате двенадцатичасовой обработки исходной слюды,обладает более высокими сорбционными свойствами, в сравнении с обработкой в течение 8 часов, и имеет сорбшонную емкость 18.86 мг/г, в то время, как сорбционная емкость цеолитов составила! - 6.8 -6.23 мг/г, емкость активированного угля КАД-У — 2..Е5 мг/г.

Исследования в области кинепки процесса сорбиии фтор-ионов на "Силласт" позволили рассчитать скорости сорбции, изучить основше параметры процесса и выявить ионообменный механизм сорбции. Ионообменный механизм сорбции также подтверждается результатами ИК - спектроскопии. Сорбиионное выделение ионов фтора из растворов идет по ионообменному типу с обменом ионов фтора на сульфат-ионы в твердой фазе сорбента.

Сорбцию ионов фтора из сточных, вод можно рассматривать как сумму одновременно протекающих процессов диффузии и процессов закрепления молекул сорбируемого вещества вблизи активных центров слюдоподобного сорбента "Сипласт". Последний процесс вероятнее всего осущес гвляется за счет химической реакции ионного обмена, в которой участвуют сульфат-группировки сорбента, присутствующие в нем в результате неполного выщелачивания исходной среды - слюда! флогопита.

Кинетические сорбционные исследования проводились при различных исходных концентрациях фтор-ионов в растворах и различных исходных нагруженностях "Сипласта" ( рис. I ). Экспериментальные кривее имеют типичный для ионообменной сорбции характер:

В

при малых нагружеиностях "Сипласта" скорость сорбции высока и практически постоянна - процесс лимитируется диффузией, пря

больших нагружеиностях "Сипласта" скорость сорбции уменьшается вплоть до достижения равновесного значения сорбционной емкоста (нагру^еьности). Кривая кинетики сорбции тем круче возрастает в начале процесса а резче выходит на тем осльшее равновесное значение погруженности, чем больше концентрация сорбата в щщкой фазе.

Исследован процесс десорбции фтор - конов с насыщенного сор-банта "Оишшст". Показано,' что степень десорбции составляет 95$ лра исиользовашш в качестве регенерирующего реагента 10%, - ого раствора серной кислоты. Проведение 4 циклов "сорбция - десорбция" показало снижение сорбцаснной активности сороекта "Сиплее?" на 3 - 5

ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ МАТШАТИЧЕСКОй МОДЕЛИ ПРОЦЕССА

СоРЪЦИЛ ФТОР - ИСКОВ ПА "СИ11ЛАСТЕ"

Анализ экспериментальных данных о процессе сорбции фтор - ионов на "Силласте""позволил сделать предположение о том, что учитывая

структурные особенности и свойстьа этого материала, а также качественные характеристики сточных вод, подвергающихся очистке, возможно использование в технологии очистки аппаратов - чанов Q перемешиванием. Однако, для решения задачи разработки технологического регламента очистки фторсодержащих промышленных сточных вод необходимо оило спрогнозировать возможные варианты схем очаст-ки сточных 130Д в чанах , а креме того решить про стену мнештаоаого перехода от лабораторных опытов к промышленным аппаратам, для этой цели была построена математическая модель сорсции, исходя аз следующих принципов:

-Технологический процесс сорощюннои очистки сточншг ?-од от фторидов рассматривался как сдокная система, в которой происходя? взаимодействия на микро- а макро- уровне.

- Для описания этой сложной системы возникав наобходакооть $ioof-> ровная микромодели, для чего из общей оаотамы были выделены отдельные объемы ~ зерна или агрегаты сорбента, то ci-ть ваоь oclüh чана условно был раздолен на микроиоьеми,

Ü

рас. 1 Зависимость нагруяониостя сорбента "Сипласт" от Брамана сорбции при исходной концентрации сорбата 925 иг/4 а начальной нагрукеиности; О - 1 ; 4.28 - 2 ; 7.56 - 3 ,* 15.47 - 4 ; 17.24 - 6 ; 18.86 - б .

