Модифікація поверхні сумішевих сорбентів сульфід-іонами для очищення гальванічних промивних вод процесу міднення

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorХудоярова, О. С.
dc.contributor.authorГордієнко, О. А.
dc.contributor.authorСидорук, Т. І.
dc.contributor.authorТітов, Т. С.
dc.contributor.authorРанський, А. П.
dc.date.accessioned2023-03-07T13:00:59Z
dc.date.available2023-03-07T13:00:59Z
dc.date.issued2020
dc.description.abstractenGalvanic wastes are the main source of heavy metals entering the environment and irrational use of water as a technical resource. In order to rationally use purified water in closed production cycles and reuse removed/regenerated metals, it is important to study and implement local systems of rinsing water in electrochemical production. The complex water purification of copper plating of galvanic and sulphide-alkaline wastewater of petrochemical productions with the use of regenerated mixed sorbent (AC + K) depending on the order of modification of the sorption surface and pH of the initial medium has been investigated: method A, modification of copper (II), pH = 1.5-2.5; method B, sulfide-hydrosulfide modification of copper (II), pH = 12.6-13.2, as well as the concentration of the original sulfide-alkaline solution. A method of topochemical purification of galvanic copper flushing waters from copper (II) ions is proposed. It was found that the primary sorption of sorbents/ions Cu2+, S2- , HS- has a selective character, is determined by morphology, heterogeneity and the presence of active centers on the surface of the studied sorbents and therefore has a different investigated adsorption sequence. The obtained data indicate a slight adsorption of Cu2+ on the matrix surface, which is explained by both the nature of the adsorbate and the morphology of the adsorbent (AC + K) after its acid-base activation. It is obvious that the mixed microporous sorbents (AC + K) studied by us show cation exchange properties. Mainly carboxyl groups carry out sorption/binding of Cu2+ ions. It was found that the maximum sorption of copper (II) ions on the matrix surface, which has a small number of acidic carboxyl groups, takes place in a strongly acidic medium at pH = 1.5-2.5. Preliminary modification of the surface of sorbents (AC + K) with more active sulfide and hydrosulfide ions leads to a significant increase in its selective adsorption relative to copper (II) ions. Modification of the surface of mixed sorbents (AC + K) with sulfurcontaining ions (S2-, HS- ) allowed increasing the degree of extraction of copper (II) cations from the washing galvanic waters of the copper-plating process by 51.9%. Adsorption of sorbents by method A or method B begins with the formation of a sorption complex between the sorbate (Cu2+, S2-, HS- ) and the primary activated center of the sorbent (AC + K). Taking into account the possible catalytic influence of the surface of activated carbon on the passage of topochemical transformations, the change of the valence-coordination node CuO2S2(H2O)2 will take place with the formation of the intermediate [CuS2]. It was found that topochemical reactions of formation of copper (II) CuSx polysulfides (x=2,3) take place on the surface of activated carbon, followed by their disproportionation to copper (II) sulfide and elemental sulfur. IR spectral and X-ray phase studies have established the possibility of undergoing topochemical transformations. The obtained results allow to recommend modification of carbon sorption materials with sulfur-containing ions (S2 , HS- ) for more complete sorption extraction of Cr3+, Fe2+, Fe3+, Pb2+, Cd2+, Cu2+, Ni2+, Co2+, Zn2+ ions or their binary mixtures. It has been envisaged to use mixed sorbents (AC + K) with sulfur and copper (II) sulfide sorbed on their surface as components of special purpose greases.uk
dc.description.abstractukДосліджено комплексне водоочищення промивних вод міднення гальванічних та сульфідно-лужних стічних вод нафтохімічних виробництв з використанням регенерованого сумішевого сорбенту (АВ+К). Запропоновано методику топохімічного очищення гальванічних промивних вод міднення від іонів купруму(ІІ). Встановлено, що первинна сорбція сорбтивів/іонів Сu2+, S2-, НS- має селективний характер, визначається морфологією, неоднорідністю та наявністю активних центрів на поверхні досліджених сорбентів і у зв’язку з цим має різну досліджену послідовність адсорбції. Отримані дані вказують на незначну адсорбцію Сu2+ на матричній поверхні, що пояснюється як природою адсорбата, так і морфологією адсорбента (АВ+К) після її кислотно-лужного активування. Сорбція/зв’язування іонів Сu2+ здійснюється переважно карбоксильними групами. Встановлено, що максимальна сорбція іонів купрум(ІІ) на матричній поверхні, яка має незначну кількість кислотних карбоксильних груп, проходить в сильнокислому середовищі при рН=1,5-2,5. Попереднє модифікування поверхні сорбентів (АВ+К) більш активними сульфід- та гідросульфід-іонами приводить до суттєвого підвищення її селективної адсорбції по відношенню до іонів купруму(ІІ). Встановлено, що на поверхні активованого вугілля проходять топохімічні реакції утворення полісульфідів купруму(ІІ) CuSх (х=2,3) з наступним їх диспропорціюванням до сульфіду купруму(ІІ) та елементної сірки. Можливість проходження топохімічних перетворень встановлена ІЧ-спектральними та рентгенофазовими дослідженнями. Отримані результати дозволяють рекомендувати модифікацію вуглецевих сорбційних матеріалів сульфурвмісними іонами (S2-, НS- ) для більш повного сорбційного вилучення іонів Cr3+, Fe2+, Fe3+, Pb2+, Cd2+ , Cu2+, Ni2+, Co2+, Zn2+ або їх бінарних сумішей. Передбачається використання сумішевих сорбентів (АВ+К) із сорбованими на їх поверхні сірки та сульфіду купруму(ІІ) як складових компонентів консистентних мастил спеціального призначення.uk
dc.format.pagerangeС. 36-46uk
dc.identifier.citationМодифікація поверхні сумішевих сорбентів сульфід-іонами для очищення гальванічних промивних вод процесу міднення / Худоярова О. С., Гордієнко О. А., Сидорук Т. І., Тітов Т. С., Ранський А. П. // Вісник НТУУ «КПІ ім. Ігоря Сікорського». Серія «Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження». – 2020. – № 2 (19). – С. 36-46. – Бібліогр.: 8 назв.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/2617-9741.2.2020.208054
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/53423
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.sourceВісник НТУУ «КПІ ім. Ігоря Сікорського». Серія «Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження»: збірник наукових праць, 2020, № 2 (19)uk
dc.subjectрегенеровані сумішеві сорбентиuk
dc.subjectгальванічні промивні водиuk
dc.subjectмодифікаціяuk
dc.subjectсульфідно-лужні розчиниuk
dc.subjectочищення стічних водuk
dc.subjectтопохімічні перетворенняuk
dc.subject.udc628.543:661.21:665.013uk
dc.titleМодифікація поверхні сумішевих сорбентів сульфід-іонами для очищення гальванічних промивних вод процесу мідненняuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
VKPI-ChemInzh_2020_2(19)_p36-46.pdf
Розмір:
856.46 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.1 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Вісник НТУУ «КПІ ім. Ігоря Сікорського». Серія «Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження»: збірник наукових праць, № 2 (19)