Технологічний процес отримання цинкового купоросу із цинковмісних шламів стічних вод - Автореферат

Національний технічний університет України Технологічний процес отримання цинкового купоросу із цинковмісних шламів стічних вод Робота виконана на кафедрі хімії та хімічної технології неорганічних речовин Черкаського державного технологічного університету Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України Столяренко Геннадій Степанович, Черкаський державний технологічний університет, Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України, завідувач кафедри хімії та хімічної технології неорганічних речовин Національний університет «Львівська політехніка» Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України, професор кафедри хімії і технології неорганічних речовин доктор технічних наук, професорЗначні площі шламонакопичувачів становлять небезпеку забруднення ґрунту, підземних вод та відповідно сільськогосподарських культур, становлять значну небезпеку для людини та інших живих організмів, тому що накопичені в рослинах важкі метали включаються в харчові ланцюги і з продуктами харчування потрапляють в шлунково ? кишковий тракт людини. Такими, наприклад, є цинк, вміст якого в природній сировині становить 1 ? 3%, а у відходах виробництва віскозного волокна 6,5 ? 40% (залежно від асортименту продукції, що випускають та реагентів, що застосовують для очищення стічних вод). Запаси шламу, що містить цинк на підприємствах середньої потужності, становлять величину 1000000 т, що дасть змогу переробляти цю кількість шламу з продуктивністю 10 т/год протягом 10 - 15 років. Відповідно до державних програм України, що стосуються охорони навколишнього середовища за напрямком “Новітні технології та ресурсозберігаючі технології в енергетиці, промисловості та агропромисловому комплексі», робота виконана в рамках державної науково ? дослідної теми Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України «Розробка та створення технології отримання сполук цинку з стічних вод і шламів» (01.01.2010 - 31.12.2011 рр., номер державної реєстрації 0110U000844). Наукова новизна одержаних результатів полягає в тому, що виявлені закономірності і кількісні залежності перебігу процесів утилізаційного вилучення цинку шляхом перероблення шламу, отриманого на основі сполук Кальцію, саме: ? вперше визначено вплив різних технологічних параметрів (температури, тривалості контакту, концентрації реагенту та інтенсивності перемішування) на ступінь вилучення цинку із цинковмісного шламу та область перебігу процесу;За результатами огляду існуючих технологій утилізації цинку та способів очищення готового продукту, встановлено, що відходи виробництва віскозного волокна ВАТ «Черкаське хімволокно» є специфічними, оскільки в технології в якості осаджувача відпрацьованих розчинів використовують вапняне молоко. Цинку сульфат після процесу практично весь переходить у відходи. Усереднені результати визначення хімічного складу шламу (в % мас.) дали наступні значення: Цинк ? 6,5±3,0; Ферум ? 0,8±0,21; Марганець від 0,0034 до 0,07; Плюмбум - від 0,005 до 0,01; Кальцій - від 4,5 до 17,98; Магній від 0,52 до 1,86; Алюміній - від 0,03 до 0,31%, Калій - від 0,08 до 0,15%, Натрій-від 0,6 до 2,1%, Купрум - від 0,003 до 0,006, Нікель - сліди. Стадій осадження продуктів, які містять цинк, в схемі декілька: первинне вилучення цинку із стічних вод на стадії шламоутворення, осадження Zn(OH)2 із лужного розчину, осадження Zn2 для одержання кінцевого продукту ZNSO4. Розроблена конструкція пристрою для очищення стічних вод від цинку гідроксиду має конічний профіль, перегородки регулюють рівномірне розподілення стічної води між пластинами, у верхній частині розташований збірний колектор для очищеної води, а у нижній частині розташований збірний колектор для осаду, який відсмоктують погружним насосом.Здійснений аналіз існуючих потреб України у цинку та його сполуках свідчить про актуальність досліджень переробки промислових цинковмісних відходів для одержання цінних продуктів. За критичним оглядом сучасних способів вилучення і утилізації сполук цинку з шламів та промислових твердих відходів науковий та практичний інтерес представляють високотемпературні металургійні способи, електроліз з розчинів та хімічне вилуговування. Вплив шламонакопичувачів на оточуюче середовище обумовлює серйозні екологічні проблеми повязані з міграцією компонентів шламу в ґрунтові води та поширення зони забруднення в напрямку р. З іншого боку, є економічно доцільним утилізувати цинк з шламу, оскільки концентрація його у відходах вища, ніж у природній сировині, а потужні родовища цинковмісних руд знаходяться за межами нашої країни. На підставі комплексного вивчення цинковмісного шламу рентгенофазовим, термогравіметричним методами, спектрофотометрії, термічного та хімічного аналізу встановили хімічний, фазовий та елементний склад шламу.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