CC BY
30
УДК 628.385.5
Р. З. Шаяхметов, В. Д. Назаров, В. В. Яковлев, С. Г. Шаяхметова
Получение пигмента в результате утилизации отходов в процессе очистки подземных вод (на примере Патраковского водозабора г. Нефтекамска)
Уфимский государственный нефтяной технический университет, Архитектурно-строительный факультет 450009, Россия, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Менделеева 195; тел.: (347) 228-29-00
МУП «Нефтекамскводоканал» 450009, Россия, Республика Башкортостан, г. Нефтекамск, ул. Чапаева, 5; тел.: (34713) 2-18-32
Рассмотрена проблема утилизации марганцевого осадка. Предложена технологическая схема переработки марганцевого осадка в черный пигмент.
Ключевые слова: марганцевый осадок, марганцевый пигмент.
С 1999 г. водоснабжение г. Нефтекамска осуществляется полностью из подземных вод, именно с этого периода в забираемой воде начали находить повышенные концентрации марганца (до 3.54 мг/л в отдельных скважинах). Концентрация марганца в общем водоводе на водозаборе составляет от 1.0 до 1.4 мг/л. На водоочистных сооружения концентрация марганца составляет 0.2—0.4 мг/л, т. е. в результате самопроизвольной деманганации (за счет работы железо- и марганецпотребляю-щих бактерий) в водоводах от водозабора до водоочистных сооружений осаждается не менее 33 тонн осадка в год (согласно данным 2005 г.), который по мере накопления выскребается и вывозится на свалку. Данный осадок представляет собой серьезную экологическую проблему для города. Аналогичный вопрос стоит и перед другими населенными пунктами северо-запада Башкирии (с. Куяно-во, с. Бураево и т. д.).
Химический анализ осадка показал, что в его составе содержатся следующие оксиды, %: БЮ2 - 42.23; МпО - 32.80 Fe2O3 - 4.43; СаО - 4.27; СО2 - 2.56 MgO - 2.50; Р2О5 - 0.66; Сг2О3 - 0.016 А12О3 - 0.011; РЬО - 0.01; СиО - 0.004 потери при прокаливании - 10.51.
Как следует из приведенных данных, количество МпО, вывозимого ежегодно на свалку в составе осадка, составляет =10.8 т.
Нами предложен метод утилизации марганцевого осадка путем переработки его в пользующийся спросом продукт - черный пигмент.
На рис. 1 представлена принципиальная технологическая схема получения черного марганцевого пигмента.
ча упаковку
Рис. 1. Принципиальная схема получения черного марганцевого пигмента
Исходный марганцевый осадок поступает в аппарат репульпации исходного сырья 1, в котором происходит «распускание» агрегатов осадка. Предварительный сухой рассев показал, что эквивалентный диаметр частиц осадка составляет 56 мкм, значит, после прохождения аппарата 1 эквивалентный диаметр частиц осадка будет менее 56 мкм. Далее суспензия осадка насосом 2 подается на два последовательно расположенных гидроциклона, которые необходимы для отделения частиц песка (42.23% по массе). Песок направляется на песковые площадки 8 для подсушки и дальнейшего использования, например, в качестве минерального порошка при получении асфальтобетона. Отделенный марганцевый осадок поступает в сборник очищенного от песка сырья 4, откуда насосом подается в отделение фильтров 5. Отфильтрованный продукт подается в прокалочную печь 6 и далее, с помощью транспортера, подается на размольное оборудование 7. В качестве размольного оборудования можно взять шаровые (струйные) мельницы или дисмембратор.
Цена товарного пигмента, применяемого для окраски полов и фасадов, составляет 80 руб./кг, цена черного термостойкого железо-марганцевого пигмента, используемого для окраски газовых плит, составляет 280 руб./кг.
Дата поступления 29.11.06
90
Башкирский химический журнал. 2007. Том 14. №2
