CC BY
8Chemical Journal of Kazakhstan
Volume 4, Number 80(2022), 15-25 https://doi.org/10.51580/2022-3/2710-1185.90
УДК 544.77
PHYSICO-CHEMICAL STUDY OF THE ADSORPTION PROPERTIES OF NATURAL MINERALS FOR THE SORPTION TREATMENT OF WASTEWATERS
M.G. Murzagaliyeva1, N.S. Ashimkhan1', A.K. Tanybayeva 2, A.A Rysmagambetova2
1Asfendiyarov Kazakh National Medical University, Almaty, Kazakhstan 2 Al-Farabi Kazakh National University, Almaty, Kazakhstan e-mail: nazgul. ashimkhan@mail. ru
Abstract. Introduction. Due to the large number of the production facilities, the problems of industrial water cleaning and waste processing often arise. Due to a decrease in the environmental conditions, there is a need to tighten the requirements for the disposal of the industrial wastewaters and wastes. Besides, there are requirements for creating effective methods in the field of industrial wastewater treatment. The main goal of the research work is to study the chemical composition and structure of the natural adsorbents for sorption purification of the industrial wastewaters from toxic metal ions, as well as the adsorption properties. The method DRON-4-7, Co-anode, 25kV, 25mA, 29-5-80oC of X-ray phase analysis method has been used. The X-ray phase analysis has been used as a research method. Bentonite montmorillonite (the Sredniy Tentek deposit), red bentonite (the Mukry deposit), zeolite (the Maytobe deposit) and diatomite (the Ile deposit), produced in the Almaty region, have been taken as the research objects. As a result of the research, it has been found that the main composition of the diatomite mineral consists of silicon oxide of various forms, the composition of the zeolite mineral Laumontite is Ca4Al8Sii6O48^ 14H2O (51.3%), and the composition of bentonites includes beidellite - montmorillonite. It has been determined that the adsorption property of diatomite and zeolite is due to their high porosity, and for bentonites, the penetration of various ions into the interpacket space between the layers of minerals. The conclusion of the study is that natural minerals of the Almaty region, bentonite, montmorillonite (the Sredniy Tentek field), red bentonite (the Mukry field), zeolite (the Maitobe field) and diatomite (the Ile field) have high sorption properties, that is, sorption treatment of industrial wastewaters. These natural minerals have been used during the sorption treatment of the wastewaters of the "Kaynar-AKB" production.
Key words: waste water, natural adsobrbent, X-ray analysis,sorption purification, natural minerals
Murzagalieva Manshuk Ginayatovna Candidate of Chemical Sciences, e-mail: m murzagalieva@mail.ru
Ashimkhan Nazgul Seilkhankyzy Candidate of Chemical Sciences, e-mail: nazgul. ashimkhan@mail. ru
Tanybayeva Ainur Abdurasulovna Candidate of Chemical Sciences, e-mail: ainur. tanybaeva@kaznu. kz
Rysmagambetova Aina Akanovna PhD, e-mail: ry.s.aina@mail.ru
Citation: M.G. Murzagalieva, N.S. Ashimkhan, A.K. Tanybayeva, A.A. Rysmagambetova. Physico-chemical study of the adsorption properties of natural minerals for the sorption treatment of wastewaters. Chem. J. Kaz., 2022, 4(80), 15-25. (In Kaz.). DOI: https://doi.org/10.51580/2022-3/2710-1185.90
