Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему
Физико-химические основы флотационного выделения и разделения ионов тяжелых металлов
ВАК РФ 11.00.11, Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов
Автореферат диссертации по теме "Физико-химические основы флотационного выделения и разделения ионов тяжелых металлов"
-■•л
$13ШЮ-ХШ1ЧНИЙ 1НСТИГУГ ЗАХИСГУ НШШИиНЬОГО СЕРВДОВЩА -- I ДЩ1НИ ММСГЕРСТБА ОСВ1ТИ 1 НкН УКРА1Ш1
.при сдаському детшюиу унШрсижг! и. Ы.шнШва
сз '
-V л
На правах рукошсу
сазонова еалеш'ша $£дор1вна " >
«13ж0-хш4н1 обнови процесу вдотаишюго вадьенш та роздшякя 10Н1В ОДШ ЫЕТАЛ1В
-6пеанан>к1сть'4)2.00:23
охорона навколишнього оередовища та
«
раихокальнэ використання лриродндас ресурс!в
Автореферат дисертаи!I на эдобуття наукового ступеня доктора ххм1чшх наук
Одеса - 1995
Дисертаихяю е рукоше
Робота викокана в Одеському державному университет: аЛ.Мечникова
На/ковий консультант: заслужений науки 1 техн*'Ки "
Укра"ни, доктор ххмхчних наук.; профееор Скрильов Лев Дмитрович
Офхшйнх опоненти: доктор ххмхиних наук, професор. '
Лндртансв АнатогЛй Михайлович
доктор ххмхчних наук, професор Свиридов Владислав Володимировнч
- дстор техтчних наук, професор Скрипник Валерий Миколайович
Провхдна оргакхэацхя Институт ксло1дно1 х!м11 I хшг* води
хм.А.В.Думаиського УкраУни
Захист вхдсудегься ИОЛС-М 1995 р. о'
на эасхданнг спеиг&лхэовано? Внено! Ради Д 05.19.01 в Одеському . державному укхверситетх хм.1.1.Мечникова эа адресою: 270057, м.Одеса, вул.Цешана,14, ххмхчний факультет ОДУ, Велика ххмхчна аудитория. • '
3 дисерташею кож на ознайомктися в даукавгй- бхо'лхотеиг Одесь-кого дернумверситету за ядресою: м.Одеса; вул.Иреобракенська, 24.
Автореферат аогаслаций"^ОШХ^гХ, 1995 р.' '
Вчений секретар спегпалхзовано? Вчено!. Ради, •кандидат ххмхчнях наук
. Шихалеева Г,
ЗАГМЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА. РОБОТ и
Актуальнхсть 1 стушнь дослхдаенос?1 тематики. 1оки валких метал: в належать до числа на$Шльш небезпечиих забруднювачхв навко*-лишньогс середови'^а. Гранично допустима концеитрагня багатьох з них (наприклад, ртут!:, кадмх», мхдг, цинку, н1кел:о, кобальту та 1Н.) у водх в^дкритих водоймящ, що мають рибогоеподарське значения, не перевищуе 0,01 мг/л.
Потрапляючи в организм з водою та продуктами харчування, хонн важких металхв (ртуть, свинець, кадмхй, талхй та хн.) можуть у ньому накопичуватися 1 з необххдних у мхнх-дозах переуворюватися у його ворогхв: викликати серйозш порушення у робот! серия та кровоносно* системи, нирок, печхнки, хкших найваяиивших орган!в. В1домГ| наприклад,- випадки масового отруення ртуттю, котра потра-пляла до органхзму людей разом з рябою, а також отруення кадмхем при викорястаннт у побутових шлях забруднегмх вод. ¡Негативно впливають хони ряду важких металхв (залхза, марганхго, мхдх, цинку та хн») I на органо-лептичн! показники якостх води.
Стушнь нэбезпэки промислових зикидхв га забруднень для бго-сфери сьогоднх прийнято оигнювати за шкалою стрес-фактор1в С гн-декс1в Корте-Дубхнша). У 1975 роих верхню стрхчку у нхй займали пеётиииди - 130 балхв. Бо 72 балн фаххвпх "надали" кислотним до-щам та розлиттям нефти. Але зараз ситуация докоохнно змхнилась: на перше мхсце вяйшли 1они важких металхв - 135 балхв.
Проблема охорони водоймищ вхд забруднення Iонами важких металхв може бути вирхшена т!льки шляхом проведения комгаексних захо-д1в, якх доро1'о коштують. Серед них найбхлып важливе значения мае розробка нових, бхльа економхчних х досконалих методIв очистки та знсшкодженкя стхчних вод. Вельми перспэктивними у аьому в'хд-ношенн1 являються ^лотапгЯнх методи, як1 завдякя свспй економхч-носН, гисокхй продуктивное^ та простой знаходять вез бгльш ширше використання у самих ргзнчх гадузях народного господарства. Однак у практипх очистки стхчних вод промислових шдприемств в!д 1он1В вакких металхв флотаахйн: метода эастосовуються пор1ЕНяно рхдко, що пояснюеться в основному вхдеутшетю у лгтературх вхдо-мсстей, необххдних для проектування б1дловхднкх флотагпйних установок. Хстотну роль грае 1 слабкаьявчвнхеть самого флотгцхй-ного пронесу.
£ -
Мета роботн. Кета дано! рсботи шлягала в опраиюванн! фхзико- . хЬЛчНЮС ОСHOD пронесу овдсгки стхчшх вод лромислових шдлри-емств В1д г о ni в вачсккх метал! в методом осздкувально* $лотацг!г.
Для досягкения вказано' мети було neoOxiдно;
I) шзначя.тя рсзчяннгсть продуктов Бзасмод!г ioHÏB валких метал^ э ашонндыи ПАР - сублатхв;
ввдвити осhoi'hî фактори, до хпливаыть на повноту осадаення ionia ержкс.х ^етэлхв ПАР;
3) вивчити колотдно~х:Ьлчнх власти воет i (.склад, будову, роз-MÎp, електрокпютичний U/ noTomiiajiJ частинок сублатхв;
4) розкрлти основнх законов рнсстх пронесу флотаи1йного BHfti-лення ioHiB садких металiб у форм ïx важкорозчинних продукт!® вза1мод1т о ПАР;
5) оярацжватк няукоьо обгрунтовану модель флогац!йного пронесу.
Робота в с клад о вою части ною та лопчнлм завершениям части ни дослхдайнь, ко здтйенпвалпюя на кафедр! фхзично} та колотднот xÏMil Одеського дерасумверситету тм Л. ¿.Мечникова у I98I-I990 pp. з найважляв:гаш: тематик, '¡до коорди ну садись АН СРСР та УРСР: зико-ххшчш рснови п}дОору та Еикористання ДАР у процесах фло- . таш'йнсто та седиментапхйного видглрння îcthhho- та колотдно-розчикенлх речовян" ( АН УРСР, йифр '¿. 16,3.5, нсыер держреестра-цгг 0162905374); "Роэробка колотдно-ххмхчних основ заетссування ПАР для гнтенсифхкацп процесгв видглення та розд^ення компонента розчимв" (АН УРСР, сшфр '¿. 1Ô.3..5, номер деркресстраихТ 01660090601}; "Розробка фхзико-ххмгчнях основ створення "безв1д-ххдних та мадовхдххднлх технологгчних схем при эдхйсненн! ядер-: ного наливного циклу" (АН СРСР, .шифр 2.18,2.5).
Наукова новизна рьботи. Опраиьоваш фхзико-ххшчт основи пронесу очистки стгчких вод промисловюс шдприсмств вхд хон'.в ьажкнх ме-талхв методом осадаусально? фяоташТ*
Запр..поновано ношй термодинамхчкий шдххд до випчэния проце-су мхцелоутворення ПАР» що в..користовуються як йлоташйш збира-ч1 iûHÏB Важких-кзталха, насятдком якого стало термодинамхчне -обгрунтування емшричких рil;нянь Кяввенса та Koppim, якх аироко в^корпстовуютьел у колоЗДпм ï,,гокабана моглпв1сть кхлькхс-fïo! ovimai Ндрофхяьночпхпофхдыых (гхдрофобхоуючих) вдастпвэс-. 'тей ДАР. 3a<-H0&*4iiii на sKariipf вкладу.у в1льну. е'eprfiq гЛиелоут-■kopeim\ïx иодпрнтх груп ta- вуглёводнвьях радйКол1в.
Запропоновано ноеий спосгб розрахунку розчинностх сублатхв, ко утвор'эються при взаемодт ï fонiв в&жкцх металin та збирачхв, , який базуеться на застосувапиг до пронесу утворення колоУдно-роэчинених сублатгв Teoprï фаэових рхпноваг.
Ври допомозi спеихальних xiwi4Hnx, Г-i епектроскопхчних, рент-генографхчних та термогра$1чних дослхддень встановлепо склад ряду, сублатхв, що мтстять ionn важкнх металiв.
Розроблено cnociô виэначення оптимально! дотации вуглеводне-. вого радикалу флоташйних з<5ирач1в îohîb важких метал!а по заца-Hiit залишковхй конлёнтрацхГ ïohîb мет ал у у розчин1 та по задано-му ступени видхлення ïchîb мегалу з розчину.
Одержано рхиняння, яке зв'язуе птушнь флотаихйного ьэдхлеиня-. ioniB ваяких метал i'б з розчиннгетю сублата, значениям pli розчи-ну, концентрацхси та зарядом ioniв ваккого металу, i;o флстуеться, ко ние нтрац i ею яирнокчслотного збирача та константою дисошапх! жирно! кислоти', яке дозволяе прогнозувати оптимальм технологхч-hî параметр« флоташйного проаесу - величину рН розчину, до шину вуглеводневого радикалу та ковдентрагпго збирача, початкову кон-цегеграшю ïohîb важного иеталу в розчинг.
