CC BY
35Таблица.
Адсорбционная очистка гальванических стоков от катионов металлов с использованием ФГШ.
В ходе проведенных исследований выявлено, что условия доочистки оказывают значительное
влияние на эффективность процесса. Так при рН >8 значительно снижается концентрация цинка и хрома в очищенной воде, при рН 7-7,5 наблюдается наиболее полное удаление меди, никеля и железа. Установлено, что необходимая доза ФГШ составляет 3-5 г-л"1, время обработки 60-90 мин.
Таким образом, применение ФГШ в качестве адсорбента для очистки сточных вод в десятки раз снижает содержание в них тяжелых металлов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Яковлев С.В., Волков Л.С., Воронов Ю.В. Обработка и утилизация осадков производственных сточных вод. М.: Химия. 1999. 448 с.
2. Климов Е.С., Семенов В.В. Перспективные материалы. 2003. №5. С. 66-69.
Исходное суммарное Концентрация металлов в очи-
содержание ИТМ, щенной воде, мг-л
мг-л-1 Fe Cu Ni Zn Cr
200 2.2 1.02 3.59 2.6 2.16
150 1.08 0.86 3.13 1.85 1.73
100 0.83 0.32 1.21 1.18 1.04
50 0.12 0.08 0.07 0.51 0.2
10 0.06 0.04 0.01 0.16 0.078
Кафедра природопользования
УДК 661.5:661.51
В.В.СЕМЕНОВ, С.И.ВАРЛАМОВА, Е.С.КЛИМОВ
УТИЛИЗАЦИЯ ШЛАМОВ ГАЛЬВАНИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА МЕТОДОМ ФЕРРИТИЗАЦИИ
(Ульяновский государственный университет. E-mail: [email protected])
Разработана технология утилизации шламов тяжелых металлов гальванических производств, переводящая шламы из первого класса опасности в пятый.
Количества гальванических шламов, находящихся на хранении и вновь образующихся, огромны. Класс опасности гальваношламов - третий, что требует специальных полигонов для их захоронения.
Как один из выходов - перевод гальванош-ламов в практически нерастворимую в воде и слабокислых средах форму.
Эта задача может быть решена с применением ферритизации [1,2].
Процесс ферритизации суспензий гальва-ношламов протекает в щелочной среде при 60-70оС, рН среды 9-10. В качестве ферритизирующе-го агента применяли сульфат железа (II).
При подщелачивании суспензии шлама образуются смешанные гидроксиды железа и тяжелых металлов (цинка, меди, никеля, хрома, кадмия, свинца). При последующем барботировании реакционной смеси кислородом воздуха образуются ферриты.
Было установлено, что скорость подачи воздуха в свободном сечении реакционного сосуда, при которой достигается турбулентный режим барботажа, составляет 0,01 м/с.
Один из основных параметров процесса ферритизации - удельный расход железа (отношение массы железа в ферритизирующем агенте к суммарной массе тяжелых металлов в шламе). Удельный расход железа, необходимый для формирования ферритов, для меди и никеля практически не зависит от их содержания в гальваношламе и составляет 0,15 - 0,25. Для цинка и хрома эта величина уменьшается вследствие протекания конкурентной реакции комплексообразования соединений амфотерных металлов в щелочной среде.
Амфотерность металлов оказывает влияние и на время барботажа реакционной смеси воздухом. На образование ферритов в медь- и никель-содержащих шламах требуется 15 - 18 мин. В
хром- и цинксодержащих шламах - 20 - 25 мин.
Необходимое для завершения реакции фер-ритизации время барботажа возрастает с увеличением валового содержания тяжелых металлов в гальваношламе. При повышенных концентрациях (более 20 г/кг) время барботирования практически не меняется из-за увеличения скорости реакции.
Образование ферритов тяжелых металлов происходит при температурах выше 60оС. При более низких температурах образуются темно-коричневые осадки, представляющие собой смесь гидроксидов и ферритов тяжелых металлов.
Гальванические шламы, длительное время (два и более года) находящиеся на хранении, в реакцию ферритизации не вступают. Для образования ферритов требуется предварительная активация "старых" шламов, что достигается их обработ-
кой кислотным реагентом в течение 15 - 20 мин при рН 3,8 - 4,0. После активации процесс ферри-тизации протекает при параметрах аналогичных, приведенным выше.
Экспериментально определенный (в том числе, и биотестированием) класс опасности фер-ритизированных гальваношламов - пятый, то есть, полученные шламы практически не токсичны.
Технология внедрена на одном из приборостроительных предприятий г. Ульяновска.
ЛИТЕРАТУРА
1. Запольский А.К., Образцов В.В. Комплексная переработка сточных вод гальванического производства. Киев: Техника. 1989. 198 с.
2. Климов Е.С., Семенов В.В. Перспективные материалы. 2003. №5. С. 66-69.
Кафедра природопользования
УДК 678.01:678.5.03
О. А. ДАВЫДОВА, Е.С. КЛИМОВ
ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА ЭПР ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ ПАРАМЕТРОВ ОТВЕРЖДЕНИЯ АКРИЛАТОВ И ЭПОКСИДОВ
(Ульяновский государственный университет. E-mail: [email protected])
Предложен новый подход к оптимизации параметров фотоотверждения акри-латов и эпоксидов, заключающийся в исследовании методом электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) генерации активных радикалов из инициирующих систем.
В настоящей работе показаны возможности применения метода ЭПР для определения эффективности инициирующих систем и оптимизации параметров отверждения полимерных материалов.
Для отверждения в работе брали смесь ак-рилатов: диметакрилат триэтиленгликоля (25%), триметилолпропантриакрилат (25%), диакрилат диглицидилового эфира диоксипропилдифенилол-пропана (50%).
Наиболее эффективными инициирующими системами являются смеси карбонилсодержащих соединений (акцепторы) с аминами (доноры). В качестве акцептора эффективен изобутиловый эфир бензоина (ЭБ) [1]. Донор варьировали по увеличению потенциала ионизации: тетраметил-п-фенилендиамин (ТМФД), триэтаноламин (ТЭА), диэтаноламин (ДЭА).
Генерацию активных радикалов из систем прослеживали методом ЭПР при введении в реак-
ционную смесь 2,2,6,6-тетраметилпиперидон-1-оксила, по концентрационной гибели которого (рекомбинации) оценивали эффективность генерации радикалов из инициирующей системы при УФ-облучении [2].
В вакууме константы рекомбинации в системе (ЭБ-амины) следующие: к2=5,2 л/(моль-с) (ТМФД); к2=7,8 л/(моль*с) (ТЭА); к2= 7,2 л/(моль*с) (ДЭА). На воздухе: к2=66,7; 58,8; 40,2 л/(моль-с) соответственно.
Результаты измерения констант скоростей свидетельствуют об инициирующей роли кислорода в генерации радикалов. Из изученных инициаторов наиболее эффективной для отверждения мономеров является система (ЭБ-ТМФД).
Аналогично по константам скоростей, можно определить концентрацию инициаторов по отношению к реакционной смеси. В случае