АFЫНДЫ СУЛАРДЫ СОРБЦИЯЛЬЩ ТАЗАРТУ УШ1Н ТАБИFИ МИНЕРАЛДАРДЫЦ АДСОРБЦИЯЛЬЩ ЦАСИЕТ1Н ФИЗИКА-ХИМИЯЛЬЩ ЗЕРТТЕУ
М.Г. Мурзагалиееа1, Н.С. Ашимхан1', А.К. Таныбаееа2, А.А Рысмагамбетова2
1С.Д. Асфендияров атындагы Цазац щттыц медициналыцynrnepcumemi, Алматы, Цазацстан 2эл - Фараби атындагы Цазац улттыц yниверситетi, Алматы, Цазацстан e-mail: nazgul. ashimkhan@mail. ru
Туйшдеме. Kipicne. 0ндiрiс орындарыньщ кептеп ашылуына байланысты eндiрiстiк суларды тазалау жэне калдыктарды кайта евдеу туралы мэселелер жиi туындайды. Экологиялык жагдайлардыц тeмендеуiне байланысты, eндiрiстiк агынды сулар мен калдыктарды тастау талаптарын катацдату кажеттiгi туындайды. 0нд1рютщ кайсысы болмасын агынды сулар мен калдыксыз жумыс жасамайды. 0ндiрiстi жобалау кезшде агынды сулардыц TYзiлуiн, оларды аркарай тазалау жэне кайта ецдеу тшт карастырылмаган. 0ндiрiстiк агынды суларды карапайым тэсiлмен, ягни жакын кабылдау бeлiмiне немесе су куймасына агызатын. Агынды суларды осы тэсшмен агызу каншалыкты зиян екенiн ескерiлмеген. Ка^рг уакытта eндiрiстiк саркын суларды агызу тэсiлдерi eзгерген. Сонымен катар, eндiрiстiк агынды суларды тазалау саласы бойынша тиiмдi тэсiлдердi жасау талаптары карастырылган. Зерттеу ж^мысыныц нeгiзгi мацсаты -eндiрiстiк агынды суларды уытты метал иондарынан сорбциялык тазарту Yшiн, табиги адсорбенттердщ химиялык курамы мен курылымын, адсорбциялык касиетiн зерттеу болып табылады. Зерттеу эдШ ДРОН-4-7, Со-анод, 25kV, 25mA, 29-5-80оС рентгендiк фазалык талдау эдю колданылды. Зерттеу нысандары ретiнде Алматы облысынан шыгарылатын, бентонит монтмориллонит (Средний Тентек кен орны), кызыл бентонит (Мукры кен орны), цеолит (Майтобе кен орны) жэне диатомит (1ле кен орны) алынды. Зерттеу нэтижестде диатомит минералыныц негiзгi курамы, формасы эртYрлi кремний оксидiнен туратыны, циолит минералы Laumontite курамы Ca4Al8Sii6O48l4H2O (51,3%) екеш, бентониттер курамында бейделлит - монтмориллонит болатыны аныкталды. Диатомит пен циолиттщ адсорбциялык касиетi олардыц кеуектшшнщ жогары болуына, бентониттер Yшiн минералдардыц кабаттары арасындагы пакетаралык кещст1кке эртYрлi иондардыц ене алуына байланысты екеш аныкталды. Зерттеу цорытындысы - Алматы облысынан шыккан табиги минералдардыц бентонит монтмориллонит (Средний Тентек кен орны), кызыл бентонит (Мукры кен орны), цеолит (Майтобе кен орны) жэне диатомит (1ле кен орны), сорбциялык касиет жогары, ягни eндiрiстiк агынды суларды сорбциялык тазалау Yшiн колдануга болатыны аныкталды. Бул табиги минералдарды «Кайнар-АКБ» eндiрiсшiц агынды суларын сорбциялык тазарту кезшде колданды.
ТYЙiндi сездер: агынды сулар, табиги адсорбент, рентгендж фазалык талдау, сорбциялык тазарту, табиги минералдар
Мурзагалиееа Маншук Гинаятоена Химия гылымдарыныц кандидаты
Ашимхан Назгуль Сеилханкызы Химия гылымдарыныц кандидаты
Таныбаева Айнур Кабдрасулоена Химия гылымдарыныц кандидаты
Рысмагамбетова Айна Аканоена PhD
1. Kipicne
Адам денсаулыгына эсер ететш факторлардыц шшде коршаган ортаныц факторлары мацызды рeль аткарады. Адамныц eндiрiстегi эрекет су коймаларыныц уытты заттармен, ягни металл иондарымен, мунай eнiмдерiмен, улы синтетикалык заттармен ластануына экелдi [1].
Суды тазартудыц барлык арнайы эдютершщ iшiнде адсорбциялык эдютер ец карапайым, арзанырак, колжетiмдi жэне тиiмдi болып табылады [2].