Створена методика лрогнозування эначень рН, найбхльш спрпят-ливих для флотаи!йного вкд^ення ioHia важких метал i в у форм1 важкорозчинаих мил, яка заснована на визначеннх оОлнстх стхйко-CTÏ останнхх^
Запропоковано кхнетичне р1вняння, яке дозволяе якхсно поясни-тя р1зниию у мнетичних закономерностях флоташйного вядгленая окрешх ioHia. Ветановлеко, що кхнетина г.родасу флоташйного ви-дхлення частинок с.ублату з £-лотешхалом, Олизьким до нуля, слх-дуе рхвнянню лершого.порядку, а з десять високим ç-потенихалом -' другого. '
Експерлментально доведена можливхсть використання виьнол-ене-priï утворення сублату, як иритерш флоташйно! активноетт хонхв важких металiв пре виршенм питания про порядок ix флоташйного видхлеккя з розчину. .
Показано прннцилову можлиахсть селективного видхлення гхдрок-сидхв piflKicH03éMe^bHnx елементхв (РЗЕ) (зокрена uepin) » стхч-' них йод травильнюс водхлень, якх ихстять вел ¡игу кхльягс-ть эаях-за, а також;можлипхетъ послхдовного фяотанхйного видхлення îohïb РЗЕ-неодиму, самарт та еврошо з потрхйнях водних розчик!в, ио ïx MÎCTHTb, у эмгляд! лимоннокислих та трпполгфосфатнях комплексов.
Практична ихгаисть. Робота скрямована' на троке впровадження флотацИ' у практику очистки сттних вод промислових мдприемств, забруднених 1 онами важких метал I в, що неможливо без знания та теоретичного сбгрунтування виявлешх у мй ф1зико-ххмхчних зако-f¡дмipнocтeй флотапгйного провесу. Одержан* в результат! виконан-ня роботи знання про ф1зико-ххм{чнх законом1рностх пронесу фяо-таи1йного вндтления хоихв вакких метал1в використовуються при проектуванга та екеплуатаиЛ флоташйних установок, призначенях для очистки етхчшх вод гальванхчшх виробниитв вхд юнхв нхке-г лю, ианку, мгдх, заказа та ¿н. Прикладом можуть служити флотаихй-Н1 установки, цо на протязг кыькох рок!в успшно функигонувть на ВО "Чернхвшлегмаш" та Одеському верстатобуд1вельному ВО, як1 дозьоляють очищаги стхчн! води В1Д хонхв важких металхв,.що-в "них мхстяться, до норм, чо передбачен1 ДЁСТ 9.314-90 на техшчну воду, а поим знову використовузати *х у виробниитвк Соигально-економхчнлй ефект вхд влровадкення флоташйно* установки на БО "Чернхвшлегмаш" склав 195 тие.крб. на рхк .{у шнах 1968 р.), а ■ на Одесько.чу верстатобуд1Еельному ВО - 755 ылн, 475 тие.крб. на рхк (у цтнах 1994 р.).
Розроблен! елосоСи фдоташйнс! очистки ст1чних вод, забрудне-них хоками важких метал:2 та эалишками 1х екстрагеяпв, захищен! чотирма гшторськшл евхдоитваш СРСР. .
Результат« роботи використовуються кафедрою фхзично! та ксло-•'дкгл ххмП Одеського держунхверситету хм. 1.1. Мечникова при чи-таннг лекшй та проведен« лабораторного практикуму за спецкурсом "Мзико-хкия поверхнешх явяш,". Вони стали основою-для написания та видання (сшльно з проф. Л.Д.Снрильовим) наьчального • пойхбника "Коло^дно-ххм1чн1 основи захисту навколяшнього середо- . вгща в!д хонхв важких метамв. 1онна флотаи1я" (Ки$в, УМ Ви, 1992 р.). "
• До захисту виносяться:
I. Теоретичнг основи очистки спчних вод прошслових пхдпри-сыств вхд хонхв ваяких метал!в методом осаджувально! флотзцх!.
£. {&хзикогх1м!чнх эакономгрноетх процесу фяотаахйкбго вид!-, дення хонхв валких: металхв у форм: су блат! в колохдного та сус-пензшннохчэ ступеня дисперсности, включаичи:
а)-методику прогнозування значень рН, нашЯлыа сприятяивих для флоташйного видЬення тснтв вашсих метал!в у форам 1х важ-короачцннпх кил; » ■ '
б) cnocí6 визначення оптимально* довжини вуглеводневого радикалу флотагпйних збирачхв íohíb важких металхв;
в) р1вняння, що эв'язуе ступень фдоташйного видхлення íohíb .важких металi в э стхчних вод промислових пхдприемств значениям рН розчину» концентраигею та зарядом íohíb металу, що флоту-еться, витратою жирнокислотного збирача та константою дисспа- . iiil жирноí кислоти;
г) мнстичне р1вняння, що дозволяе якхено пояснити р1зниш> у К1нетичних законоьарно'стях флоташйного видмення íohíb рхзних важких метал!в.'
3» Новий термодинам!чний шдххд до вивчеыя проиесу мшелоут-ворення ПАР, що використовуються як флотаихйш. збирачх íohíb важких метал i в.'
4. Способ розрахунку розчинноет! сполук, що yí ¡орюються при взаемодх! íohíb важких метал1в та 36npa4íb.
5. Нова 1нформашя пвд склад, будову та mxeoXaho-xímíuhí вла-ртивост! мил важких ыетал1в.
Апробацхя роботи. Теоретичк! та експериментальнт роздхли т,и-cejiTatiíX допов1дались i обговорювалиеь на Х1У (Ташкент, 1939) та ХУ (Мхнськ, 19УЗ) Меодедеевських з1Тадах з загально! та прикладной xímíí, Всес. конф. "Коло1дно-ххмхчш проблвми екологхГ' (míhcbk, 1990), Всес.конф. "Кааг'улянти та флокулянти у проиесах водоочистки'.' (Одеса, I9d8), УП Всес. конф. "Поверхнево-активнг речовкни та сировина для íx еиробкиитва, Екологччн! аспекта та гог-ання npoMcaHÍTapil при кнробниитвг i застссувашп ПАР та сиро-вини для них" Шебекхно, 1988), Всес.науково-техн. конф. "Досвтд створення 6e3BÍ,nxiflHoí технолог!" в xímÍ4híü та нафтох^чшй промасловост1" (Барнаул, 1977), Респ. конф. "Проблеми охоронк лрироди в!д вхдходхв виробниптв XÍMÍ4H01 та металурНчно! проми-сдовлстт" (Дншропетровськ, I97b), Укр. росп. наряд! "Перспектива наугсово-техн1чнйх розробок, провктуиання та вкроваджеьня без-CTÍ4MX схем крупних промислових пхдприьмств" Царкхв, 19УУ),лП (mihcbk, 197?) та УШ (ташкент, 1983) Всес. конф. з коло1дно! xt-uíl та фхзико-ххнхчно! ыехамки, Всес. иарадх з xhiíI та техно-дог^ р1дк!сних та розехяних элементна (Сре-ан, 1978), И Всас. кокф.. "Шни, íx отрицания та застосування" Шебек!но, 1979), Ш Всес.парадi "Термодинамика та структура Ндроксококплексi в у роз-чанах" (Душанбе, 1У (Таакенг, 1930) та У (Улан-Уде, £9Уо)
Всес. нарадач'лЬля та те'хнолог1я мсл!бдену i вильфраму", Bcjl-.
— о
конф. '"Ххмхя та .технология рхдкхсшх та кольорових мотал I в I солей" (Фрунзе, 111 Всее. конф. э хий!£ урану (Москва, 1985)., ХП (Кк!е, 1977) та Хл! (Одеса, 19В0) Укр. респ. конф. з ф1зично'2 х1.\!11', ХУ Бсес. ЧугаХвськхй нарадг з- ххмх! коыплексиих сполук (Ки5в, 1986,, Респ. конф. "Ф1зико-х1м1чн1 основи эастосування поверхнево-активилх речовкн",(Донецьк, 1981).
ПублгкацхУ. оа темою дксертаих! надруковано 52 стати, 29 тез доповхдеД, одержано 4 авторських вдевтдчення на винах¿д.
Структура та обсяг дисертапхйноУ-роботи. Дисертаи1йна робота складаеться 1з тести глав, висновкхв, списку л!тературл I додат-. ку. I? загальний'об'ем - 458 стортнок, включамчи 307 сторпюк машинописного тексту, 105 рисушав I таблииь. Список иитова-ко! лй-ерааури мгстить 423 найменувань рсбгт в1тчденянкх та эа-•кордоннях авторх в. У додатку представлен! акти впровадження. '
Особисту,й внесок дисертанта у розробку наукових результатхв, 'винесених на'захист, полягае б тому, що Н£ю: . .
