Водоочисна технологія утилізації відходів різання монокристалів кремнію

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorЯнушевська, Олена Іванівна
dc.date.accessioned2018-04-13T11:53:06Z
dc.date.available2018-04-13T11:53:06Z
dc.date.issued2018
dc.description.abstractenThe introduction provides the general description of the ecological and economic feasibility of silicon carbide (SiC) regenerating from silicon-containing waste and purification of washing solutions of the regeneration process of heavy metal ions is substantiated. The research’s purpose and tasks are formed, the scientific novelty and the practical significance of the obtained results have been determined. The first part focuses on the hazardous effects of toxic heavy metals (Fe (III), Cu(II), Zn(II), Pb(II), Cd(II)), conducted an analysis of existing methods of water purification of heavy metal ions with a summary of different ways comparison. A critical analysis of separation and deposition methods of suspensions using flocculants is presented with the advantages in latest researches. The origin of various silicon-containing wastes, their processing and utilization are analyzed. The technological requirements for the chemical and granulometric composition of silicon carbide for further use are given. The method of leaching heavy metals from silicon-containing waste with chloride acid is proposed and the efficiency of using polyhexamethyleneguanidine (PGMG) as a flocculant for the reagent-flocculation method of washing solutions cleaning from leaching is substantiated. Thus, a comprehensive approach is proposed for the SiC regeneration from silicon-containing cuttings, which involves: - technical requirements attainments for the chemical and granulometric composition of regenerated SiC required for the further use of SiC in metallurgical industries; - purification of the obtained rinsing solutions of the SiC regeneration process from heavy metal ions by the reagent-flocculation method using calcium hydroxide and the flocculation properties of PGMG for sedimentation and filtration of metal hydroxides-pollutants. The second part presents the experimental methods, the experimental and laboratory plants description, used materials, equipment, and chemical reagents for washing solutions cleaning of leaching of the silicon carbide regeneration process. The third part presents studies results characterize the interaction of metal ion-pollutants with PGMG. A method of polarography was used in which the recovery of Cu(II), Zn(II), Pb(II), Cd(II) ions from solutions with and without PGMG was investigated. The soluble complex compounds of the type [MeOH-PGMG]+ for Cu(II) and Zn(II) formation and the interaction of Pb(II) and Cd(II) with PGMG with the formation of [MeOH-PGMG]C1 slurry soluble hydroxosаlts was found. Investigation by pH measurement method of changing the pH of the medium of a mixture of solutions of metal-pollutants (Cu(II), Zn(II), Pb(II), Cd(II)) with a solution of PGMG showed a decrease in the pH of the reacting system, which confirms the metal ions interaction with guanidine group of PGMG by replacing the hydrogen ion (H+) with the hydrolyzed metal ion (Me (OH)+). The chemical bond formation between Fe(III) and PGMG was investigated by spectrophotometry. Conclusions on the interaction of metal ion-pollutants, obtained by polarography methods, pH measurement, spectrophotometry, are substantiated by IR-spectrometric studies of Me-PGMG-aggregates. The complex compounds formation of Fe(III), Cu(II) and Zn(II) from PGMG and compounds of Pb(II), Cd(II) with PGMG as hydroxyls has been confirmed. To find out the feasibility of using PGMG as a flocculant, the study of the dose of PGMG influence on the rate of sedimentation of metal hydroxides of pollutants was carried out, and the concentration optimum of PGMG ((5,2 ÷ 7,8) mg/dm3) was established for the deposition process. The conducted sedimentation analysis of suspensions of Fe(III), Pb(II), Cd(II) hydroxides shows that the aggregates of hydroxides in the presence of PGMG are more than (1,5÷ 2,5) times. An increase in the filtration rate of damp sediments of hydroxides of investigated metals (F(III), Pb(II), Cd(II)) in (1,5 ÷ 2) times with the addition of an optimal dose of PGMG and reduction of the precipitates moisture content after filtration was established. The value of the sediments moisture content for Fe (III) and Pb(II) hydroxides, calculated from the data on the volumes of the filtrate obtained, shows a decrease in the moisture content by (7÷14)%. The thermogravimetric study of reducing the moisture content of Fe (OH)3 precipitate correlates with the above data, which confirms the ability of PGMG to cause a flocculating effect. The fourth section the study of the physical and chemical properties of silicon-containing cuttings before and after the process of leaching heavy metal-pollutants with chloride acid ions has been carried out with X-ray fluorescence, X-ray diffraction and laser-diffraction analyzes, which prove the proposed method effectiveness allowing to obtain regenerated SiC with characteristics acceptable for its further using. Investigation of the increase in the rate of filtration of a metal hydroxides mixture after sedimentation they from washing liquids during regeneration of SiC using the optimal dose of PGMG (9,8 mg /dm3) in 2 times indicates its effective flocculation properties. The concept technological scheme of the heavy metals reagent leakage from silicon-containing cuttings and washing solutions cleaning in this process is offered.uk