Табиги минералды сорбенттердi адсорбциялыщ процеске, ягни суды тазарту процестервде ^олдану, олардыц ^¥ны арзан жэне сорбциялыщ сыйымдылыгыныц жогары болуына байланысты болып табылады. Табиги минералдардагы сорбция процестерi туралы басылымдарды шолу, б^л процестердщ аз зерттелгенiн жэне б^л саланыц егжей-тегжейлi зерттеудi ^ажет ететшш кврсеттi. Сонымен ^атар, суды тазартудыц классикалыщ технологияларын уза^ уа^ыт бойы пайдалану, гидросфераныц одан да жогары ластануына экелдi, б^л агынды суларды тазартуда жаца стратегиялар мен технологияларды ^ажет ететiн кврсетедi [3].
Зерттеу ж^мысыныц негiзгi ма^саты - отандыщ табиги минералдардыц вндiрiстiк агынды суларды тазартуга ^олдану Yшiн, химиялыщ ^рамы мен ^рылымын, адсорбциялыщ ^асиетш аныщтау болып табылады.
вндiрiстiк агынды суларды тазартуды зерттеу бойынша табиги адсорбенттер ретiнде отандыщ минералдар - бентонит монтмориллонит (Средний Тентек кен орны), ^ызыл бентонит (Мукры кен орны), цеолит (Майтобе кен орны) жэне диатомит (1ле кен орны) алынды.
Зерттелiнiп отырган нысандардыц химиялыщ ^¥рамы мен ^рылымын, адсорбциялыщ ^асиетш аныщтау Yшiн рентгендiк фазалыщ талдау эдю жасалды. Рентгендiк фазалыщ талдау эдю ДРОН-4-7, Со-анод, 25кУ, 25тА, 29-5-80оС к¥ралында зерттелдi.
Зерттеу нэтижесiнде диатомит минералыныц негiзгi ^^рамы, формасы эртYPлi кремний оксидiнен т^ратыны, циолит минералы Laumontite ^рамы Са4Л18Б11б048 14Н20 (51,3%) екеш, бентониттер кдоамында бейделлит -монтмориллонит болатыны аныщталды. Диатомит пен циолиттщ адсорбциялыщ ^асиет олардыц кеуектшшнщ жогары болуына, бентониттер Yшiн минералдардыц ^абаттары арасындагы пакетаралыщ кецiстiкке эртYрлi иондардыц ене алуына байланысты екенi аныщталды. Зерттеу ^орытындысы ретiнде Алматы облысынан шывдан табиги минералдардыц бентонит монтмориллонит (Средний Тентек кен орны), ^ызыл бентонит (Мукры кен орны), цеолит (Майтобе кен орны) жэне диатомит (1ле кен орны), сорбциялыщ ^асиет жогары, ягни вцщрютш агынды суларды сорбциялыщ тазалау Yшiн ^олдануга болатыны аныщталды. Kазiргi зерттеу ж^мысы табиги минералдарды вндiрiстiк агынды суларды тазарту процесше угымды ^олданып, жобалауга квмектесуi мYмкiн.
2. Нэтижелер жэне оларды талдау
Зерттеу ж^мысыныц негiзгi ма^саты - вндiрiстiк агынды суларды уытты метал иондарынан сорбциялыщ тазарту Yшiн, табиги адсорбенттердiц химиялыщ ^рамы мен к¥рылымын, адсорбциялыщ ^асиетш зерттеу болып табылады. Табиги адсорбент ретшде бентониттер, диатомит жэне цеолит алынды. Осы минералдардыц барлыгы к¥рылымы мен ^асиетше байланысты жа^сы адсорбенттер болып келедi [4-6]. Алматы облысында шыгатын бентонит монтмориллонит (Средний Тентек кен орны), ^ызыл
бентонит (Мукры кен орны), цеолит (Майтобе кен орны) жэне диатомит адсорбенттер ретiнде колданылды.