1) поставлен! задач: дослхдкення та обраш шляхи Хх рхшення;
2) викокана основна частина ексг.ерлшнтальних дослхдхв, здп1-снено аналгз, узагальнекня та математична обробка експершанталь-них данях; . ■
З'/запропоновано новий термодинашчний пхдххд до вивчення пронесу мхпелоутворення 11чР у розчинах, що мхстять 1оки важких ыета-лхв; ' ,
4) розроблено спос1б теоретичного визначення оптимально! дов-кинд вуглааодневого радикалу флотац1йних збирачхв хошв важких металла;
' о), одержано та теоретично сбгрунтовано ргвияння, що зв'язуе оснрвнх параметр« пронесу флотахлйного ввдхлення 1он1в вадских метал 15 у форм! Х'х важкорозчинних сполук а ПАР;
. б) показана мокдивхеть роэрахунку розчинностг сублатхв та прогноэування значень рН, найб1льш сприятлквих для пронесу фло-тацхйгого видменкя гснгп важких металIв;
7) теоретично.обгрунтовано технологхчний .резгам (регламент) робота флотацхйннх установок прмзначенйх для очистки стхчних вод гальвангчних'виробжттв вхд хонхв кхКелю, ьидх, шшку та. хрому, внесено еу.тсвий вклад у опровадаення в практику <шя-хск бей'досереяньо< участ* г проектувакн!, будХвниптвт, зд&ч: до експлуатиУ, контролю эа.екошуа-гуватим фпотаухйних установок, •вр .'праипйть в Одас/ та Черн^иягс),
МКТ0Д0Л0Г1Я ТА жгоди дюздавння
* Основнями об'ектами дослтдаення у робот: буди 6цН* М воднх розчини хлорйд1В РЗЕ 1тр1ево! та церхево! хпдгруп, 2-1СГ4-I-Ю-2 \& воднт розчини нхтрату юрхю та 5 •КГ'*- 2 КГ3 М еодн! розчини сульфатхв цинку, мкелм, кадшю та мхдх. У ролх фпотаихй-них збирачхв (осадаувач1в) хошв металхв, що видхляютьея з роз-чйну, використовували алкхлкарбоксилати (С^-С^д), алкхлсульфати (Сц-Сщ), алк1лксантогенати (.С^-Стд), моноалнхлфосфати (Сб- С^-) та аб1етати натрм х калгя, а також первинн* алхфатичш амхни - {Сдо-Сде) та !х солянокислх соль Взаемодхя хошв металхв 1з эбирачами проходила,швидко та супровоцжувалась утворенням важко-розчинних oeaдiв (сублатхв) колоУдного, а в деяких випаднах г суспенз1йного ступеня дисперстост!. Вивчення фхзико-хгмхчгах за-кономхрностей фдоташйиого видхлення хз розчишв сублат1в 1 обладало суть дане, 1 дисертацхйног роботи.
Враховуючи складн!сть флотахийного пронесу, яка обумовлена його багатостадхйнгстю та нер1вноважнхстю, було визнано за доцх-. льне вивчити його поетапио, починаючи зх стад!! взаемодх! 10нхв колхгенду (металу, шо видхляеться) хз збирачем I закхнчуючи ста-дхею закр1плення частинок сублату на поверхН1 пухиршз повхтря. Особлива увага пхд час виконання роботи зверталась ка розкриття зв'язку мга Коло$дно-х!мгчнимй характеристиками частинок сублату та кхнет/'кою процесу флеташ!, включаючи в пли в на не! таких техг-нолог1чних параметрIв як рН середовшда, природа збирача, концентрам! колхгенду, .температуря та хн.' Для вхдтворення науково об-.грунтовано! картини окремих складних процесгв, шо вхдбуваюгься у флотаидйьпй систем!, використовували як теоретичнх (розрахун-ковх), так т експерйментальнх метода доелгдження, пседнання яких у максимальному ступени заоеэпечувало одергання найбхлып лад!й-■ Н1Ес результатов. ■
На основх розкритих в прочееI виконання 'роботи законом!рнос~ тей були знайден! оптимально умови флотацхйнсго вид1ленн8 хонхв важких кетал1в у формг сублат:в колоТдного та суопояч тонного ступенк дисперсностх, створен! методики, якх доз-волкить прогно-эувати цх умови, опрацьованх теоретична основа процесу флотэиай-ного ввдхленич та роэдхленкя хонхя емких метал!я, як1 доз? отин
запроектувати, збудувата, эдати до експлуаташ" та на протяэх ряду poKÏB успхшно експлуатувати лромясловх установки* що приэна-чекх для очистки стхчних вод гальванхчних пхдприемств в!д îohïb
Еавдих металхв.
Стандартлсашю виххдних розчинхр та алалхз робочих зд!йснюва-л<1 за стандартнимл методиками (колориметрлчно, титрикетрично та методом ем1с1йно1 спектроскоп!т з використанням спектрографу типу ДЗС-8) . Д,чя флотаихйного вадхлення сублат1в використоэували установки трьох тишв: установку для напхрно! флотацхХ, хмпелер-ну флоташйну машину 136^- Фл зоб'емом робочо* камери I л та установку доя флотап11 шляхом пропускания чорез розчин диспергова--него пористнм материалом гюв1тря. Про ефективнхсть проиесу фло-Tauii судили эг1дно ступеня вяд!лення хонхв важких металiв з роэчину
а = " Сзал.Ю(% ' ' (I)
*Чпоч
(де Спеч та Сзад - концеHTpauîï ïohîb.зажкого металу в р'озчин1 в цшо в i дно до i п1сля флотаихТ). Розчишпсть (ШШ) сублатхв виз-начапи двоыа способами:- нефелометрично та шляхом ф1льтрування ïx колз"днях розчинхв через пергаментн1 фхльтри та аналхзу ультра-фгльтрату. Електрокхнетичний потенихал частинок сублатхв коло!д-,ного ступени дисперсности винхрювали макроелектрофоретично, а cycneH3ÎoiiHoro - мхкроелектрофоретично. Розмхр частинок сублатхв знаходили турб!диметричко, а в.ряДт випадк1в - фотографхчно.(за" допомогою мхкроскопу ткпу ЫБЯ-П, знарядженого фотонасадкою' ■ та с1ткою Горяева). Поверхневий натяг розчинхв еублат!в вим1ровали двоыа методами: методом Вхльгельмх та ь.етодом максимального тисну в nyxiipui. Кондуктоыетричне титрування водних розчннхв хлориде FSE спиртовими розчинами калхевих солей насичоних жирних кислот здхйснювали на установи для кондуктометричного титрування, основного частяноо яког була електролз:тична комхрка, цо термоста-тувалася, з ллатиновмш електродами. Onip розчину у KOMipui ви-мхр'свали за допоыогою моста перем1 иного струму типу Р 5010. Рентгене г сами с-ублатхв знхмали на ди$рактомвтр1 ДР0Н-05 у мтдному ви-промтндваннх з н1кельоЕим фхльтром у межах бреговських Kyrie вхд I до 20°. 14 спектри тёблетованих з КБг сублатхв-здебували на
- У -
установках двох типхв: Регк1п-Е1аег 577 та Цахсат зр-ю00 в облает! 4000-400 см~*. Термгчний аналхз сублатхв здхйснювали на ' дериватографг системи РаиШ:-Раи11к-Ег<1еу у платиновому тиглю в 1НтерЕал1 температур 20-1000°С.
3 метою одержання статистично достов!рнчх результат!в кожшй дослхд повторювали 5-5 раз!в. При коефгихенг! над!йност1 0,95 похибка результата вимхрювань не перевицувала Ъ%.
• . ОСНОВНИй ЗМ1СТ РОБОТИ
I. зШко-хйлчн! оснобй фяотап1шого ввдШння 1он£в важких шм1в
1.1. Мшелоутворення у розчинах ПАР - осадаувачхв та флотацгйких збирач1в хонхв важких метал!в
Кайважливша особлявгсть колоГдло-розчинеких ПАР, яка визна-чае область 1х застосування - зд!бшсть до мшелоутворення. Рив-чення законошрностей проаесу мхиелоутворення дозволяе виргшити ряд практично ваяливих питань, зв'язаких з флоташйгеш видхлен-ням !он!в важких ыетаэпв, зокрема, пояснити залежнхеть м1* роз-чиннхетю сублату I довжиною ланиюга використованого збирача, оп-рашовати науково обГрунтовану методику вибору збирача, прогнозу-затн поведхнку ПАР у конкретних умовах флотацхйного пронесу.
Суть проведено го акал!зу м!?.;елоутворен':я у розчинах ПАР типу [шн!] +С1~ , ^11(.сн5)3]+С1~ , [што5н5]+С1~ (£г~, ю;) , яаоок , . НОБО^а, Пе(ЕСОО)п полягала:
-' у розгляданнх проиесу мшелоутворення з позшхй фазових р!вноваг;. -
- у'застосуванн! до мхпел ПАР поняття добутку розчинностх
(ДР); • .•'' .
- у припущекнх про те, що зм1на в!лькоХ енергН розчинхв' !о-ногеннлх ПАР у пропес! мхпелоутсорекня иоже бути ро^рахо-вана-за до пома го ю рхвняння, аналогичного рхвнянно, що використо-вуеться для визвачоння вхльног енерг!I роэчикення ваккорозчипних сполук
роз .. ' '
звгдки, враховуючи, пр пропес мшелсутзорення лротилежгаГ* провесу розчинення, для розчинхв' одно одновалентных !онсге,чних ПаР маемо
ДО^ц = 2КТ 1а 1ШМ; \ ' (3) '
у плкористанн! принципу адятивностх внеску у величину ШЦ" " ■ ... -
де - зыеншення вхльно! ешргХУ систем«, яка мае ыхсце » результат! переходу вуглеводнеэих радикалхв 11АР !з розчину до м!~ пел; лс°.та ли? - збхльшення вхльшх енерН! системи, що в!дбу-васться при м1цед£угвсренн1 в результат! дегхдраташ! в!дпов1дно полярних труп ПАР та протихонхв, що входять до 1х складу. . -
Результатом аналхзу з'явилось: ; " .
