Frontier Materials & Technologies. 2014; : 13-17
ХИМИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ИОНОВ МАРГАНЦА, МЕДИ И ЖЕЛЕЗА
Аннотация
Целесообразность переработки сточных вод с высоким содержанием ионов марганца обусловлена тем, что после распада СССР основные месторождения марганца остались за пределами России. Поэтому на сегодняшний день в России остро стоит вопрос об изыскании дополнительных источников получения различных соединений марганца, широко используемых в металлургической и других областях промышленности. Наиболее перспективным направлением в технологии водоочистки являются электрохимические методы. Данные методы позволяют максимально концентрировать и извлекать ценные компоненты из технических растворов. При этом они являются экологически чистыми, исключающими «вторичное» загрязнение воды анионными и катионными остатками, характерными для реагентных методов. Сущность предлагаемого метода заключается в электрообработке хлоридсодержащих растворов, при этом образуется молекулярный хлор, который, взаимодействуя с водой, образует активные формы хлорсодержащих окислителей, так называемый активный хлор. Далее при контакте «активного хлора» с Mn (II) протекает окислительно-восстановительный процесс, в ходе которого ионы Mn2+ окисляются до нерастворимых форм Mn3+ и Mn4+. При разработке технологии осаждения ионов Mn2+ из сточных вод предусмотрен комплекс последовательно выполняемых операций, включающий процессы предварительного стадиального извлечения ионов меди и железа. Предлагаемая комплексная технология поэтапного выделения ионов меди, железа и марганца достаточно проста, эффективна, не требует сложного аппаратурного оформления и может использоваться как самостоятельно, так и в системе существующих очистных сооружений. Данная технология может быть использована для организации замкнутого цикла водоснабжения на горно-металлургических предприятиях. Полученные по технологии продукты являются кондиционным сырьем для металлургической промышленности. Внедрение данной технологии позволит существенно снизить экологическую нагрузку в регионе.
Список литературы
1. Мишурина О.А., Муллина Э.Р. Химические закономерности процесса селективного извлечения марганца из техногенных вод // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2012. № 3. С. 58–62.
2. Мишурина О.А., Чупрова Л.В., Муллина Э.Р. Особенности химических способов извлечения марганца из технических растворов // Молодой учёный. 2013. № 5. С. 84–86.
3. Мишурина О.А. Технология электрофлотационного извлечения марганца в комплексной переработке гидротехногенных георесурсов медноколчеданных месторождений : автореф. дис. … канд. тех. наук. Магнитогорск, 2010. 21 с.
4. Мишурина О.А. Электрофлотационное извлечение марганца из гидротехногенных ресурсов горных предприятий // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2009. № 3. С. 72–74.
5. Назарова Г.Н., Костина Л.В., Алексеева Р.К. К вопросу об очистке сточных вод электрофлотационным способом // Проблемы обогащения твердых горючих ископаемых : сб. трудов ИОТТ. 1972. Т. 1. Вып. 2. С. 19–29.
6. Назарова Г.Н., Костина Л.В. Применение электрохимической технологии для очистки отработанных промышленных растворов и сточных вод обогатительных и металлургических предприятий с одновременным доизвлечением ценных компонентов // Физико-химические методы повышения эффективности процессов переработки минерального сырья. М., 1974. С. 211–225.
7. Флис И.Е. Исследование процессов и равновесий в растворах кислородных соединений хлора, применяемых при отбелке целлюлозы и тканей : дис. … д-ра хим. наук. Л., 1958. 521 с.
8. Харлан Н.Г. Особенности процесса коагуляции гидроокисных образований из продуктов анодного растворения при электрохимических реакциях // Электронная обработка материалов. 1988. Т. 4. С. 88–89.
9. Чантурия В.С., Назарова Г.Н. Электрохимическая технология в обогатительно-гидрометаллургических процессах. М.: Наука, 1977. 159 с.
10. Штренге К., Зонтаг Г. Коагуляция и устойчивость дисперсных систем. Л.: Химия, 1973. 152 с.
