TY - JOUR

T1 - ВЫБОР СОРБЕНТА ДЛЯ ОЧИСТКИ СУЛЬФАТНЫХ ЦИНКОВЫХ РАСТВОРОВ ОТ ФТОРИД-ИОНОВ

AU - Мамяченков, Сергей Владимирович

AU - Колмачихина, Эльвира Барыевна

AU - Блудова, Дана

AU - Анисимова, Ольга Сергеевна

PY - 2020

Y1 - 2020

N2 - Процесс очистки сульфатных цинковых растворов определяет технологические, экономические и экологические результаты производства. Поскольку в последнее время наблюдается постоянный рост содержания галогенидов в продуктивных растворах цинкового производства вследствие переработки техногенного цинксодержащего сырья, то становится особо актуален поиск способов очистки цинковых растворов от галогенидов, в частности от фтора, с помощью разнообразных методов. Цель данной работы состояла в исследовании эффективности акаганеита в качестве сорбента для очистки сульфатных растворов цинкового производства от фторид-ионов. При этом особенно важно выбрать носитель для сорбента, поскольку из-за наноразмерности частиц акаганеита фильтрация раствора от сорбента проблематична. По поверхностным характеристикам и физико-химическим свойствам наиболее подходящими носителями для этих целей являются гипс и красный шлам глиноземного производства. В экспериментах использовали сульфатный цинковый раствор (100 г/дм3 Zn2+, рН = 4,5), содержащий 26,8-111,4 мг/дм3 F-. Максимальное значение емкости по фторид-иону показал красный шлам вследствие образования F-Al-комплексов. Наибольшее извлечение фтора продемонстрировал красный шлам с импрегнированным акаганеитом при повышенной температуре, позволяющей проявить свойства сорбента и ускорить поверхностный процесс обмена ОН- ↔ F-. Сорбент на основе гипса успешно удалял фтор за счет высвобождения активных ионов кальция и образования фторида кальция. Количество удаленного фтора зависит от материала сорбента, его расхода, продолжительности и температуры сорбции. Определены оптимальные условия обработки (при рН == 5,5): температура - 60 °С, продолжительность процесса - 120 мин, расход композитного сорбента - 20÷30 г/дм3. Показано, что для очистки цинковых растворов от галогенидов наиболее подходящими являются композитные сорбенты на основе красного шлама или гипса с импрегнированным акаганеитом (β-FeOOH). Их применение позволяет достичь в реальном диапазоне рН технологических растворов высоких значений емкости и глубины очистки от ионов фтора (до 98-99 %). Указанные сорбенты могут быть подвергнуты регенерации в растворе щелочи, после чего использованы повторно (до 3-4 циклов).

AB - Процесс очистки сульфатных цинковых растворов определяет технологические, экономические и экологические результаты производства. Поскольку в последнее время наблюдается постоянный рост содержания галогенидов в продуктивных растворах цинкового производства вследствие переработки техногенного цинксодержащего сырья, то становится особо актуален поиск способов очистки цинковых растворов от галогенидов, в частности от фтора, с помощью разнообразных методов. Цель данной работы состояла в исследовании эффективности акаганеита в качестве сорбента для очистки сульфатных растворов цинкового производства от фторид-ионов. При этом особенно важно выбрать носитель для сорбента, поскольку из-за наноразмерности частиц акаганеита фильтрация раствора от сорбента проблематична. По поверхностным характеристикам и физико-химическим свойствам наиболее подходящими носителями для этих целей являются гипс и красный шлам глиноземного производства. В экспериментах использовали сульфатный цинковый раствор (100 г/дм3 Zn2+, рН = 4,5), содержащий 26,8-111,4 мг/дм3 F-. Максимальное значение емкости по фторид-иону показал красный шлам вследствие образования F-Al-комплексов. Наибольшее извлечение фтора продемонстрировал красный шлам с импрегнированным акаганеитом при повышенной температуре, позволяющей проявить свойства сорбента и ускорить поверхностный процесс обмена ОН- ↔ F-. Сорбент на основе гипса успешно удалял фтор за счет высвобождения активных ионов кальция и образования фторида кальция. Количество удаленного фтора зависит от материала сорбента, его расхода, продолжительности и температуры сорбции. Определены оптимальные условия обработки (при рН == 5,5): температура - 60 °С, продолжительность процесса - 120 мин, расход композитного сорбента - 20÷30 г/дм3. Показано, что для очистки цинковых растворов от галогенидов наиболее подходящими являются композитные сорбенты на основе красного шлама или гипса с импрегнированным акаганеитом (β-FeOOH). Их применение позволяет достичь в реальном диапазоне рН технологических растворов высоких значений емкости и глубины очистки от ионов фтора (до 98-99 %). Указанные сорбенты могут быть подвергнуты регенерации в растворе щелочи, после чего использованы повторно (до 3-4 циклов).

UR - https://www.elibrary.ru/item.asp?id=43835507

U2 - 10.17073/0021-3438-2020-4-7-15

DO - 10.17073/0021-3438-2020-4-7-15

M3 - Статья

SP - 7

EP - 15

JO - Известия высших учебных заведений. Цветная металлургия

JF - Известия высших учебных заведений. Цветная металлургия

SN - 0021-3438

IS - 4

ER -