- Учитывая экспериментальные данные по кинетике сорбция а ста-зскях условиях, необходимо было перейти к динамике процесса с зщью специальной математической обработки. Результат такой об-)тка позволил построить динамическую модель сорбция в микроус-

1ЯХ.

- В разультате- анализа расчетов и данных экспериментальных ки-ачеоких кривых был осуществлен переход от микроусловий процесса Зцяи в лдоора торных... условиях к макроусловиям прохождения сорб-в чане с перемешиванием. Таким образом, микромодель является

гавноп частью макроыодели, то есть происходит агрегирований от-ьных объемов, для которых рассмотрена микромодель, в слоиную дологическую систему - чан. При этом учитывается, что микромо-ь строится ¡¡а основе уравнения кинетики, а макромодель - на осе уравнений ыассоаереноса.

- В основе создания модели кинетики сороции лежит сегрегировак-подход, или метод декомпозиции, позволяющий описать процес.'

бции в микро- и далее в макро-динамаческих условиях. Указанные принципы построения математической модели процесса сода позволили получать практическую модель, которая в своя оче-з> предопределила технологические условия проведения процесса ;стки сточных вод в чанах о перемешиванием при использования в ¡естве сорбента нового материала "Синпаст". Особенность предложенной модели сорбция - сегрегированный под-i к ошюшиы процесса. Сегрегированный подход предполагает, что ',o.!Viiip:/ei.':üí.i процессе существует больше количество изолирован-с друг ит друга частях» (агрегатов), которые' вз^нмодействуат оо >дой, где они находятся, Сорбция, как «и предполагаем, токе яв-зтоя cerpür;tpouaíüíírM пхлцвссом. Особенность:) Сбграгцровашюго иода явшотсл oosuomoevh поизльаовать для расчета ив да^ерап-члыше уравнения кинетики, а их решения - кинетические кризис», цедя, основанные на сегрегированном подхода, онааиийш'ся ооде-? эстимя, чем в случае описания процесса сороцаа дайоренццальт^лп ивкоияямя д>цфуэкп.

ПРОМЫШЕНШ ИСЛШНИЯ ОЧИСТКИ ¿ТОРСОДЕРШЩ СТОЧНЫХ ЬОД СОРБЕНТОМ "СИПЛАСТ"

Промышленные испытания сорбционной технологии по извлечение фторидов из сточных вод проведены на предприятии АО ИРКАЗ. Разработана и испытана сорбционная технология очистки фторсодер-жащих промышленных сточных вод в последовательности чанов с дальнейшей регенерацией сорбента "Сипласт", обезвреживанием регенера-циошшго раствора и многократным использованием "Сиплаота" в цикле ."сорбция-десорбция".

В результате проведенных полупромышленных"испытаний водоочи зтиой установки получены удовлетворительные результаты, обесфтори-вания промышленных сточных вод. Расход фтореодержащих промышленных сточных вод составляет 215 м3/сут. Из них ¡¿5 ы3 составляет ст наиболеезагрязненный соединениями фтора, который в промышленных испытаниях подвергали очистке. Концентрация фторидов в сточных водах составила 1000 иг/ж. В результате очистки равновесные концентрации Фтор-ионов в очищенных водах соответствуют нормам■допустимы; для сброса в систему городской канализации концентраций удаляемых из вод соединений.

Процесс очистки.фторсодержащих сточных вод в промышленных у< ловиях осуществляли о^лэботкой суточного расхода высококонцентрирс ванных по фторидам сточных вод в количестве 1ма на опыт в периодическом режиме "Сипластом" в последовательности 3 чанов емкостью 6 и3 , крупность "Сипласта" - 0.315 мм, при различном соотношении твердое:жидкое - Т:Ж '= 1:10 и Т:Ж = 1:20. Перемешивание сточных вод с "Сипластом" в чанах осуществляли путем подачи сжатого воздуха» для чего предусматривалось подсоединение к существующе" сети сжатого воздуха. Время пребывания очищаемого раствора в каждом чане - 3 ча'сат-Ь- дальнейшем фильтровали очищенные сточные воды на барабанном вакуум-фильтре для отделения "Сипласта", проводили анализ на содержание фторидов после отведения осветленной воды.