dc.description.abstractruДиссертация посвящена разработке ресурсосберегающей технологии регенерации карбида кремния из кремнийсодержащих отходов процесса резания монокристаллического кремния методом кислотной отмывки от ионов тяжелых металлов с последующей очисткой образовавшихся промывных растворов от Fe(III), Cu(II), Zn(II), Pb(II), Cd(II) с использованием флокулирующих свойств полигексаметиленгуанидина (ПГМГ). Проанализовано происхождение разных видов кремнийсодержащих отходов, их переработки и утилизации. Приведены технологические требования к химическому и гранулометрическому составу карбида кремния с целью его дальнейшего использования. Предложен метод кислотного выщелачивания тяжелых металлов из кремнийсодержащих отходов соляною кислотою и обоснована эффективность использования ПГМГ как флокулянта для реагентно-флокуляционного способа очистки промывных растворов. Таким образом, предложен комплексный подход к регенерации SiC из кремнийсодержащих отходов, который предполагает: − достижение технологических требований к химическому и гранулометрическому составу регенерованого SiC, необходимых для последующего использования SiC в металлургических производствах; − очистка промывных растворов процесса регенерации SiC от ионов тяжелых металлов реагентно-флокуляционным методом с использованием гидроксида кальция и флокулирующих свойств ПГМГ для седиментации и фильтрации гидроксидов металлов-полютантов.uk
dc.description.abstractukДисертація присвячена розробці ресурсозберігаючої технології регенерації карбіду кремнію з кремнійвмісних відходів процесу різання монокристалічного кремнію методом кислотної відмивки іонів важких металів з подальшим очищенням утворених промивних розчинів від Fe(III), Cu(II), Zn(II), Pb(II), Cd(II) з використанням флокулюючих властивостей полігексаметиленгуанідину (ПГМГ). Проаналізовано походження різних видів кремнійвмісних відходів, їх переробки та утилізації. Наведено технологічні вимоги щодо хімічного та гранулометричного складу карбіду кремнію з метою подальшого його використання. Запропоновано метод вилуговування важких металів з кремнійвмісних відходів хлоридною кислотою та обґрунтовано ефективність застосування ПГМГ як флокулянта для реагентно-флокуляційного способу очищення промивних розчинів. Таким чином, запропоновано комплексний підхід щодо регенерації SiC з кремнійвмісних шламів, який передбачає: − досягнення технічних вимог до хімічного і гранулометричного складу регенерованого SiC, необхідних для подальшого використання SiC в металургійних виробництвах; − очищення промивних розчинів процесу регенерації SiC від іонів важких металів-полютантів реагентно-флокуляційним методом з використанням гідроксиду кальцію та флокулюючих властивостей ПГМГ для седиментації і фільтрування гідроксидів металів-полютантів.uk
dc.format.page26 с.uk
dc.identifier.citationЯнушевська, О. І. Водоочисна технологія утилізації відходів різання монокристалів кремнію : автореф. … канд. техн. наук. : 05.17.21 – технологія водоочищення / Янушевська Олена Іванівна. – Київ, 2018. – 26 с.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/22765
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.subjectполігексаметиленгуанідинuk
dc.subjectкарбід кремніюuk
dc.subjectважки металиuk
dc.subjectпромивні розчини регенерації SiCuk
dc.subjectфлокулянтuk
dc.subjectседиментаціяuk
dc.subjectфільтруванняuk
dc.subjectвологоємність осадівuk
dc.subjectpolyhexamethyleneguanidineuk
dc.subjectsilicon carbideuk
dc.subjectheavy metalsuk
dc.subjectwashing leaching solutionsuk
dc.subjectflocculantuk
dc.subjectsedimentationuk
dc.subjectfiltrationuk
dc.subjectmoisture content of sedimentsuk
dc.subjectполигексаметиленгуанидинuk
dc.subjectкарбид кремнияuk
dc.subjectтяжелые металлыuk
dc.subjectпромывные растворы регенерации SiCuk
dc.subjectфлокулянтuk
dc.subjectседиментацияuk
dc.subjectфильтрацияuk
dc.subjectвлажность осадковuk
dc.subject.udc661.68+628.3](043.3)uk
dc.titleВодоочисна технологія утилізації відходів різання монокристалів кремніюuk
dc.typeThesisuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
aref_Yanyshevska.pdf
Розмір:
885.75 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
7.74 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Автореферати (ТНР,ВтаЗХТ)
Автореферати (вільний доступ)