. - обгрунтування емшричннх рхвкянь
Клевенса 1п ККМ » А -в-п (5).
та Корр^на. 1п ККМ-.* К б 1с Сх соп£ь , (.6)
якх описужть з&лежнгсть мш НИМ та числом метиленових груг. и у.' вуглеводнавому радикал! мелекуля ПАР 1р1вняння Л5)), а також мхн КШ та концентрате» проти1он1В-С1 чррняння (б));
- опрашзвання методики теоретичного розрахунку коефппентхв И В у рхвнйннх Клевенса та методики визначения ыШмально! довил®: вуглеводневого радикалу ПАР (пи1ц)-, при якхй це ыожлпвэ . кхиелоутворення (оскхльки продес мхцелоутворення е моиливиы тх- : льки тод1 коли |ла°| = |п.до°н '¡>¡4 0° + ло^), то > К^® V
+ ¿й®)|/Исн21>; . "
- .устано&чення к!льктсно5! залежном1! мхж рН водних розчинхв мид лужнах метал!в (нсооме) та КНЫ:
Ш2 - Д^СООМе и'а ^
...«а ./. '
яка доаводяе аизначити иеху значень рИ, няжче яка! ефеишвнхеть •дх? жирнокислотного ябирапа «о«1»ко зникувться; ' ,
- опрацювання методики ошнки гхдрофхльно-лхпофхльних власти-гостей ПАР з взлт/иим г!дроф;лыю-олеоф£лькдго екергсТ1!чшго огявпхдноагння ГОЁС - + д^) /
2.2. MP як осадаувачг tohib важких метал 19
Повнота оеадаення xohib важких металiв ПАР, я.чх е солями слаб-ких.кислот та.основ, в значив"} мхрх визначаеться значениям рН розчину, в якому вони знаходиться. В зв'язку з ним, практичней itrrepee представляв знаходження К1лы«сних закокоьпрностеГ;, якх зв'язують розчиншсть сублату is значениям рН роэчину.
/На нашу думку, таза захонои1ркост1 MCixyrf- бути встановлен1 на базх уявлекь про те, що сублат, який утворюеться при додатку ПАР до розчин1в, що tiiстять у со6i ioHii валких кеталхз, являе собою нозу'фазу, яка мае певну розчнннхсть. ДР uier фази (сублату) у випадиу жирнокислотних збирач1в може бутя розрахована за piD- • ' нянням:
• ДР &еп+]с» )n , V7)
д^ п - заряд хону валкого металу; Сс - сумарка конце нтрашя у розчинх жирно! кяслотя йсооя та кислотного залиаку (поверхнево-активного хону осадаувача) ЕСОО-.
У наЯбглынпрсстому випадку, коли оеадаення iohib ва*шх метал i в проводять у кислому середовищх [я+] к , р1вкяння (7) придбап вигляд *
!Ьей+] С* К"
ДР - \_J с а . 18)
Оскглькл
: И =
[н+]п
С° а.-г). (9), a Сс « - -n'TfCg . (10)
(де y - частка осадаених iohib ваккого металу; С^ та С° - почат-кова концентрация ioHiв захмзго металу та ооадо;узача,(ПАР', вхд-пэвтдно), то з рг&няння (8) виходять, що
д,!/»
Рхбнякня (II) по казус, к;о. розчлйн1СТЬ осадки» - мял ваяхях металis внзнаиаеться значениям рН розчину, концентрацию у ньо~
му хоагв важлх металхЕ та ПАР, константою дисошацх! жирно! клсло.ти. Ьоно дозволяв влзнк-чяги р!1 початку осадження ПАР 1онхв ъаикого металу (иляхсм подстановки до ньогс эначеиь ДР, И х дорхьювашш ■( нулю) га частку хонхв важного металу, осад-мсегпх ПАР при. заданому аначенн: рН роэчину.
Запрспонованлй нами споете розрахунку розчлнност1 сублатхв • (;">) базуетьея на термодинам1чно.му акалхз! пронесу' утворення суб-лату та викорлстакнх, вхдомостей, цо е э л1тературх, про розчин-нтсть "х окре?,::« представши;!в. У вхдпов1дност! до зикладеного шье (ртзняння (2)-(4)), вхльни енергхя утворення сублату може бутл розрахована за рхвняьняы ч ' ' .
1П ДРаИ- 1п +Ьйа°>;ЪйС<> , 412)
•де а х ь - кхльктсть хонхв бхдпов1дно важного кеталу та ПАР у молекул! су блата.- - • , ;
3 рхвняння (12) вихсдить» цо ,
адо?+ъла°-.2,5 нт 1В(|)Ь' , Ьй&са2. :
й *-------+ а
+ ъ) 2,5 ах*. ' ' и+ъ) 2,з
або & «. А -,Ьа , (13)
прлчому для осадив, що утворюгогься при взасмод!? кат 1 ошв одно-е&лэнтних металхв та одновалентних поверхнево-активних ан1онтв (а - Ъ> X) ■ . ' •
; • А „ „±-Е , а -В - -• (14;
2-2,5 рд 2;2,3 н2 ■ .
Аналхз ризняння (13; показуе, що хэ зб1льшенням доежиня гуг-лезо,пневого радикалу поаерхнево-акгивного аиону, що входить до склс/у с-.адку, на одну групу С^ розч:шн1сть осадку у вкпадку однозалентних кат1ош& та одк-валентшх по верх не во-акта в них анх-он:с1: змешусться в К^-разхв, а у вкпадку двсхвалент'них катхонхв та одноваяен^нах'повсрхнево-активних атонхз - в Щ> разтв, при цьоь.у .
I » - агЧ^-г.З**).. ' • цЬ)
¡»А,; -
,-д«сч./(3-2,5 ад. ч (16)
В эагальному випадку маемо
- Wl - (17)
та ' Зп/йт » к' , , р ■ п - а,
де a i п - кхлькгсть атомгв вуглеию у вуглеводневому радикал! двох ПАР, що належать до одного гомологхчного ряду (га > п); К -величина, яка доргвкюе К^ для одновалентнлх катгонгв, Kg - для двохвадентнкх i т.д.
Практична значения ргвнянь (15)-(17; полягае в тому, що э IX допомогого мояливо по ведомостям, що хенують ч л!тератур! про розчиннхеть продукт!в взаемодх! ioHXD ¿ажких i.ieTaaiB э одними членами гомологхчного ряду ПАР, розраховувати р<, 'чишасть продукт is взаемодх! Тх э хйшмн членами того ж самого гомологхчного ряду ПАР.
Вхдомостх про склад, будову, колохдно-ххмхчнх властивост1 та терм1чну стхйкхсть субяат!хз, як: практично вхдеутнх у лхтерату-pi, були отриманх нами шляхом кондуктометричкого дослхдаеинл провесу взаеыодй ionia валких металiв з ПАР та прямого ххмхчно-го, рентгенографхчного, 14 сшктросколхчного та термограф*чного вивчення сублатхв.
. 2.3. йлоташя ioHic взжких метаяi в у форм1 сублгтхв коло^дного ступеня дисперсности
1врмодииамхчн1 обнови вибору збирач1в 1он1в важких металiu г> оптимальною довжиною руглеводнэвого радикалу. Спссхб роэрахун-ку оптимально! довжлня вуглеводнекого радикалу флотацхйних зби~ рач!в tout в валких металхв, що пропонуеться, гр;, нтуеться на тер-модинам*чному акал!at xijra&iy утворення сублату та твердо вста-новле^Ьс'експориыенгальних даних, зггдко яким за допомогого методу п*кочно* ¿дотащу з розчину иоже Су;:-. вид!лвна лиаз та частика.!онтв кешгенду, яка зз'язуеться абирачеи у нзрезчинкий суб-лат. Спосхб Г'рнпускас два мокливих варганти визначення оптимально довямии вуглеводнезого радикалу збиряча: I) по задали эалч-иконгй KofttsirecnniТ хон!в кол ire еду у розчинх Сэал; 2) по зада-йому-стугеня елдШння 4jHia кол!генду г розчину.
Припустят», со С я ККЙ, 9.р*вмяннп (5) каомо
. ^ Сзал . а - пхв або Сзал - , (1В)
ав1дк!ля
3 а
Х * ''зал ' <»>
де - кшлмзльна довжина вуглеоодневого радикалу.збирача, що забезпечуе потрхбну залишкову кониентрашю Сзад.
Роэв'язуми сглльно рхвняння (I) та (18) , одеркуемо
а + 2 16 сп(>ч ^
в . " в
1й1100-'а), (20)
де - мгнхмалька донжииа вуглевиднзвого радикалу збирача, що забгзпечуп потртбний стуглнь Елдхления в . .
3 р!внянь (19) та (20) виходить, що: X) шж-п-^ та 1б Сэал» а також мЪ; п2 та 22 (100 - а) мае ьисце прямолкийна залежнхеть, прлчому тангенс куча нахилу обох прямях до ос! абсиис е однако-вим х дорхвнюе- 2) тангенс кута нахилу прямих, цо описують залеяшеть 1е Сзал вхд х^ та 1в (100 - а) вхд пг, у вяпадку фяо-' таихйного вчдхлення иатхонхв однаково! валентностх, зхбраних збирачамл, що належать до одного й того я;' гомологг-шого ряду, не залекить вгд природи металу, ко фютуеться, хоча значения 15 Сзал та Де (100 - а) ДО одного л того ж збирача, аде р1зних неталхэ можуть вхдрхзнятися однэ В1Д одного.' Доел1д П1дтвердчв. их вясновки.