Ауыр метал иондарынан агынды суларды тазалау бойынша зерттеу жYргiзу Yшiн алдымен адсорбенттердщ химиялык к¥рамы мен к¥рылымын аньщтау кажет. Зерттелiнiп отырган минералдардыц сапалык жэне жартылай сандык к¥рамын аныктау Yшiн, рентгендiк фазалык талдау жасалынды.
1 суретте диатомиттщ ( 1ле кен орны) рентгенограммасы кврсетiлген.
1000
см со см
II
тз
со со
С)
со II
тз
1- 1-
ю т-
ю со
00
СО СМ
II II
тз тз
со со
О)
см
II
тз
ю см
см
II
тз
00
00 00
II
тз
со
О)
со
II
тз
•ггтг,
15
20
30 40
2 THETA degrees
50
ИN 1 diatomite SiO2-Cristobalite SiO2-Quartz
Сурет 1- Диатомиттщ (1ле кен орны) рентгенограммасы
0
Рентгенограммадан алынган зерттеу нэтижелерiн колданып, осы минералдардыц жартылай сандык талдауы жасалды (1 кесте).
Кесте 1- Диатомиттщ (1ле кен орны) жартылай сандык талдау нэтижелер1
Formula %
SiO2-Cristobalite 95.7
SiO2-Quartz 4.3
Зерттелiнiп отырган диатомиттщ непзп к¥рамы формасы эртYрлi кремний оксидшен т^ратыны аныкталды. Кристобалит жогары температурада тYрленген кварц SiO2 болып келедi. Кристобалит сферолит немесе виноградин (размеры 1 мм шар тэрiздi) тYрiнде обсидианда
(вулкандык шыны), сонымен катар бос куыстарда болады. Кейде кристобалит кристалдарында, калыпты октаэдрлердщ тYЙiршiктi шогырларында ескен тридимит пластиналарымен, сирек кYPдeлi бал ^ялы к^рылым тYрiндe, псевдокубтык кристалдар (сфералык пiшiндi кристалдар), массивтш формада болады. Эдетте оныц тYсi актан саргыш жэне ашык коцырга дeйiн болады. Оныц каттылыгы жогары (6-7), мeншiктi салмагы 2,32-2,36 г/см3 тец.
Осылайша, механикалык каттылыгы жогары, жогары температурага тезiмдiлiгi, сондай-ак диатомиттщ агрeссивтi ортага т^рактылыгы оныц К^рамына байланысты eкeнi аныкталды. Диатомиттiц адсорбциялык касиeттeрi нeгiзiнeн оныц кeуeктiлiгiнiц жогары болуына байланысты eкeнi аныкталды.
Рентгенограммада (2-сурет) жэне 2-кестеде цeолиттiц непзп к¥рамы (Майтебе кен орны) керсетшген.
5 10 20 30 40 50
Шы 2 ceolite ® Ca4Al8Si16O48-14H2O-S Ca(Si7Al2)O186H2O-
2 THETA degrees
(Na,Ca)Al(Si,Al)3O8 S N(CaO(Mg,Fe)O2SiO2) SiO2
CaCO3 Fe2O3
® Mg3Si4O10(OH)2-Vermi
Сурет 2- Цеолиттщ рентгенограммасы (Майтебе кен орны)
Рентгентгенограмма талдауынан жэне кестеден кершш т^ргандай, цеолит езвдш сипаттамалары мен к¥рамы бар, табиги минералдардыц кYPдeлi коспасы болып табылады. Мысалы, ломонтит - сулы кальций алюмосиликаты непзшдеп цеолиттер тобына жатады. Моос шкаласы бойынша каттылыгы 3,5-4, тыгыздыгы 2,23-2,41 г/см3, ягни ете нэзш минералга жатады. Гейландит минералы - цеолиттер тобынан, каркасты силикат. Альбит (лат. albus - ак) - тау жыныстары тYзeтiн, кец тараган минералдардыц бiрi, силикаттар класыныц магмалык тeктi, ак тYCтi дала
шпаты, плагиоклаздар тобыныц алюмосиликаты. Авгит (грек тшнен аиу^ -«жаркырау») — клино-пироксендердщ Ca(Mg,Fe,Al)[(Si,Al)2O6] тобынан, жыныс тYзетiн минерал. ТYсi жасылдан карага дейiн болады. Каттылыгы бойынша 5-6,5 тец. Ол андезит, базальт, диабаз жэне непзп сипаттагы баска магмалык тау жыныстарыныц курамына кiредi. Гематит - кец таралган темiр минералы (Fe2O3), ец мацызды темiр рудаларыныц бiрi. Синонимдер: кызыл темiр рудасы, темiр жылтыры, каттылыгы 5,5-6,5 тец. Тез сынгыш. Тыгыздыгы 4,9-5,3 тец. Вермикулит - гидрослюдалар тобындагы минерал, каттылыгы минералогиялык шкала бойынша 1-1,5, тыгыздыгы 2,4-2,7 г/см3 (кецейтшген - 0,065-0,130 г/см3) тец.
