Объемы образования крупнотоннажных минеральных отходов вызывают серьезные опасения со стороны экологического надзора. Большая часть минеральных отходов является ценным вторичным сырьем, однако отсутствие комплексных технологий их переработки существенно тормозит их переработку. Проведена оценка возможности совместной переработки кварц-лейкоксенового концентрата (отход процесса нефтедобычи) и бруситсодержащего отхода производства огнеупоров. Совместная пирометаллургическая обработка двух отходов позволила получить титанат магния – ценный продукт для различных отраслей промышленности.
В процессе гидрометаллургической переработки титаната магния был получен комплексный магнийтитансодержащий коагулянт, показавший высокую эффективность в процессе очистки сточных вод с высоким уровнем рН (бетоносмесительный узел). Применение комплексного реагента, помимо повышения эффективности очистки (снижение остаточных концентраций загрязняющих веществ), позволило сократить реагентные затраты и интенсифицировать процессы седиментации и фильтрации коагуляционных шламов (упрощение аппаратурной схемы).
Евгений Николаевич Кузин – канд. техн. наук, доцент, кафедра промышленной экологии, Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева (РХТУ), Москва, Россия. E-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript..
1. Панфилов В. А., Мельчаков Е. Е., Чернышев П. И. АТМ-1: открытие в водоочистке и водоподготовке // Экология производства 2016. № 10(147). С. 68 – 70.
2. Агапова Е. А., Чернышев П. И. Очистка воды от ионов тяжелых металлов с использованием отходов производства огнеупоров // Молодежь и научно-технический прогресс: сб. докл. XII Междунар. науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. Губкин, 18 апр. 2019 г. Губкин, 2019. С. 4 – 5.
3. Бочкарев Г. Р., Пушкарева Г. И., Коваленко К. А. Сорбционная очистка водных сред от мышьяка с использованием природного и модифицированного брусита // Изв. вузов. Строительство. 2011. № 6. С. 59 – 64.
4. Пушкарева Г. И. Влияние температурной обработки брусита на его сорбционные свойства // Физ.-техн. проблемы разработки полезных ископаемых. 2010. № 2. С. 102 – 108.
5. Быховский Л. З., Ремизова Л. И., Чеботарева О. С. Рудная база титана России: потенциал освоения и развития // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2017. № 10. С. 16 – 22.
6. Копьев Д. Ю., Анисонян К. Г., Олюнина Т. В., Садыхов Г. Б. Влияние условий восстановительного обжига лейкоксенового концентрата на его вскрываемость при сернокислотном разложении // Цветные металлы. 2018. № 11. С. 56–61. DOI: 10.17580/tsm.2018.11.08
7. Анисонян К. Г., Садыхов Г. Б., Олюнина Т. В. и др. Исследование процесса магнетизирующего обжига лейкоксенового концентрата // Металлы. 2011. № 4. С. 62 – 66.
8. Заблоцкая Ю. В., Садыхов Г. Б., Олюнина Т. В., Гончаренко Т. В. Перспективы развития Ярегского месторождения как источника получения искусственного рутила и волластонита // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2015. № 9. С. 12 – 15.
9. Sadykhov G. B., Zablotskaya Yu. V., Anisonyan K. G., et al. Extraction of High-Quality Titanium Raw Materials from Leucoxene Concentrates of the Yarega Deposit // Russian Metallurgy (Metally). 2018 No. 11. P. 1015–1019. DOI: 10.1134/s0036029518110101
10. Perovskiy I. А, Burtsev I. N., Ponaryadov A. V., Smorokov A. A. Ammonium fluoride roasting and water leaching of leucoxene concentrates to produce a high-grade titanium dioxide resource (of the Yaregskoye deposit, Timan, Russia) // Hydrometallurgy. 2022. V. 210, No. 105858. URL: https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2022.105858
11. Смороков А. А., Кантаев А. С., Брянкин Д. В., Миклашевич А. А. Разработка способа низкотемпературного обескремнивания лейкоксенового концентрата Ярегского месторождения раствором гидродифторида аммония // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2022. Т. 65, Вып. 2. С. 127 ? 133. DOI: 10.6060/ivkkt.20226502.6551.
12. Nikolaev A. A., Kirpichev D. E., Nikolaev A. V. Thermophysical Parameters of the Anode Region of Plasma Arc under the Reduction Smelting of Quartz-Leucoxene Concentrate in a Metal-Graphite Reactor // Inorg. Mater. Appl. Res. 2020. V. 11. P. 563 – 567. DOI: 10.1134/ S207511332003034X.
13. Истомина Е. И., Истомин П. В., Надуткин А. В., Грасс В. Э. Обескремнивание лейкоксенового концентрата при вакуумной силикотермической обработке // Новые огнеупоры. 2020. № 3. С. 5 – 9. DOI: 10.17073/1683-4518-2020-3-5-9.
