Обзор статьи

Эффективность использования доменного шлака для очистки кислых стоков предприятий горно-промышленного комплекса

УДК: 

628.3

DOI: 

10.23968/1999-5571-2023-20-3-69-76

Страницы: 

69-76

Аннотация: 

Рассмотрена возможность применения доменного шлака для очистки кислых стоков горных предприятий от различных поллютантов, в частности тяжелых металлов. Исследованы сорбционная способность доменного шлака по отношению к тяжелым металлам из кислых сточных вод, его физико-химические свойства и состав. Структура и состав поверхности исследуемого материала изучались на электронном микроскопе JEOL JSM-6460 LV с приставкой для микрорентгеноспектрального анализа, а химический состав сорбата и его изменения в зависимости от условий исследований - на атомно-эмиссионном спектрометре OPTIMA 2100DV с индуктивно связанной плазмой. Электронно-микроскопическим анализом установлено, что образцы шлака имеют пористую структуру с диаметром пор 0,15-0,88 мкм. Определена сорбционная способность доменного шлака в статических условиях при различных температурах. Установлено, что эффективность очистки сточных вод при использовании доменного шлака варьирует от 71 до 100 % в статических условиях и от 5 до 100 % в динамических условиях в зависимости от природы катионов металлов в стоке, температуры сорбата и скорости фильтрации. В процессе сорбции происходит подщелачивание сточных вод. Величина pH при динамическом режиме испытаний повышается от 2,38 до значений 3,33-3,39 при расходе сорбата 0,6-2,64 л/ч и до 5,62 при расходе сорбата 0,3 л/ч.

Список цитируемой литературы: 

  1. Долгорев А. В. Вторичные сырьевые ресурсы в производстве строительных материалов: (физико-химический анализ). М.: Стройиздат, 1990. 456 с

  2. Дячок Н. Г., Пермяков А. А., Борискин И. К., Волынкина Е. П. и др. К вопросу утилизации отходов алюминиевого производства в агломерации // Известия вузов. Черная металлургия. 1996. № 6. С. 1-7

  3. Волынкина Е. П., Кудашкина С. А., Долгополов В. П., Дударев Ю. А. Система управления отходами доменного производства // Экология и промышленность России. 2000. № 3. С. 11-14

  4. Петров И. В. Вторичные ресурсы, образующиеся в горнодобывающей промышленности // Энциклопедия технологий. Эволюция и сравнительный анализ ресурсной эффективности промышленных технологий / гл. ред. Д. О. Скобелев. М.; СПб.: Реноме, 2019. С. 671-705

  5. Скобелев Д. О., Марьев В. А., Шубов Л. Я., Иванков С. И., Доронкина И. Г. Отходы горно-металлургической отрасли: систематизация технологических решений экологических задач. Часть I // Экологические системы и приборы. 2018. № 12. С. 29-37

  6. Зайнуллин Х. Н., Бабков В. В., Иксанова Е. М. Гальваношламы в керамзитовый гравий // Экология и промышленность России. 2000. № 1. С. 18-21

  7. Борисова В. Ю., Завалюев В. Э., Кондакова Н. В., Хайсерова Л. Я. Анализ сорбционных свойств материалов природного и промышленного происхождения // Фундаментальные исследования. 2016. № 9-2. С. 233-237

  8. Воробьев А. Е., Каргинов К. Г., Ананикян С. А., Одинцова Е. С. Оценка воздействия на окружающую среду предприятий горной промышленности // Экологическая экспертиза. 2002. № 3. С. 96-104

  9. Касиков А. Г. Эколого-экономический подход к решению задачи утилизации металлургических отходов медно-никелевого производства // Инженерная экология. 2002. № 4. С. 52-60

  10. Гельманова З. С., Филатов А. В. Проекты эффективного применения отходов промышленных предприятий, снижающие нагрузку на окружающую среду // Металлург. 2015. № 9. С. 16-19

  11. Леонтьев Л. И., Дюбанов В. Г. Техногенные отходы черной и цветной металлургии и проблемы окружающей среды // Экология и промышленность России. 2011. № 4. С. 32-35

  12. Emery J. J. Use of Mining and Metallurgical Wastes in Construction // Minerals and the Environment, Symposium. June 1974, London. Paper No. 18. 12 p