Кесте 2 - Цеолиттщ (Майтeбе кен орны) жартылай сандык талдау нэтижелер1
Formula %
Ca4Al8Si16O4814H2O-Laumontite 51.3
Ca(Si7Ah)O18-6H2O- Heulandite-Ca 16.1
(Na,Ca)Al(Si,Al)3O8- Albite 10.1
N(CaO (Mg,Fe)O 2SiO2)• (Al,Fe>O3- Augite 7.6
SiO2- Quartz 6.6
CaCO3-Calcite 6.2
Fe2O3- Haematite 1.9
Mg3Si4Ow(OH)2-Vermiculite 0.2
2 THETA degrees
lyVJ N 3 bentonite [±] Na0.61Al4.70Si7.32020(0H)4 - 47-0197 (
М SiO2-Quartz - 46-1045 (*) ^ CaCO3 - 85-0849 (A)
Сурет 3 - Бентонит-монтмориллонит Yлгiсiнiц рентгенограммасы (Средний Тентек кен орны)
Вepмикyлит биoлoгияльщ тeзiмдi - oл микpoopгaнизмдepдщ aœprneH ыдыpayFa жэж бyзылyFa yшыpaмaйды, жэндiктep М(Н кeмipгiштep Yшiн KOлaйлы opтa (м(с, commeH кaтap химиялык инepттi - cw^ep м(н кышкылдapдыц aœprne бeйтapaп. Жaлпы aлFaндa, цeoлиттiц (Мaйтeбe К(Н opmi) Heri3ri кypaмындa кaттылыFы М(Н мeхaникaльщ бepiктiлiгi aйтapльщтaй жoFapы минepaлдap бap eкeнiн бaйкayFa бoлaды. Цeoлиттepдiц мaцызды Kaœeri omirç кpиcтaлдьщ кypылымынa бaйлaныcты иoн aлмacy кaбiлeтi бoлып тaбылaды, oл SÍO2/4 жэж AIO2/4 тeтpaэдpлiк тoптapы apкылы тYзiлгeн, opтaк тeбeлepмeн Yш eлшeмдi жaктayFa бipiктipiлгeн, кyыcтap М(Н кaнaлдap apкылы eтeдi, eлшeмi 2-15 aнгcтpeм [7-8] т(Ц.
Осы^н y^cac peнтгeндiк фaзaльщ тaлдay era бeнтoниткe жYpгiзiлдi. Бipiншi бeнтoнит-мoнтмopиллoнит Yшiн peнтгeнoгpaммa Yлгici 3-cypeттe кepceтiлгeн. БУЛ Yлriнщ кpиcтaлдaнy Kaœeri тeмeн бoлFaндьщтaн жapтылaй caндьщ тaлдayы жYpгiзiлмeдi. Бeнтoнит кaтпapлы caздapFa жaтaды, отц^^тан omirç кypылымындa aйкын кpиcтaлдap жoк, бул aмopфты мaтepиaл. Жaлпы, зepттeлeтiн бeнтoниттщ Heri3ri кypaмдac бeлiгi 6(ЙД(ЛЛИТ, бacкaшa arn^aH^ мoнтмopиллoнит бoлып тaбылaды. Бул кaтпapлы cиликaттapдыц кocaлкы клacынa жaтaтын caз минepaл. БУЛ минepaлдьщ кypылымынa бaйлaныcты iciнy кaбiлeтi кYштi жэж copбцияльщ KaCTerrepi aйкын (4-cypeт).