Рхвняння (19) та (20) дозкдагать прбгноэувати ефективнхеть викоркстовування того чи 1нлого збирача для флотаихйно* очистки стхчнлх вод, забруднених хонами важких метал1в.
■Еплив довжини вуглеводнеиого радикалу збирача. В роботх показано, що 1з зрсстанням довжини вуглеводневого радикалу калхеви:. мял наейчених кирш« кислот ефектившоть Зх спочатку зрос-тае, потш падав, теля чого знову зростае. Первинке зростання збаральпЛ дхУ калхсв,1х мял жирних кислот по в!дношённю до хонхв ьаг.ких ыетал1В в наслхдком ¿ианлення розчлнност! субляту, & па-дхннд та наступне зростання - наелцшом змхни коло1дно-ххы*чних* вяастивостей частинок сублату, зохрема 1хх -потеннхалу, розм1ру та, здогадно, форма. /да уси збирачтх |4в^ц.суй |>|дамЬ.эбир.| • тешу вони здатш утоорааати я гонами важких металхв ьажкорозчли--■ т гу?;дати, а ' завдяки чому •■¿лотаихйне ий-'
дтяеншг субла»' 1 в (у 'тому. пипадку, коли вони ^лотуються) вхдбуаа-
п
еться у режим! пхнсчно!, а не ninnoY флотацхз:. Пезалежно в1д природа флотуемого ioHy, м!н1мум е^ектлвнаст! збирально! Д1ï кал1свих;мил жирник кислот припадае на шрлстат калхю. Не обумо-влено тим,- що коло!дно-хшхчнГ влаетивостх кил вагских металхв залежать в основному В1д природа збнрача i мало залежать вгд природи металу-юшгенду, що входить до них.
. Вплив KOHneHTgauiï ioHia водью. Повнста глотай!йного Бидхлен-ня ioHÎB важких металгв, зхбражх з роачишг за допомогои кирно-кислотних збирач1в, в зкач!«й MÎpi обумовлюеться розчнннхстп ïx мил,'яка, згхдно рхвняння (7), с функше» рН розчину,*який пхд-лягае фпоташйн1й обробш.
, У тому випадку, коли гони валких метал i в флотуяться з лунних або блнзьких до нейтральных середовиц (у формг середнхх мил) i флоташя ведеться "до кпшя", тобто до повного усунення s розчи-ну осадку сублату (в цьому випадку частка осаджешх ionis важких металхв г збхгаеться is ступеней ïx фл^таихйного видхлення а), у первому каблкженнх можна прийняти К& ¡ji+] та записать pis-няння (?) у виглядх •
' ДР - [îlen+] . (21)
Ярийняваи С£ = з рхвняння (21), з врахуванням р!внянь (9) та (10), сдержуемо .
jml/U+D
a а I - або a Г (I _ у/С?.)• 100$. (22)
" -4 M
nn/(n+i)co
Ргвняння (22) дозволяв прогнозувати максимально.мсжливу ступень флотацхйного вид!лення хонхв важких метал 1 в за величиной розчинност: (а) 1х сублату. Бона справедлнве в тому випадку, тали: I) флотапхя ведеться "до кхнш" та здхйсиоеться у тому дта-пазонх значёкь рН розчиахв, в якому сублат уявляе собою осадок ваякорсзчинногб ссреднього мила, який флотукться; 2) обирач вводиться в розчин у к1лькост!, стехкметрично несбххдшй дая утво-рення середнього мила флогуомого металу.
3 рхвняння (22) ви$содить принципе во важливий »йснобок про та, що флоткИйне Бид;лення 1онхв важких кеталгз' у форм: гхдрексидха (при значениях рН, що перевищуоть■значения' рН.початку оса зрения Г1дроксид1в) внИдкхотз 1х :£лотац*йного видглонкя у ¿«риг мил
(при значениях рН меншнх, Kik значения 'рН початку розкладу шл лугом, але бгльших, нх~ значения рП початку розкладу ïx кислотой) , осжхльки розчиннхсть Ндроксидхв важких металхв, як правило,. значно меша ni;« рсэчиншсть ïx мил. .
У тому випадку, исли флотация мил вакких металхв зд1йснюеться в д^етауньо кислому середовиц! ( (H+J К&) та "до kihuh", з pÏB-някия (3), з урахуванням piswiHb (9) та (10), одержуемо
др тл
а. = i - ^ L J , (23)
' ' с° ^
и _ [С" (I - а)]1*» Ка (СО -паСО)
(24 ДР
Дяалхз рхвнянь (2-3) та (24) по казус, що стушнь флоташйного пидтлення хонхв ваякмх метолхв з розчин1в з фхксованим значениям рН тим б1лышй, чшл бхльша шчаткова коннентранхя флотуемого метал,у та довжяна вуглеводкевого радикалу кирнокислотного эбирача Юскхльки эростання дохдаши вуглеводневого радикалу супровонду-еться змегеиенням величини ДР сублату). Значения. рН початку осад-яування, отже х початку флоташ! 1оН1В важких метал!в збирачем, яке-¡'Лзначаеться шляхом лхдета-'овки в рхвняння (22) значень ДР, С^!, С®, Ка та прирхвнювання « до ну:я, зсовупться у кислу область 13 зростанням початково! кошентрацхх клав важного ыеталу та доевший вуглеводневого радикалу збирача (рис.1).
Анал!з експеримечгальних даяих'показуе, що зшна рН'сзредовк-супроводяуеться зшшю оптимально! довжини вуглеводневого. радикалу збирачхв. Залрошноване нами'пояснения механхзму впяиву значения рН середовща на оптимально.' довжину вуглеводновего ра-длкалу флотаихйнкх збкрач!в хонхв важких метал!в засновано на ■уяиленнх про адсорбихйно-ыхпелярне енергетичнэ ст.ввхдноненая ■ (А!ЕС) ПАР (А1-ЕС = /йС°{и). Догпльшсть використання Ai.SC ПАР я:с кратерхга 1х здхбност! збирати юна та коло!днт иастинни обуг'огяена тик, щ® АМЕС ПАР е мхрою термодинамхчно! кращост1 прот'К^ння. пронесу адсорбцхЗ ПАР на меж! под1лу фаз рхдина-гас або мхиелсутворенК'! П в об'ему розчину. Тому АЙЕС ПАР слупить д,ос?атньо надхйним критерхе!,! . !х флотаи1йно! активное«!. Накси- . мальма» флотаихДною аКтих^шстп володхе ПАР, • А5ЕС. котргк дорхвнэз.
ОДИИЩТ.
ного видглення хошв шкелю, зхбрдшх капринчтом калхо з розчи-нхв, що тсгять 10 (I), 25 (2) га 250 ( 3) мг щ у лхтрх (г) ; • •¡ошв мгдх, з:брагах каприлатом (I), капршзатом (2) та лауратом (3) калхо з розчишв, що м1стять 10 мг Си у лхтр1 (б). (Сушль-Н1 лхм1- -■ експериментальнх дан1, пунктирм - розрахункогх).
Суть пояснения эводиться до того, що при зьпнг рН середовнца змтевться.I- довзгана зуглеводиевого радикалу збнрача, вхдповхдна АМЕС, рхвному одикшх, при котр!Й' ефектизнхсть дх!' вбкрача мхнх-мальна (з огляду його зисокоУ флотацхйноЗг. активности, а. отжо ! конкурутоко! э.г^бностх пс зхдноаенню до частинок сублэту). Най-бтльа просто характер игшву рН серздовища на Л!,¡ЕС збирачгв моя-на оцхнати тодх, коли вони належать до складу сполук, щс легко гхдрол1зуйться.' Так, у випадку пронесу й.'.'стацхйнаго вид1лэння 1он1в. вэчких металхз, згбранжс за допомогся калхквмх мил наснче-15ХХ жирних кислот, пхдкислення розчянхв приводить до ггдролхзу »ял х пэретворое 1х у вхдпозтдн1 жирнг кисготи, якл еслодхеть 0'1льа' низыс/ш значениям ДР I :ККИ," нхж мала." В,чаелХдок вцкяадонях причин пхдкпслення Еодних роз'чийхь калхевих'мил дарнях кислот зиэншуе IX ЛкЕС, а огле, * довянну Буглеводневсго радикалу мадз, г,о эабезпечус найб1льгг е$ёктчрке.ф10тацхйне видтлзння зхбраних ¡мм хон1б 1коло К днизс: частинок. В той же сада« «ас гадкнслбига солянокислая солей первинних ал1фагцчл«х амхшв збгльиуа "х АМБС х- зсувас довкину вуглеводнзвогс радикалу сслх,' отггиидльну для II вякориетання'.-як збнрача, у Сак блльзет..знз'чень.'