  13. Berseneva M. L., Vasilovskaya G. V., Klindukh N. Y., Terekhova I. I., Gumennaya E. Yu. Metallurgical Waste in Construction Industry // Key Engineering Materials. 2020. Vol. 839. Pp. 155-159. 10.4028/www.scientific.net/KEM.839.155

  14. Matinde E., Simate G. S., Ndlovu S. Mining and metallurgical wastes: A review of recycling and re-use practices // Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy. 2018. Vol. 118. No. 8. Pp. 825-844. 10.17159/2411-9717/2018/v118n8a5

  15. Кудрявский Ю. Т., Казанцев В. П., Трапезников Ю. Ф. и др. Очистка и обезвреживание сточных вод при переработке ванадийсодержащих отходов, промпродуктов и полиметаллического техногенного сырья. Проблемы и перспективы развития химических технологий на Западном Урале // Сб. науч. тр. Пермского гос. ун-та. Пермь: Изд-во Перм. гос. ун-та, 2001. С. 121-127

  16. Касиков А. Г. Очистка промышленных сточных вод с использованием отходов производства (обзор) // Экология промышленного производства. 2006. № 4. С. 28-36

  17. Кирюшина Н. Ю., Тарасова Г. И., Свергузова С. В. Шлаковые отходы в водоочистке // Вестник БГТУ им. В. Г. Шухова. 2010. № 4. С. 140-145

  18. Morozova A. G., Lonzinger T. M., Skotnikov V. A., Sahu J. N., Mikhailov G. G., Schenk J. L., Bhattacharyya A., Kapelyushin Yu. E. Utilization of metallurgical slag with presence of novel CaO-MgO-SiO2-Al2O3 as a composite sorbent for wastewater treatment contaminated by cerium // Journal of Cleaner Production. 2020. Vol. 255. 120286. ISSN 0959-6526, https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.120286

  19. Жданкин Н. А. Инновационный подход к решению экологических проблем в металлургии // Социально-экономические и экологические аспекты развития регионов и муниципальных образований: проблемы и пути их решения: материалы междунар. науч.-практ. конф. Москва, 31 марта 2016 г. Правдинский: Российский НИИ информации и техн.-экон. исследований по инж.-техн. обеспечению агропромышленного комплекса, 2016. С. 166-177

  20. Ugya A. Y., Ajibade F. O., Ajibade T. F. Water pollution resulting from mining activity: an overview // Proceedings of the 2018 Annual Conference of the School of Engineering & Engineering Technology (SEET). The Federal University of Technology, Akure, Nigeria. 17-19 July 2018. Vol. 3. Pp. 703-718

  21. Akabzaa T. M., Banoeng-Yakubo B. K., Seyire J. S. Impact of Mining Activities on Water Resources in the Vicinity of the Obuasi mine // West African Journal of Applied Ecology. 2009. Vol. 11 (1). 10 p

  22. Bench D. W. PCBs, Mining, and Water Pollution // Mine Design, Operations & Closure Conference, Polson, Montana. April 27 - May 1 2003. 12 p

  23. Akcil A., Koldas S. Acid Mine Drainage (AMD): causes, treatment and case studies // Journal of Cleaner Production. 2006. Vol. 14. Pp. 1139-1145

  24. Skousen J., Ziemkiewicz P., McDonald L. Acid mine drainage formation, control and treatment: Approaches and strategies // The Extractive Industries and Society. 2019. Vol. 6 (1). Pp. 241-249

  25. Skousen J. Overview of acid mine drainage treatment with chemicals // Acid Mine Drainage, Rock Drainage, and Acid Sulfate Soils: Causes, Assessment, Prediction, Prevention, and Remediation. Ed. by J. A. Jacobs, J. H. Lehr, S. M. Testa. Hoboken: Wiley, 2014. Pp. 325-337

Ключевые слова: 

Полный текст (файл): 

PDF

Авторы: 

Самодолов А. П. Южно-Уральский государственный университет Челябинск, Россия

Ульрих Д. В. Южно-Уральский государственный университет Челябинск, Россия

Лонзингер Т. М. Южно-Уральский государственный университет Челябинск, Россия

Денисов С. Е. Южно-Уральский государственный университет Челябинск, Россия

Другие статьи авторов: 

Ссылка на статью в НЭБ: 

https://elibrary.ru/item.asp?id=54327212

Выпуск журнала

№ 3 (98) Июнь 2023