Сурет 4 - Мoнтмopиллoниттщ кypылымы
1000
о
СО о
сч
т— оз
и —
хз II
оо с^ ю
с3
С2
сд
II
хз
........../
ю ^
ю
СО II
"П
со
¡7
хз
А
10
20
30
40
50
60
2 ТНЕТА degrees Ши 4 bentonite ИкаоПпИе 1А - 80-0885 (С)
Ма0.61А14.70в17.32О20(ОН)4 - 47-0197 ( И SiO2-Quartz - 46-1045 (*)
Сурет 5 - Кызыл бентонмттщ рентгенограммасы (Мукри кен орны)
0
5
Yш ^абатты ^аптама (2:1) тебелер1мен 61р-б1р1не ^араган кремний-оттеп тетраэдрлершщ ею набаты ею жагынан алюмогидроксил октаэдрлершщ ^абатын жабады. Осыган байланысты, пакеттер арасындагы байланыс элаз, пакетаральщ к;ашык;тык; Yлкен, оган иондар мен су молекулалары тYсе алады. Соган байланысты, минерал суланган кезде ^атты юшедь Изоморфты алмастырулардыц болуы, меншкп бетшщ ауданы Yлкен (600-800 м2/г дешн) жэне иондардыц пакетаралыщ кещспкке ену жещлдт мацызды катион алмасу к;абшет1мен (80-150 ммоль/100 г) аныщтайды.
Терт1нш1 Yлгiнiц ^¥рамы ^сас, ол ^ызыл бентонит (Мукри кен орны) (5-сурет). Yлгiде алдыцгы минерал тэрiздi кдаамында бейделлит -монтмориллонит бар. Бiра^ б^л минералда бейделлит - монтмориллонит мелшерi азыра^.
Осылайша, жYргiзiлген рентгендiк фазалыщ талдау зерттелiп отырган минералдардыц толыщ химиялыщ кдаамын бердь Жалпы алганда, минералдарыныц адсорбциялыщ ^асиеттер^ мысалы диатомит пен цеолитте, кеуектшгшщ жогары болуымен жэне бентониттер ^абаттары арасындагы пакетаралыщ кещспкке иондардыц ене алуына байланысты болуы мYмкiн.
4. Корытынды
вндiрiстiк агынды суларды тазартуды зерттеу бойынша табиги адсорбенттер репнде бентонит монтмориллонит (Средний Тентек кен орны), ^ызыл бентонит (Мукры кен орны), цеолит (Майтобе кен орны) жэне диатомит (1ле кен орны) алынды.
Зерттеу нэтижешнде диатомит минералыныц негiзгi кдаамы, формасы эртYPлi кремний оксидшен т^ратыны, циолит минералы Laumontite кдаамы Са4А18811б048^14Н20 (51,3%) екенi, бентониттер кдоамында бейделлит -
монтмориллонит болатыны аныкталды. Диатомит пен циолиттщ адсорбциялык касиет олардыц кеуектшшнщ жогары болуына, бентониттер Yшiн минералдардыц кабаттары арасындагы пакетаралык кещспкке эртYрлi иондардыц ене алуына байланысты екенi аныкталды. Зерттеу корытындысы репнде Алматы облысынан шыккан табиги минералдардыц бентонит монтмориллонит (Средний Тентек кен орны), кызыл бентонит (Мукры кен орны), цеолит (Майтобе кен орны) жэне диатомит (1ле кен орны), сорбциялык касиетi жогары, ягни ецщрютш агынды суларды сорбциялык тазалау Yшiн колдануга болатыны аныкталды. Kазiргi зерттеу жумысы табиги минералдарды ендiрiстiк агынды суларды тазарту процесше утымды колданып, жобалауга кемектесуi мYмкiн.