Кгнетика протесу йлотацхйяого видглення юнге ввжкях метал!в. Анализ к1кетичнта эакономгрностей пронесу флотацхйного видглення гouiв важких метал!£ був здхйснений нами з позип1й формальнох кйютики та теорХ! гетерокоагуляой. Здхйсненх досл1ди показали, ¡до швидк1сть пронесу флотаихйного вид1лемня ïohîb вакких металiв ошсуються рхвняннями перлюго, другого або дробового порядкхв. Ьхняння перпого порядку придать! для застосування тод1, коли" елеитрок1нег;',чнмй потекигал частинок сублату до'р!бнюб або близь-кий до нуля, другого - коли bîh е достатньо великий. Суттсво i те, що рйняння первого порядку характерш для шНочнох флотах^?, а другого,- для пхнно!.-
Icthhhs кхнетичне рхвняння повинно враховувати, що проиес флотаий мхстить у co6i дв.т послщсвнх стадй, пераа з якчх е гетерокоагулшхя.або адсорбцхя чолсЛдно-розчинних частинок суб-лату на поверхнх пухиршв повйря, а друга - лам1нарна коагуля-гпя адсорбованих частинок сублату, що супроводкуеться утворен-ням мшних ( г е л епод i б них ) по верх не вих плхвок. Очевидно, ¡до швлднхсть флотаий - ' •
- W - WI + w2 и аС + ъ,1с2> • <25>
де w- загальна.к1лькхсть сублату, що .виноситься на поверхню розчину пухирнями говттря з оринии! його об'ему в одиниш часу;
w2 ~ киькхсть сублату,. що виноситься Ï3 розчину. у вигля- , дх окремих (нескоагульованих) частинок. та у вигляд1 поверхневих 'гапвок (ксагуллму), вхдповтдно; a i -ъ - коеф1п!енти. пропоршона-льнсст1, що характеризуясь кологдко-хгмхчнг'вдаетивостх сублату; •с - час лашнарно! коагуляий кол о хднихчаетинок,'адсорбованих пухкрыями повхтря (при досить великхй висогг стовпа р1дини у . feoïaniîlHtS колошл ь. ftoro, у первому наблюкеннг, можна прийняти рхвним середньому часу перебуванач пухирцхвповйря у/колонцх); С - кошентрашя сублету. .
Рхвняння (25) дозволяе порХвняно просто (вхдпов!дним сшвв1д-ношенням значень mj. та w?) пояскити перщий, другий або дробовий порядок кхнетячногс рхвняння пронесу флотацхйкого нид1лення io-н!в валких кеталхв. 111сля !нтегрувйння р1вняння (25) та подаяь-œhx нескяаднях иеретворень, маемо V .
а - (X -e-a6)(I + e"at ^ ) ,
л
де С0 - початкова (прй с-- 0) кошентрагия сублату у розчант.
Вхдповхдно з ииы рхзнянням, потрхбно чекати лтш£но* эалекно-. ст! а В1дт', отже х вхд Ь. Дослхд показав, що така ^алежнхсть •д1йсмо юнуё. Р1знянкя <26) дозволяй за значениями а та ь-с, знай-денями на основ! експериментальнлх даннх з гЛнетики вид1лення, розраховувати а.
Анал!з процесу флотацгйиого лид1лення юн!з важных металтв з позиций теорН гетерокоагуляпП був зд1йснений на прякладг вид1-лення хонхв лантану, э!браних за допомогоп капринату, мхристату та пентадеканату калхго, шляхом внзначення балансу сил хонно-еле-ктростатичного в!дттовхуваикя и^, та ван-дер-ваальеових сил при-тягання що д!ють м!ж пухлрцямл пог.гтря та части игами сублату. Було- остановлено, що кайб хлыну швидягсть флотв!Гйногс видхления лантану забезпечуять т! зб..рач!, у прлсутност! них £-потени1ал частинок сублату мгн!малький (для сублату, що одерхяниа за допо-могоп капринату кал!ю В1н дорхвтаг, -I мВ, пентадеканату калI¡о
ыВ, та мхрнстату кап го -5 мВ). Ёнергетичний бар'ер в1дагеоиху-вання Ч » -Оди., який перешкодаае э ближе нню частинок сублату та пухирц!в повхтря, змекшусться хэ змекиенням величин« £-потен-и!алу частинок сублату I складае у вкпадку сурлату, що одержан;«! зй допомогою мхристату калхю 1,9 кТ (1,7 кД»/моль), а гентадека-нату кал1о 1,1 кТ (0,7 кДк/моль). Зблименкя частинок сублату, що одерканий за допомогою капринату калш, з пухирнями повхтря здхй~ снгоеться у в^дсутностх енергетичного бар'еру а1датовхування. Кх-нэтика флетацхйного видглеи!« лантану, зхбраного яг. допомогов капринату та пентадеканату калхю,досить добре описуеться р1внлнням першого порядку г3 - о) « 1г а - <Д/2,5)1;, а з!браного за до-помогою м!ристату кшпя - другого £/е - х/со - к« (ряс.2).
Таким чином, яки;о виходити з уявлень, викладепих нище, то прл фяотапхйному видхленнх лант: ну, згбраного за допом^гою капринату та пентадеканату кал!в, стадхею що лхмгту^ флотаит£!ний процес, с С'гад!я адсорбихх частинок сублату на п. прхн: пухирцхв пов!тря. Пронес ке эатрудгеоеться ламшаркою коагуляцхею частинок сублату на иетх1 розд!лу фаз рхдина-гпз 1 описуеться рхвнянням
да К в коо~и/'кТ - константа ивидкост! 'фяотаи!*; К0 - торэдвкспо-ианта, що характеризуй ивкдгЛсть'флотаа!Т у вгде^гноетх енергетичного бар'еру з!!1щтоахуванкя.
■¿,хв
Рис.2. Кх нетика флоташшого видхлення лантану, о ¿браного за допомогою капрлнату (I), мхристату (2) та пантадеканату калхю (3) при 20°С. "
Величина енергетячного бар'еру в1дштовхування и близька за значениям до величина уявно! енергх! активацх! флотацхйиого прз-цесу, що рсзрахованазадопомогою рхвняння лрен!уса (8,2 кДи/моль • у внпадку шрнстату калхю та б,? к/|д/моль - пентадеканату кал!»}..
1т'енс.нф1кахяя пронесу фкотахийного вид1яення хонхв вякких металIв може бутя зд!йснена шляхом введения у розчики,щр 1х шс-тять, невеликих киысостей тонкоемульговаких аполярних "рхдкн, як! здатнх додатково годофобхаувати, а частково 1 екстрагуватк ' -сублат. Так, дослгдження показали, що введения у розчкни хлори-дгб !трхн х. лантану насичених жнрних кислот у виглкдх тонкоему-льгованкх' $оэчин1в 1х в аполяртй рхдинх (бензол!) доэволяе че •пльки лоштао энизити нитрату збирача, але й суттево'скоротити' тривалхс-ть флотацхйно! обробки роэчишв. Щэ большого' ефекту моя-На цосягнуги, ящо у рол! пполярно! р1дини викорястовувати роэ-плавлений парафхн. • ••.•-.■....
3. ОСНОЗИ «АЦШОГО Р03Д1йЕННЯ '
ЮН1В ШКЯл. ЙД'ШВ
^ло'тацхйн! кетелч ро^дхлиния хонхе сажких. метал!е но^уть 'бута о&сйоеат на творястанн!•селективно'д!ючих обирачхв, р1окяц! в
розчинноет1 су б лаг IE та неоднаковхй схильност1 Тл до мшалоутво-ренкя, р1зшй зд!бнсст1 хонхв до комплексоутворення.
У робот! показано, що зручним критерием селектиБностг прспз-су флоташйного роэд1лення iohxb важких ыеталхв у формх сублатгв коло1дног'о ступеня дисперсности е вхльна енергхя утворення ос-таншх.
При невелимй (недостатнхй для зв'язувакня ioHiB ycix ьашшх металгв, що мхстяться у розчпк:) внтрат1 эбирйча флотахаею видх-ляються найкраще iohh тих метал1в, в¿льна енергхя утворення суб-лат1в лких Максимальна. Сказане добре хлюструють результата до-слхдгв, спрямовагмх на пошук оптимальних умоп флотахи иного роз-дхленкя оксоан10н1в penira та мол1бдену (з .оказании завданням часто доводиться зустр1чатнся у практиих очисткл ст1чних,вод ri-дро!.:еталургiйно 1 переробки концентрат:в-, шо м1ст;. 'ь рзнхй). 1з доел1дхв виходить, що г.орренат-ioiin флотупться крш;;з мол1бдат-ioniB (рис.3).'lie обновлено тим, що вЪхьна енерггя утворення сублат1в, що Miстать pewia, помхтио (на 7 кдж/моль) бхльла за ■вильну енергхю утворення сублатхв, шо ыхстять молибден (рис.4).
■ j о?
d.t/3
80
12 14 16 18 Ti
6Q
40
20
" 2 • 6 10
РН
Рис.3. Вплив рН на ступхнь (а) флоташйного гид1лення ре-нхю (1,Г ) та мол1бделу (2,2') хз 1х б1нарних резчице за до-ломогсю солянокислого додешл-(1\2!) та октадаииламгну (1,2).
71 Ь ■ -д&'
х&ц/лоль
утв!
Рис.4. Ьплив числа атомin вуглешо (я) у вугловодновсму радикалi солянокислой солх амхну на вхльну енергха утю-рения ( л О субдамв, що м^стять ренхй (I) i ыол1бдеи (2).
¡Остановлено, що флотаихйне роздпюння íohíb важких ыетал1В (РЗЕ , молибдену i воль-$ваму) можливо лише у строго визначен1й облг.стх значень рН розчннхв, що ïx ¡лстять. Ue»i uiëï облает! -ви:;начаться розчиннхстю i стхйкхстю еублат1в, а також розпод1-ленням хонних форм кетал1в, цо роздхляються (молхбден .i вольфрам ) в залежностх в1д Komieurpauil íohíb водно. Так, було знай-дг.но, що флотан!йне роздхлення лантану i скандш за 'допомогой' кал)€вих мил жирних кислот наПбхльш ефективно в Интервал} значен:» рН 3,5-4,5, лантану i свропгю - 4,5-5,4, лантану i ÎTpi» -4,5-Ъ,0. Мила ИЗЁ е сполукаки ыалостхйкши: в кислдау середови-цх боии розкладаоться з утворенням жирних кислот, а в лужному Г1.проксид1в FSE.