14. Zanaveskin K. L., Zanaveskina S. M., Maslennikov A. N., et al. Activation of quartz-leucoxene concentrate for processing into titanium tetrachloride // Russian Journal of Applied Chemistry. 2016. V. 89, No. 11. P. 1733 – 1739. DOI: 10.1134/S107042721611001X.
15. Zanaveskin K. L., Maslennikov A. N., Zanaveskina S. M., et al. Leaching SiO2 and Al2O3 Impurities from Leucoxene from the Yaregskoe Deposit by Sodium Hydroxide Solution // Theoretical Foundations of Chemical Engineering. 2019. V. 53, No. 4. P. 669 – 679. DOI: 10.1134/S0040579519040110.
16. Кузин Е. Н., Кручинина Н. Е., Фадеев А. Б., Носова Т. И. Принципы пиро-гидрометаллургической переработки кварц-лейкоксенового концентрата с формированием фазы псевдобрукита // Обогащение руд. 2021. № 3. С. 33 – 38. DOI: 10.17580/or.2021.03.06.
17. Кузин Е. Н., Мокрушин И. Г., Кручинина Н. Е. Принципы пирометаллургической переработки кварц-лейкоксенового концентрата с формированием фазы псевдобрукита. Ч. 2. Фазовые превращения // Обогащение руд. 2022. № 5. С. 23 – 28. DOI: 10.17580/or.2022.05.04.
18. Zin M. M. T., Tiwari D., Kim D.-J. Maximizing ammonium and phosphate recovery from food wastewater and incinerated sewage sludge ash by optimal Mg dose with RSM // Journal of Industrial and Engineering Chemistry. 2020. V. 6. P. 136 – 143. DOI: 10.1016/j.jiec.2020.02.020.
19. Xu H., He P., Gu W., et al. Recovery of phosphorus as struvite from sewage sludge ash // Journal of Environmental Sciences. 2012. V. 24, No. 8. P. 1533 – 1541. DOI: 10.1016/s1001-0742(11)60969-8.
20. Гаязова Э. Ш., Шайхиев И. Г., Григорьева И. П., Фридланд C. B. Исследование сульфата магния для очистки сточных вод производства целлюлозы из рапса // Вестник Казанского технологического университета. 2012. № 9. С. 159 – 161.
21. Gan Y., Li J., Zhang L., et al. Potential of titanium coagulants for water and wastewater treatment: Current status and future perspectives. // Chemical Engineering Journal. 2021. V. 406, No. 126837. DOI: 10.1016/j.cej.2020.126837.
22. Thomas M., B?k J., Kr?likowska J. Efficiency of titanium salts as alternative coagulants in water and wastewater treatment: Short review // Desalination and Water Treatment. 2020. V. 208. P. 261 – 272. DOI: 10.5004/dwt.2020.26689.
23. Кузин Е. Н. Применение метода атомно-эмиссионной спектроскопии с СВЧ (магнитной) плазмой в процессах идентификации химического состава отходов сталеплавильного производства // Черные металлы. 2022 № 10. С. 79 – 82. DOI: 10.17580/chm.2022.10.13.
24. Borkovska L., Khomenkova L., Stara T., et al. Optical and structural properties of Mn-doped magnesium titanates fabricated with excess MgO // Materials Today Communications. 2021. V. 27, No. 102373. DOI: 10.1016/j.mtcomm.2021.102373.
25. Suzuki Y., Shinoda Y. Magnesium dititanate (MgTi2O5) with pseudobrookite structure: a review // Science and Technology of Advanced Materials. 2011. V. 12, Is. 3. P. 034301. DOI: 10.1088/1468-6996/12/3/034301.
26. Maitra S., Mitra R., Nath T. K. Aqueous Mg-Ion Supercapacitor and Bi-Functional Electrocatalyst Based on MgTiO? Nanoparticles // J. Nanosci Nanotechnol. 2021. V. 21, Is. 12. P. 6217 – 6226. DOI: 10.1166/jnn.2021.19321.
27. Горощенко Я. Г. Химия титана. Киев: Наук. думка, 1970. 416 c.
28. Kuzin E. N., Kruchinina N. E., Gromovykh P. S., Tyaglova Ya. V. Coagulants in the Processes of Waste Water Treatment in Dairy Complex Industry // Chemistry for sustainable development 2020. V. 28. P. 388 – 393.
29. Kuzin E., Averina Y., Kurbatov A., et al. Titanium?Containing Coagulants in Wastewater Treatment Processes in the Alcohol Industry // Processes. 2022. V. 10, No. 3. P. 440 – 449. DOI: 10.3390/pr10030440.
Статью можно приобрести
в электронном виде!
PDF формат
700 руб
DOI: 10.14489/glc.2023.07.pp.043-049
Тип статьи:
Научная статья
Оформить заявку