Frontier Materials & Technologies. 2014; : 13-17
CHEMICAL PRINCIPLES OF WASTEWATER PURIFICATION FROM IONS OF MANGANESE, COPPER AND IRON
Abstract
It is reasonable to process wastewater containing manganese ions due to the fact that after the fall of the Soviet Union the main manganese deposits remain outside Russia. That is why it is very important for the Russian Federation to find new sources of different manganese compounds widely used in metallurgy and other industries. Electrochemical methods are considered to be the most promising trend in the technology of water purification. These methods provide maximum concentration and recovery of valuable components from industrial solutions. Besides, they are environmentally safe and make it possible to avoid «secondary» water pollution with anion and cation residues which are typical for reagent methods. The main idea of the suggested method can be described in the following way: molecular chlorine is formed in the process of electro-treatment of chloride-containing solutions; this molecular chlorine reacts with water and forms active forms of chlorine-containing oxidizing agents, so called “active chlorine”. Then the “active chlorine” comes into contact with Mn (II), the redox process takes place and Mn2+ ions oxidize into insoluble Mn3+ and Mn4+ forms. While developing the technology of deposition of Mn2+ ions from wastewater a set of sequentially executed operations, including pre-staged extraction of copper ions and iron, is performed. Тhe suggested complex technology of the gradual recovery of copper, iron and manganese ions is quite simple and efficient; it does not require sophisticated equipment and can be used both separately and as a part of the existing system of wastewater purification facilities. Тhis technology can be used for establishing a closed cycle water supply at the mining-and-processing enterprises. Тhe products produced by this technology are the high quality raw material for metallurgy. The introduction of this technology will significantly reduce the environmental burden in the region.
References
1. Mishurina O.A., Mullina E.R. Khimicheskie zakonomernosti protsessa selektivnogo izvlecheniya margantsa iz tekhnogennykh vod // Vestnik Magnitogorskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta im. G.I. Nosova. 2012. № 3. S. 58–62.
2. Mishurina O.A., Chuprova L.V., Mullina E.R. Osobennosti khimicheskikh sposobov izvlecheniya margantsa iz tekhnicheskikh rastvorov // Molodoi uchenyi. 2013. № 5. S. 84–86.
3. Mishurina O.A. Tekhnologiya elektroflotatsionnogo izvlecheniya margantsa v kompleksnoi pererabotke gidrotekhnogennykh georesursov mednokolchedannykh mestorozhdenii : avtoref. dis. … kand. tekh. nauk. Magnitogorsk, 2010. 21 s.
4. Mishurina O.A. Elektroflotatsionnoe izvlechenie margantsa iz gidrotekhnogennykh resursov gornykh predpriyatii // Vestnik Magnitogorskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta im. G.I. Nosova. 2009. № 3. S. 72–74.
5. Nazarova G.N., Kostina L.V., Alekseeva R.K. K voprosu ob ochistke stochnykh vod elektroflotatsionnym sposobom // Problemy obogashcheniya tverdykh goryuchikh iskopaemykh : sb. trudov IOTT. 1972. T. 1. Vyp. 2. S. 19–29.
6. Nazarova G.N., Kostina L.V. Primenenie elektrokhimicheskoi tekhnologii dlya ochistki otrabotannykh promyshlennykh rastvorov i stochnykh vod obogatitel'nykh i metallurgicheskikh predpriyatii s odnovremennym doizvlecheniem tsennykh komponentov // Fiziko-khimicheskie metody povysheniya effektivnosti protsessov pererabotki mineral'nogo syr'ya. M., 1974. S. 211–225.
7. Flis I.E. Issledovanie protsessov i ravnovesii v rastvorakh kislorodnykh soedinenii khlora, primenyaemykh pri otbelke tsellyulozy i tkanei : dis. … d-ra khim. nauk. L., 1958. 521 s.
8. Kharlan N.G. Osobennosti protsessa koagulyatsii gidrookisnykh obrazovanii iz produktov anodnogo rastvoreniya pri elektrokhimicheskikh reaktsiyakh // Elektronnaya obrabotka materialov. 1988. T. 4. S. 88–89.
9. Chanturiya V.S., Nazarova G.N. Elektrokhimicheskaya tekhnologiya v obogatitel'no-gidrometallurgicheskikh protsessakh. M.: Nauka, 1977. 159 s.
10. Shtrenge K., Zontag G. Koagulyatsiya i ustoichivost' dispersnykh sistem. L.: Khimiya, 1973. 152 s.