1айб1лыла р1зниия у ступенях флотацхйкого вид i лен чя молхбдену i вольфраму, зхбраних за дспсмогою спиртових розчишв червинних алт^атичних амхнхв, досягае при значенн1 рН розчинхв, рхвниы 6.. Характерно, що хз збхльшенням рН розчишв вхд 2 до 10 порядок вадтлення з них метадхв зм!нюеться: в интервалi значень рН 2-5 лошпае флотуеться вольфрам, а в 1нтервап1 значень рН б-Ю - ыо-лхбдеи. Тому шдкислення розчину до рН 4 i повторна його-флота-; ш;;на обробк-; дозвсляе витягти хз нього практично весь (S6-98&) вольфрам i ¡,кЛ1бден, цо залижився. ■ .. ' '
Пшклодоч, що характеризуй ыожливостх флотацхйного методу роз-дЬ:емня íohíb Еачжих металхв,.ьаснованого на ргзнхй здхбностх . io¡;Í3 до комплексс-утворення, монуть служит« результата дослхдхв, спт;я.;,оваНих на ввдснення оптимальних•уков селективного флотац1й-ногс ви^хлення неодиму, саыархп та с.вропхю з потрхйних розбавле— Н'-ГХ розчинхв, що ïx мхстять, у виглядх лшоннсккслкх та трип од i-•>2сфатних комгшэксхв за допомогою рервинних ал1фатич№« ашн!в. : Знаадо ко, що при bcíx витратах збирача (гексадепилам1ну) лиыон-нопислий самархй флотуеться бхльш повно, нхж лимоннокисл! неодим i esponiñ. Яри впгратх збирача 20Û та' 220% ввд стех!оыетрнчно : -:1ео5х1дн1й для утворення сполуки складу Csiffij.)jKdCit2 коефхшен-t;i роздхлення -£и мають тйбйыы значения - 2,15 i 3,61. У ¿шелому i. нейтральному оередови^ах краше флотуеться самарЫ, а в лугнему - неодим. Найб1льие значения ксефшхент роздхлення
мае míchs при рН 10 - 6,33, а коефхихснти -i.W,hd
пул рН 2 - а,00 i 2,44. Процес флотаихйного роад1лення.F3É у. ïx триполхфосфатних комплексов ххротхкас шйщящэчщи
витратг збирача (додеииламхну) piBHifl 140% ыд стеххометрично tteoöxiflHiß для утворення сполуки типу Maivd(iJjOIO)a (MUj)^ £а 4,45; К<.ш Hd ■» 1,63) i при змаченнх pil, pißHosxy 4' « 3,63; K^;Nd = 1,51).
.. . Ч. ПРИгШДИ ПРАКГШОГО ВШЗРЛОШМ ©lüTAUH дня
.."• ВВДШННД lOHlB ВАШИХ MM'AJllB 3 СИЧНЖ вод ; ; . ПРШВД10ВИХ Мдшшкяв
Результата доелхджень, проведение автором, були реал1зоьацх на практщп шляхом створення i впровадження у впробшитво техно-логхчних схем очистки ст!чних вод гальвамчних вхдцхлень пхдпаи-емств Укра1ни та Pociï. Прикладом таких шдпрп'.. мств можуть слу-жити ВО "ЧерМБшлегмащ" та Одеське верстатобудкельне ВО.
Схема, 1цо' впроваддеиа на ВО "Чер^вшлегмаш" у .1587 poui, дозволяв очищати стхчн! води гальванхчного сиробниытпа вхд îohîd ванких метал1в, шр вонг м1с?ять (м1дх, нхкелю, цинку, залхза), до норы, ахдпоЕидаючих вимогам, якх пред'являс ДЕСТ 9.314-50 до ■rexni4H0ï води i завдяки цьому перейти до безвдахдно! техноло-rxï виробниытва. Оскобним робошш елемеитом схем» е двокамерн* - 1мпёлерна флота1Пйна машина "флотон", виробметю 8-10 мэ ctÏ4Hoï води за годину. Збирачем ioniB вааких метачхв е 2?' розчин 601> госяодарського мила..
Схема, щс' впровадаена на Одеському Еерстатобудхвельисыу ВО у 1993 poui, призначена для очистки с?iчшх вод гальяангчшх: ви-poÊtMUTB, в!д iohîb шестивалентного хрому. Бона дозволяе очицатц 12-15 ыэ cti4hoï води за годину. Основним рабочим елемеитом схе-m б шестикаыерна хыпелерна флотацхйна мшаина (робочий об"см ко-жно! э камер маяини складае 0,4 м3). Збярачем iotiiB хрому (попе-рэдньо вгдновленого до тривалентного стану), як i s попередньому випа^ку,.о 2$ розчин 60% госгюдарськэго мила.
XtiOBHl висновки
1. Спрацьаван1 $î3iiko-ximî4hi основи прояесу очистки стхчних вод про ми ело в их п!дприемств вхд хонхв пгжких метал in методов осадкувалько! флотап!!, що дозволяють прогкозувати оптнме-льн!' умови проходаенги пього npoixecy.
2. lia осяобг результатгв х!м*чного, рантгеногра&хчного, 14 споктроскопхчкого та термбграфхчного метод!в аналгзу вмзкачзт
склад ряду сублатгв (ваккороэчиншх сполук), що. утвортоються в ррзчинах з ргзким знач .нням рН при взаемодН хсшв важких мета-л1в (лрнтан, гольмхй, кадм!й та хн.) хз жирнокислотними збирача-ми. '
3, Запропонооан спосхб розрахунку розчинностх су блат х в', що М1стять у свое.му склад} алкхльну трупу, який базуеться ка термо-динамхчному пиал тах процесу утворення сублату та використовувак-. и! вхдомостей, що 1снують в лхтератур!, про розчиншсть Хх окре-мих представник!в. '
4. Термодинам1чно обгрунтовако емп!ричне ргвняння Клевенса,
що пов'язуя ШФ.! збирача з до ваш ною йоге вуглеводневого радикалу,; а такок емтричне- р!вняння Коррхна, що установлюе залекн!сть КНМ эбиррча та кониектранхе» електролхту.
6. Показана дсихльмсгь' к1льк!сно)[ оп1нки г1дрофхльно-олеоф1-льних властявостей збирача (ПАР; за допомогого величина, яку ми назвали гхдрофхльно-олеофхльним енергеткчгш: сшва1дношен№Ш (ГОЁС) х що являе собою вгдкошення енерги, що вятрачаеться у пронес! мшелоутворемия на дегхдраташю г1дроф1льких труп ПАР та протихонхв, 040 входять до 3£х складу, до енерг1Х,.ко вид!ля-сться у результатI переходу до складу мхиел вуглеводпашх ради-калхв. •
• 6. Встановлен кх;:ьк1 еннй зв'язок шг. ШМ 1 рН водних розчи-Н1в" »ирнокислотнпх збирачхв, алий дозволяс прогноаувати ефектив-Н1сть Тх засгосування при''очистиI вЦ хон1в вазских.метал1в тих- . '•чи 1нших стгчних вод. '■...''
7. Гозриблен спосхб вязначешш оптимально? довяиня вуглевод-неього радикалу флотацхйних збирач1в хонхв важких-ыеталхв, зас-нований на термодинам1чному анал1з1 пропесу взаемсд11 збирачхв
з хонами- колггеццами, який приводить до утворення важкорозчин-но! еолх - сублату, та установления експериментальних даних, ■ згхдно яким методом флотахя! з розчину може.бути ввдхлена лише т?а частина 1он1в-кол1геццхв, яка ов'язусться .збирачем у тверду фазу (спос1б пропочуе два г.аглиЕих варханти визначення оптималь-ггоТ достали вуглеводневого радикалу збирача - по заданхй залиш-ковхй .концентрат? 1он1в-кол1гекд1в ь розчинх та по задано?,¡у ступени видгленкя 1онхв-кол1гендхв э розчи»у).'
У. Теоретично обгрунтованэ та експеримоптально пхдт*ердасенэ рхвняная, цо.зв'язуй ступхкь флетгцххйного Бад1дення 10нхв вак-' кнх кеталхЕ з розчянкхсто сублату, значения рК розчину, кошен-
трацгсю та, зарядом' хошв флотуемого важного металу, кондонтрап1-ею збирача та константою диссигацх! клрноГ кислсти, на основх яко! одержан збирач. Рхввдння дозволяв теоретично розраховува-ти ступгнь флотапхйиого видхлення хотя важких металхв для р1з-них умов флотац1йного процесу.
9. Остановлена можлйв!сть викорлстаннл ехлыюх енергхх утво-рення сублату, як кратер!га'Яого флотац1йнох активности при вяр1-пиннх питания про посл1довн!сть ведхлення 1сч!в валких металхв.
. 10. Встановлен зв'язок м!ж £-потеьшалом частинок сублату та порядком кх»этичного р!вняння, цо описуе пронес флстаи1йного видхлення.10нхв важких неталхв у форм! сублат1В коло1дного-сту-пеня дисперсности. Показано, що кхкег.чка г£лотапх1 коло!днях час-' тинок з ^-пот'еншалон, 'близышм до нуля, оплсуг.гьея рхвнлнням первого порядку,, а частинок э достагкъо високим £-потеки1алом -другого. ¡Запропоновано кхнетичне рхвняиня, що дозволяе якгсно пояснитк рхзниою у кхнетичшх законом 1р|¿остях флотаихйного видхлення окремих хонхв.