Мудделер кактыгысы: Авторлар бул макалада езара мудделер кактытысыныц жоктытын мэл1мдейдг
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ АДСОРБЦИОННЫХ СВОЙСТВ ПРИРОДНЫХ МИНЕРАЛОВ ДЛЯ СОРБЦИОННОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
М.Г. Мурзагалиева1, Н.С. Ашимхан", А.К. Таныбаева2, А.А Рысмагамбетова2
'Казахский национальный медицинский университет имени С.Д. Асфендиярова, Алматы, Казахстан
2Казахский национальный университет имени аль-Фараби, Алматы, Казахстан e-mail: nazgul. ashimkhan@mail. ru
Резюме. Введение. С развитием промышленного сектора все чаще встает вопрос об очистке производственных сточных вод и утилизации отходов. Ухудшается экологическая ситуация, вследствие чего вынуждены ужесточать требования к сбросу отходов и сточных вод предприятий. Как известно, практически не одно предприятие не может работать без отходов и сточных вод. При проектировании производства еще несколько лет назад не особенно учитывали образование сточных вод, их дальнейшую утилизацию и очистку. Как правило, решалось все более простым способом, сточные воды отводились на ближайшую точку приема или на водоем. Последствия сброса сточных вод не рассчитывались. С появлением современных методов очистки сточных вод, задачи по очистки сбросов начали находить свои решения. Разнообразность состава стоков определяет широту выбора различных технологических схем и оборудования для их очистки. Основной целью исследовательской работы является изучение химического состава и строения природных адсорбентов для сорбционной очистки промышленных сточных вод от ионов токсичных металлов, а также адсорбционных свойств. В качестве метода исследования использовали - метод рентгенофазового анализа ДРОН-4-7, Со-анод, 25кУ, 25mA, 29-5-80оС. В качестве объектов исследования были взяты бентонит - монтмориллонит (месторождение Средний Тентек), красный бентонит (месторождение Мукры), цеолит (месторождение Майтобе) и диатомит (месторождение Или), добываемые в Алматинской области. В результате исследований установлено, что основной состав диатомита состоит из оксида кремния различных форм, состав цеолита Laumontite Ca4AbSi16O48l4H2O (51,3%), состав бентонитов входит бейделлит -монтмориллонит. Определено, что адсорбционное свойство диатомита и цеолита обусловлено их высокой пористостью, а для бентонитов проникновением различных ионов в межпакетное пространство между слоями минералов. Вывод исследования состоит в том, что природные минералы Алматинской области обладают высокими сорбционными свойствами, то есть их можно использовать при сорбционной очистке промышленных сточных вод. Эти природные минералы использовались при сорбционной очистке сточных вод производства «Кайнар-АКБ».
Ключевые слова: сточные воды, природный адсорбент, рентгенофазовый анализ, сорбционная очистка, природные минералы
Мурзагалиееа Маншук Гинаятовна Кандидат химических наук
Ашимхан Назгуль Сеилханкызы Кандидат химических наук
Таныбаева Айнур Кабдрасуловна Кандидат химических наук
Рысмагамбетова Айна Акановна PhD
Эдебиеттер Ti3iMi
1. Везенцев, А.И. Адсорбционные свойства продуктов обогащения природных монтмориллонитсодержащих глин. Белгород: Белгородский государственный национальный исследовательский университет. 2011, 103-108. http://dspace.bsu.edu.rU/bitstream/123456789/46447/1/Vezentsev_Adsorb.pdf
2. 1вченко, В.Д. Очищення спчних вод вщ юшв амошю та феруму глинистими мшералами Сумсько! областi: Автореф. канд. техн. наук: 21.06.01. Сумський нацюнальний аграрний унiверситет. 2012, 35 с. http://www.disslib.org/ochyshchennja-stichnykh-i-poverkhnevykh-vod-vid-ioniv-amoniju-ta-ferumu-hlynystymy.html