Регенерацию "Сипласта" производили в специальной емкости обь рмоы 3 мэ. В качестве регенерирующего агента использовали раствор серноР кислоты 10$ по массе. Время десорбции - 2 часа. Степень извлечения фторидов составила 95$. Результаты наиболее значимых опы-^ОР прмышлвшшх испытаний приведены в таблице 1.

Таблица I

Результаты опытно-промышленных испытаний сорбционной очистки эторсодержащих промышленных сточных род

опыта Концентрация фтор-ионов в сточных водах, иг/л Стй'лень очистки от фтор-ионов Соотношение Т:Д

начальна я рЗИГОРеС- пая

• Ь'Х)0 1U00 l'L>. л VI Л 1 1: 10

(¡»и 1Н1,>нниен11»; -ироспзлучтнгчилчнн оп*«-

альные расходные показатели процесса очистки. Анализ полученных езультатов промышленных испытаний показал конкретную возмояшость орбционной очистки высококонцентрировпнных фтореодержащих сточ-ых вод поэтапно для получения кон,ииционных по фторидам очищенных точных под:

1 этап - обработка "Сипластом" в цепи аппаратов - чанов емко-тъв 5 м3, количеством 3 тт.,сточных вод с концентрацией фтор-ио-

ов 1000 ;лг/л» ргоходим '-'Ь ••«''/сут нрп соотпсдонм! 1:10 и смй-сние копцс-мтрич'п 'I-: up ■'.¡■jt'on и './чиненных зсдук до Ш »¡г/л ¡inn' тспекм очисти 91 Л

2 от>:л - ппэтерння с^рбци^нн^г! очистка сточных вод, лропедщ^х ерзыЛ этап считки, н последовательности т^е.ч чэио« емкчетья

ма при соотношении T::'i< « l:<;0. Upeun npeo'tvmum очжтсчого расг • зра в кпгядом чано - 3 часа. Перемешивание в чанах осуществляется эздухои. Остаточная хокцеитрвния фгор-ионов в сточных водах, нро-здших двухступенчатую очистку составляет - 5.26 мг/л, степень листки - VU.iJ '/->.

На основшшн резучьютов исполненных исследований преллояакз гхнологическая схема ^рис. 2 ^сорбционной очистки фторсодержь-IX промышленных сточных вод, которая включает 3 основных цикла: 1кл очимтки сточных вод от фторидов контактированием с "Сипласт-<", цикл регенератш огрябстянного сорбента "Сиилкст" и никл ¡здврелшеииия регенср>;>.,ион<мги рисглира,

mu PirFüfM i цитши ист An m s тши- y «un ттлкции L

f№iWJi¿U,UU

рис, 2 Предлагаемая тмнолсгичесх*я cxeva сорОционной очистка фтореодсркащях цроишмеиных сточных вод

Ожидаемый экономический аффект в результате снинения расхода ыечести, применяемой по базовому технологическому режиму ддя обосфторивания промышленных сточных вод, при проведении процессу сорбционной очистки с использованием "Сипласта" в качестве сорбента для очистки фтореодержащих промышленных сточных вод пред-приятия АО I1FKA3 составил £60 тыс. руб. в год.

«

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Анализ литературных данных, результатов научных исследований, практики работы промышленных предприятий -позволил выбрать следующее направление исследований, целью которого явился поиск новых перспективных сорбентов среди вторичных продуктов обогатительного производства с последующим изучением закономерностей сорбции фторидов из сточных вод , разработка и испытание технологической схемы сорбционной очистки фторсодержащих промышленных сточных вод с использованием нового материала "Силласт".

2. Анализ физико-химических свойств нового материала "Сиплее?" позволил использовать, его в качестве сорбента для очистки "фторм содержащих промышленных сточных вод.

3. В результате исследований процесса сорбции фторидов из промышленных растворов с использованием цеолитов, активированных углей и "Сипласта"'установлено, что "Сипласт" обладает более высокими сирбционными свойствами по отношению к фтор-ионам.

