Синтез тоберморитового адсорбента для очистки воды

Abstract

Актуальность исследования обусловлена необходимостью переработки вторичного стеклобоя и очистки сточных вод от тяжелых металлов. Цель работы: установить принципиальную возможность синтеза тоберморитового адсорбента на основе лампового стекла, пригодного для очистки воды от тяжелых металлов. Методы исследования: рентгенофазовый анализ, дифференциально-термический анализ, химический анализ, атомно-абсорбционная спектроскопия, метод инверсионной вольтамперометрии. Результаты: Установлена принципиальная возможность синтеза тоберморитовых адсорбентов, пригодных для очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов. Определены технологические параметры получения тоберморита в процессе автоклавной обработки: давление 10 атм., температура 190 °С, продолжительность 5 ч. Разработаны составы исходных смесей для получения тоберморита, включающие (мас. %): отходы лампового стекла в количестве 54,4-54,5; гашеную известь 38,5-42,4 и гидроксид натрия 2,0-3,3, а также железосодержащий шлам - 5. Установлено, что эффективность тоберморитовых адсорбентов в статических условиях выше, по сравнению с динамическими условиями, и составляет в среднем для образца, полученного без желесодержащего шлама, - 91 % и для образца с 5 % шлама - 98 %.

The urgency of the discussed issue is caused by the need to provide the technology of industrial recycling of secondary glass waste and water purification from heavy metals. The main aim of the study: to determine the basic possibility of tobermorite absorbent synthesis on the base of secondary glass waste for water purification from heavy metals. The methods used in the study:X-ray phase analysis, differential and thermal analysis, chemical analysis, nuclear and absorbing spectroscopy, method of an inversion voltamperometry. The results: The basic opportunity of tobermorite synthesis water purification was established. The authors have determined the technological parameters of obtaining tobermorite at autoclave processing: pressure 10 atm., temperature 190 °C, 5 hours of temporary endurance. The compositions of initial compounds were developed (wt. %): waste of lamp glass is 54,4-54,5; extinguished lime is 38,5-42,4, caustic sodium is 2,0-3,3, iron slime is 5. It was established, that the efficiency of the tobermorite filter is higher in static conditions, in comparison with dynamic conditions. It was averaged for samples obtained without iron slime - 91 %, for the sample with 5 % of iron slime - 98 %.