Використання металургійних шлаків в якості сорбентів поверхнево-активних речовин

Abstract

Визначено елементний, оксидний, мінералогічний та радіонуклідний склад металургійних шлаків. Встановлено клас радіаційної небезпеки досліджених шлаків. Визначено питомі поверхні шлакових сорбентів. Теоретично і експериментально обґрунтовані принципи визначення сорбційної активності металургійних шлаків. Показана можливість використання шлаків з основним мінералом діопсидом в якості сорбентів для очищення води. Активність сорбції шлаку обумовлена високим вмістом діопсид в аморфному стані. Показана можливість сорбції шлаком органічних речовин. За хімічним складом і радіаційними характеристиками шлак може бути використаний в якості технічного матеріалу. Показано прояв сорбційної активності металургійного шлаку. Сорбційні властивості обумовлені наявністю аморфного стану речовини. Визначено можливість використання шлаків при сорбційній обробці вод в технологічних циклах. Для очищення стічних вод від поверхнево-активних речовин на рівні високих концентрацій запропонована раціональна протиточно-ступінчата адсорбційна схема періодичної дії. Представлені ресурсозберігаючі розробки, що дозволяють розширити сировинну базу для виробництва сорбентів, поліпшити екологічну ситуацію регіонів за рахунок запобігання скиду промислових стічних вод при впровадженні систем оборотного водопостачання підприємств.

Определены элементный, оксидный, минералогический и радионуклидный состав металлургических шлаков. Установлен класс радиационной опасности исследованных шлаков. Определены удельные поверхности шлаковых сорбентов. Теоретически и экспериментально обоснованы принципы определения сорбционной активности металлургических шлаков. Показана возможность использования шлаков с основным минералом диопсидом в качестве сорбентов для очистки воды. Активность сорбции шлака обусловлена высоким содержанием диопсида в аморфном состоянии. Показана возможность сорбции шлаком органических веществ. По химическому составу и радиационным характеристикам шлак может быть использован в качестве технического материала. Показано проявление сорбционной активности металлургического шлака. Сорбционные свойства обусловлены наличием аморфного состояния вещества. Определена возможность использования шлаков при сорбционной обработке вод в технологических циклах. Для очистки сточных вод от поверхностно-активных веществ на уровне высоких концентраций предложена рациональная противоточно-ступенчатая адсорбционная схема периодического действия. Представлены ресурсосберегающие разработки, позволяющие расширить сырьевую базу для производства сорбентов, улучшить экологическую ситуацию регионов за счет предотвращения сброса промышленных сточных вод при внедрении систем оборотного водоснабжения предприятий.

The elemental, oxide, mineralogical and radionuclide composition of metallurgical slags is determined. The class of radiation danger of researched industrial waste is carried out. The specific surfaces of slag sorbents were determined. The principles оf metallurgical slag fractions sorption activity determination are substantiated theoretically and experimentally. The possibility of the using of slags with the main diopside mineral as sorbents for the water purification has been shown. The slag sorption activity is caused by high content of diopside in the amorphous state. The possibility of slag sorption of the organic substances was shown. According to chemical composition and radiation characteristics slag may be used as technical material. The display of sorptive activity of metallurgical slag is proved. Sorptive properties are caused by the presence of amorphous condition of the substance. The possibility of slag’s utilization in water sorption treatment in technological cycles was determined. A rational counterflow-stepped adsorption scheme of periodic action is proposed for sewage treatment at the level of high concentrations of surfactants. The designs with resource saving effect which allow both to extend the raw materials base for the production of sorbents and to improve the environmental situation of the region through the prevention of dumping at the introduction of water recycling enterprises are presented.