Статическая сорбционнвя емкость "Сипласта" составила 18,фо мг/г, в то время как емкость цеолитов - 6.8-8.ыг/г, емкость активированного угля КАД-Э' - £.¡¿5 мг/г.

4. Изучены кинетические характеристику'процесса сорбции фтор-ионов на "Сипласте". Рассчитаны скорости сорбции фтор-ионоа "Си-пластом". С применением комплекса физика-хиыических методов исс-? лвдаваний изучены основные параметры процесса сорбции фтормдоа у выявлен Ионообменный механизм сорбции.

5. Исследован процесс регенерации отработанного "Сцпл»ст»*» Показано, что степень десорбции составляет при использовали» в качества регенерирующего агента раствора серной кислоты lût

по массе. Сорбционнал активность "Сипласта" оттаете« на ii-îi S в многократном цикле "Сорбция - десорбция".

Jb. Разработана математическар модель сорбции фторидов из 5 промышленных сточных вод с использованием "Сипласта", позволяющая решить проблему масштабного ^рехода от лабораторных опы-, тов к цромышленным аппаратам- чанам с перемешиванием, а также спрогнозировать возможные вар), анты'схем сорбционной очистки фторсодержещих промышленных сточных вод. В основе математического моделирования сорбционного процесса лежит сегрегированный подход, или метод декомпозиции. , \ \

7. Разработана технологическая схема сорбционной очистки фторсодержащих ц^омышленных сточных водЛ проведены ее опытно-промышленные испытания. Ожидаемый экономический эффект от внедрения разработанной технологии сорбционной очистки составит ¿60 тыс. руб. в год. 1

Разработанная технологическая схема включена в план реконструкции очистных сооружений водоочистки предприятия АО ИРКАЗ.

Данная технология может быть рекомендована для внедрения на других, промышленных предприятиях металлургической отрасли,.

Разработанная технология сорбционной очистки фторсодержа-щих промышленных сточных вод с применением "Сипласта" является также основой комплексного использования слюдяного сырья.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Русецкая Г.Д., Рущ Е.А. Исследование сорбционного метода очистки фторсодержащих промышленных сточных вод // Экология металлургических производств: Тез. докл.-Всесоюз, на-учно-практ. конф. --Новосибирск, 1991. - с. 158-160.

2. руш Е.А. Исследование структурных особенностей нового сорбционного материала " Сипласт " физико-химическими ме-' тодами. Иркутск, политех, ин-т, - Иркутск, 1992. - 16 с.:ил. Библиогр. назв. 5 Д'ел. в ВИНИТИ.

3. Русецкая Г.Д., Руш Е.А. Исследование и разработка технологии очистки фторсодержащих промышленных сточных вод сорб-ционным методом // Международная конференция по экологии Сибири " Сибоко - 93 "; Тез. докл. междунардн. конф."СибЭко -93". - Иркутск, 1У93; - с. 58-59. ;

1С

4. Русецкая Т.Д., Руш Е.А. Исследования сорбционной очцс-тки фтореодержащих сточных вод металлургических производств

// Актуальные "эколого-экономичесКие проблемы" современной химии: Тез.докл.десятой республ. научно-практич. конф. "Химия - У2". Самара, 19У2. - с. 27-2У.

5. Руш Е.А., Цехир-;в Д.В. Математическое моделирование процесса сорбционной очистки фторсодержащих промышленных сточных вод // Перспективы развития химико-металлургических технологий: Тез.докл. научно-практич. конф. - Иркутск. 1УУЗ - с.23-24

6. Русецкая Г.Д., Руга Е.А. Исследование и разработка технологии сорбционной очистки фтореодержащих промышленных сточных вод // Перспективы развития химико-металлургических технологий:

лркл. научно-практич. конф. - Ищутск. 1993. - с.43-44,

»

Подписано в печать 15.II.93. формат 60X84 1/16.

Бумага типографская. Печать офсетняя. Усл. печ. л. , 1 Уч.-изд.л. ¿,5 Тираж Ю0 экз- Заказ 33

Иркутский политехнический институт

664074, Иркутск, ул. Лермонтова, 83