3. О.А. Трошина, Г.1. Ланець. Дослiдження адсорбцiйних властивостей глин родовищ Донбасу. Mamepianu XXIV Всеукратсько! науковоЧ конференцп acnipaHmie i cmydeHmie. Донецьк: ДонНТУ. 2014, Т.1, 92 - 94. https://masters.donntu.ru/2014/feht/lanets/library/article1.htm
4. Gholikandi G.B., Baneshi M.M., Dehghanifard E., Salehi S., Yari A.R.. Natural zeolites application as sustainable adsorbent for heavy metals removal from drinking water. Iranian J. of Toxicology, 2010, 3, No.3, 302-310. DOI: http://ijt.arakmu.ac.ir/article-1-53-en.html
5. Ju Okoli, Ibe Ezuma. Adsorption studies of heavy metals by low-cost adsorbents. J. Appl. Sci. Environ. Manage, 2014, 18, No.3, 443-448. DOI: http://dx.doi.org/10.4314/jasem.v18i3.11
6. Kafia M. Shareef S. Agricultural Wastes as Low Cost Adsorbents for Pb Removal: Kinetics, Equilibrium and Thermodynamics. Intern. J of Chem., 2011, 3, No.3, 19-32. DOI: https://doi.org/10.5539/ijc.v3n3p103
7. Khadhraoui M., Watanabe Т., Kuroda М. The effect of the physical structure of a porous Ca-based sorbent on its phosphorus removal capacity. Water Res., 2002, 36, No.15, 3711-3718. DOI: https://doi.org/10.1016/s0043 -13 54(02)00096-9
8. Khraisheh M.A., Al-Ghouti М.А., Allen S.J., Ahmad M.A. The Effect of pH, Temperature, and Molecular Size on the Removal of Dyes from Textile Effluent Using Manganese Oxides-Modified Diatomite. Water Environ. Res., 2004, 76, No.7, 2655-2663. DOI: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16042113/
References
1. Vezentsev, A.I. Adsorption properties of enrichment products of natural montmorillonite-containing clays. Belgorod: Belgorod State National Research University. 2011, 103-108.(In Russ).http://dspace.bsu.edu.ru/bitstream/123456789/46447/1/Vezentsev_Adsorb.pdf
2. Ivchenko, V.D. Purification of sewage waters from ammonium ions and ferum with clay minerals of the Sumy region: Abstract of the thesis. cand. tech. Sciences: 21.06.01. Sumy National Agrarian University. 2012, 35. http://www.disslib.org/ochyshchennja-stichnykh-i-poverkhnevykh-vod-vid-ioniv-amoniju-ta-ferumu-hlynystymy.html
3. Troshina O.A., Lanets G.I. Research on the adsorption power of clays from Donbas genera. Materials of XXIV All-Ukrainian scientific conference of graduate students and students. Donetsk: DonNTU. 2014, V.1, 92 - 94. https://masters.donntu.ru/2014/feht/lanets/library/article1.htm
4. Gholikandi G.B., Baneshi M.M., Dehghanifard E., Salehi S., Yari A.R.. Natural zeolites application as sustainable adsorbent for heavy metals removal from drinking water. Iranian J. of Toxicology, 2010, 3, No.3, 302-310. DOI: http://ijt.arakmu.ac.ir/article-1-53-en.html
5. Ju Okoli, Ibe Ezuma. Adsorption studies of heavy metals by low-cost adsorbents. J. Appl. Sci. Environ. Manage, 2014, 18, No.3, 443-448. DOI: http://dx.doi.org/10.4314/jasem.v18i3.11
6. Kafia M. Shareef S. Agricultural Wastes as Low Cost Adsorbents for Pb Removal: Kinetics, Equilibrium and Thermodynamics. Intern. J of Chem., 2011, 3, No.3, 19-32. DOI: https://doi.org/10.5539/ijc.v3n3p103
7. Khadhraoui M., Watanabe T., Kuroda M. The effect of the physical structure of a porous Ca-based sorbent on its phosphorus removal capacity. Water Res., 2002, 36, No.15, 3711-3718. DOI: https://doi.org/10.1016/s0043 -13 54(02)00096-9
8. Khraisheh M.A., Al-Ghouti M.A., Allen S.J., Ahmad M.A. The Effect of pH, Temperature, and Molecular Size on the Removal of Dyes from Textile Effluent Using Manganese Oxides-Modified Diatomite. Water Environ. Res., 2004, 76, No.7, 2655-2663. DOI: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16042113/
