Научный журнал
Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований

ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,570

СЕЛЕКТИВНОЕ ИЗВЛЕЧЕНИЕ И КОНЦЕНТРИРОВАНИЕ ЦИНКА И КАДМИЯ ИЗ СТОЧНЫХ ВОД

Пимнева Л.А. 1
1 ФГБОУ ВПО «Тюменский государственный архитектурно-строительный университет»

Главную опасность взагрязнении природных вод представляют бытовые ипромышленные сточные воды. Большую часть сточных вод представлено гальваническим производством. Кислотно-щелочные стоки, представляющие смесь промывных вод после процессов химического иэлектрохимического обезжиривания, травления, разнообразных металлопокрытий составляют 80-90 % от общего количества сбрасываемых вод. Врезультате вводоемы поступает более 500тысяч различных веществ. Загрязнение водной среды ионами тяжелых металлов опасно для всех экологических систем. Попадая вводоемы тяжелые металлы, как правило, начинают накапливаться вдонных отложениях, рыбе, водорослях. Тяжелые металлы иих соединения оказывают токсичное воздействие на живые организмы. Влияние тяжелых металлов на экосистему можно представить схемой водоем– почва– растение– животный мир– человек.

Накопление ионов цинка вызывает злокачественные новообразования, кроме этого сульфид цинка ZnS обладает мутагенным действием иможет вызвать изменения наследственности. Ионы кадмия, накапливаясь ворганизмах, вызывают тератогенные действия, то есть способны вызвать уродства урождающихся детей. Кадмий всочетании сцинком ицианидами вводе усиливает их действие. Таким образом, токсичные металлы вводоемах губительно действуют на флору ифауну, атак же тормозят процессы самоочищения водоемов.

К методам удаления ионов тяжелых металлов из сточных вод является использование ионообменных технологий. Ионообменные методы регенерации позволяют не только полностью извлекать тяжелые металлы из отработанных сточных растворов, но также получать продукты регенерации ввиде чистых солей металлов, но иповторно использовать их соединения.

Ионы кадмия ицинка вводных растворах взависимости от состава ирН среды находятся вразличных ионных формах. Внейтральных ислабокислых растворах они находятся ввиде двухзарядных катионов, обладающих большим сродством ккатионитам. Наилучшие обменные характеристики по отношению кионам тяжелых металлов имеет комплексообразующий фосфорнокислый катионит КФП-12. Ионы кадмия ицинка сорбируются на фосфорнокислом катионите сдовольно высокими значениями обменной емкости: для кадмия 5,4мг-экв/г ицинка 4,8мг-экв/г (при 7,5мг-экв/г полной обменной емкости катионита КФП-2). Сточные растворы, содержащие ионы кадмия ицинка поступают на катионит со скоростью 2,5м/ч для сорбции. По завершении рабочего цикла сорбированные ионы вымывают растворами электролитов.

Ионообменные методы регенерации позволяют полностью извлекать тяжелые металлы из отработанных растворов. При обратимости ионного обмена процессы сорбции идесорбции являются взаимосвязанными. Условия, влияющие на процесс сорбции, оказывают влияние ина процесс десорбции, то есть определяют легкость иполноту десорбции ионов из катионита раствором того или иного электролита, расход истепень использования регенерирующего раствора. Скорость иполнота вымывания определяется не только свойствами сорбированного иона (заряд, размер, степень гидратации, способность образовывать комплексные ионы), но исвойствами иона соли или кислоты элюента, его ионообменным сродством киониту данного типа, его концентраций.

В настоящей работе при исследовании процесса десорбции ионов кадмия ицинка из фосфорнокислого катионита КФП-12использованы растворы pimn001.wmf. Процесс вымывания катионов металлов зависит от типа электролита, способности его вступать вреакции комплексообразования ссорбированными катионами, рН среды иконцентрацией ионов металла вэлюате.

Слабокислотный катионит КФП-12обладает высоким сродством кионам водорода инизкое кионам аммония. Например, цинк икадмий должны лучше десорбироваться двумолярным раствором соляной кислоты. Исследования показали, что при вымывании 5мг-экв/г ионов цинка требуется 100см3 1,0Мсерной исоляной кислот. Объясняется это тем, что ионы цинка образуют комплексные анионные комплексы сданными кислотами. Ионы кадмия легче вымываются 1,0Мраствором соляной кислотой, для вымывания 5мг-экв/г кадмия требуется 100см3кислоты и200см31,0Мраствором серной кислоты.

Растворы аммонийных солей, по сравнению ссоляной исерной кислотами, вымывают ионы двухзарядных металлов хуже. Было установлено, что растворы хлористого исернокислого аммония вплоть до концентрации 3,0моль/дм3совсем не вымывают ионы цинка икадмия.

Таким образом, при очистке промышленных сточных вод сприменением ионообменных технологий обеспечивает минимальный сброс вводоемы, максимальное использование очищенных вод втехнологических процессах, извлечения иутилизации ценных примесей.


Библиографическая ссылка

Пимнева Л.А. СЕЛЕКТИВНОЕ ИЗВЛЕЧЕНИЕ И КОНЦЕНТРИРОВАНИЕ ЦИНКА И КАДМИЯ ИЗ СТОЧНЫХ ВОД // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2013. – № 10-1. – С. 103-104;
URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=4081 (дата обращения: 14.11.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074