И. Висловлено прапущення про механ!зк впливу значения рН се-редовища наойтимальну довшну вуглеводневого радикалу флоташй-них збирач!в хоНхв-вааких металхв та колохднюс частинок, 1»о ба-зуеться на уяатеннх про адсорбгл йно-мхиеляряа енергетичне сп1В-вхднодення (ШС) ПАР. " '
12. Запропснован сг.ос!б введения збирача в систему у пигллдх тонкоемульгованого розчину Яого в аполярнхй р1динх,.що дозволяе энизитн.витрати збирача та 1стотно сноротити час флотапхино* об»-робки розчину. ' • -
13. Виявлен! переваги пронесу £яоташйного видхлення'хонхв ■ важких металIв у |юрм1 г1дроксидхв пор1вняно з пронесем IX фзго-тацхИного видхлення'у форм! важк'орозчинних шл, зумог-лэнлх мож-лив1стю використання збирачхз з В1дносно коротким (С^-С-гд) зуг-леводневим радикалом, Iстогно большим в багатьох випадках ступеней вид1лення та -чшчно (у 2-3 рази) метши витратами'збирача.
•14. Апробаихя теоретичных положчнь, сформульованих у ходх вике накня данох роботи, у практиих очистки етхчиах вод промнелсЕТО птдприсмств, зокрема у практиих очистки стхчшх вод гальванхчких вцробнинтп, подтвердила 1х спр&Еед;;лв1сть.
Основний 3MICT дисертацтЕ надруковано у сл!дуючих роботах:
1. 'Скрылев Ji.Д., Сазонова В.Ф. Коллоидно-химические' основы заняты окружающей среды от ионов тяжелых металлов. Ионная фло^-ташя. - Киев: УМ ВО, 1992. - 215 с.
2. Ионная флотация перия, празеодима и неодима /Л.Д.Скрылев, В,^.Сазонова, В.Л.Борисов, А.Г.Невинский// йзв. Вузов. Химия и хим. технология. - 1978. - Т.21, ?i 3. - С.395-398.
3. Кондуктометрическое изучение взаимодействия хлорида ланта^ на с калиевыми мылами высших жирных кислот / Л.Д.Скрылев, В.Ф.Сазонова, Корнелли М.О., Н.Л.Шумилина // Изв. вузов. Химия и хим. технология. - 1978. - Т.21, №4. - C.49I-493.
4. Скрылев Л.Д., Сазонова В.Ф., Менчук В.В. О флотационном вкделенил ионов редкоземельных элементовЦ Изв. вузов. Горный журнал. - 1978. - № 4. - С.136-140.'
5. Скрылев jJ.Д., Сазонова Б.а. О флотаа.юнном выделении ионов, собранных с помощью тонкоэмульгированных растворов собирателей/' Изв. вузов. Цветная металлургия. - 1978. 5. -C.I44-I47.
с. Скрылев Л.Д., Сазонова Б.Ф. Возможность флотационного разделения ионов скандия и лантана// Изв. вузов. Горный журнал. - . .1576. - № 6. - С. 148-149. •
7. СкрылеЕ Л..Д., Сазонова В.Ф., Маркина 3JL Об оптимальной длл;!е углеводородной пепи жирнокислотных собирателёй ионов редкоземельных элементов// Укр. хим. к. - 1978. -Т.43, Й> 7. -.С. 705-708,
8. О возможности флотационного разделения ионов редкоземельные элементов / Л.Д.Скрылев, В.Ф.Сазонова, Л.И.Карпенко, Л.А.Фадеева// ifeb. вузов. Химия и хим. технология. - 1978.-T.2I,' ft II. - С.1605-1с0й.
9. Скрылев Л.Д., Сазонова В.Ф.. Слияние концентрации ионов"водорода на термодинамику адсорбции мыл на 'границе раздела фаз раствор-воздух// Ноллоидн. ж. - 1979. - Т.4!, »,1. - C.'I82-Ib4.
10. К механизму флотации ионов тяжелых металлов с помощью кир-нокислотных собирателей/Л.Д.Скрылев, И.А.Легенченко, В.Ф.Сазонова, С.М.Кернер// 1шллоидн.ж. - 1979. - Т.41, № 3.-С.507-510.
11. Скрылев Л.д., Сазонова Б.5. О расчете оптимальных значений nil для ионной флотации поливалентных, металлов/' ifes. вузов. Диетная металлургия. - I9b0. ~ № 3. - С.24-27. .
12. О продуктах взаимодействия хлорида лантана и каприната ка»ч!я/Л.Д.Скркл88, В ¡Ф.Сазонова, И.И.Сейфуллина, й.А.Андор^ АО т. я Va?s. CheE. - 1S80. - 3-4. ■ - C.207-2I2.
13. Скрылев Л.Д., Сазонова В.Ф., Невинский А.Г. Калринат калия как осадитель и флотационный собиратель ионов редкоземельных элементов Ц, Укр. хим. ж. - 1960. - Т.46, £ 7. - С.710-713.
■ 14.'Скрылев Л.Д., Сазонова В.Ф. Об оптимальной длине углеводородной иепи карбоксилсодержащих адсорбентов ионов РЗЪ // /кт. вузов. Химия и хим:технология. - 1960. - Т. 23, 6. - С. 1003-1006.
15.-Скрылев Л.Д., Сазойова В.Ф., Сейфуллина Я.И. О продуктах взаимодействия хлорида гольмия и лаурата калия // ¡Л. неорган, химии. - 1960. - Т.25, ГП. - С.2946-2952.
10. Скрипев Л Д., Сазонова В.Ф., Менчук В.В. Роль злектрата-верхностных явлении в процессах флотапионно.о выделения ионов редкоземельных элементов// Изв. вузов. Химия л хим. технология.-1962. - Т.26, I I. - С.62-64.
17. Скрылев Л.Д.., Сазонова В.Ф., Скрылева Т.Л, Термодинамические основы выбора для ионной флотации собирателей с оптимальной длиной углеводородного радикала/^ Изв. вузов. Цветная металлургия. - 1^83. - № 3. - С.60-64.
16. Скрылев Л.Д., Сазонова В.<5., Скрылева Т.Л. Значение рИ среды'и,оптимальная длина углеводородного радикала флотанионних собирателей ионов/' >1за. вузов. Цветная металлургия. - 19о4. -№ 5. - С.7-1Х.
19, Скршеп Л.Д., Сазонова В.Ф,, Скрылева Т.Л. О связи между эффективностью действия флоташонных собирателей ионов и длиной их углеводородного радикала/' Ж. прикл. химии. - 1964. - Т.Ь7, 1% 6. - С. 1230-1234.
20.. Скршев Л.Д.',- Сазонова В,<1>., Невинский АЛ'. Влияние инпиапа частиц сублата на кинетику та флотационного выделения //'&. при пл. химии.' - 1964. - Т. 57, № 6. - С.167Ь-1В60.
. 21. Скрылев Л.Д., Павленко С.И., Сазонова В.д. Разделение молибдена и вольфрама ионаой флотацией// Изв, вузов. Цветная метал лургия; - 1966. - » I. - С.26-32.
22. Скрылев Л.Д., Сазонова В.Ф., Скрылева Т.Л. Влияние длины углеводородного радикала шрнокислотных собирателей ионов на состав кадмийседержащих сублатов// Изв. вузов. Цветная металлургия. - 1986. - № 4. - С.13-17.
23, Скршев Л.Д., Сазонова В.Ф., Скрылева Т.Л. Влияний длины углеводородной цепи калиевых мыл жирных кислот на кинзтику фло-ташюкного ионов поливалентных металлов, собранных с п* помощьп// Опетпая металлургия. - 1У67. - К I. -С. 16-31.
24.' Скрылез Л.Д,, Сазонова , Скрылева Т.Д. Оценка глдро- .' филько-лилофилыых свойств ПАь по величине их НЮ,1 // йзв. вузов. Химия и хим. технология. - 19Ъ7. - 1.30, № 5. - С.72-76.
26. 'Использование ионной (флотации для селективного выделения перия из железосодержащих растворов / Л.Д.Скрьшев, В.Ф.Сазонова, С.Н.Павленко, Ы.Г.ХааанкинУ /ев. вузов. Цветная металлургия. -19из. - )? I. - С.5-9.
26. Скрылев Л.Д..Сазонова Ь.Ф., Павленко С.Н. Некоторые зако-. номерноети разделения рения и молибдена методом ионной флотации
/I яЬв. вузов. Ивеиная металлургия. - 19с?1. - - СЛ1-16.
27. Флотационное разделение ионов РЗЗ с,помощью лимонной кис-, лоты и гексаденилшшв/Л.Д.Скрылев, Ь.Ф.Сазонова,.С.Н.Павленко, Л. И.Карпенко П прмки. химии. - 1Уо9. - Т. 62,» б. - С. 1233-1221?.
2Ъ. Скрнлйв Л.Д., Сазонова Ь.Ф., Скрнлева Т.Л. Влияние длины углеводородной цепи солянокислых солей алифатических первичных аминов на величину коэффициента распределения их.между водной и бензольной фазами// /1зв. вузов. Цветная металлургия. - 19У0.. - . № I. - С.25-30. " ' ' '
29. Скрнлев Л.Д., Бабинен С.К., Костик В.В., Пурич а.Н., Сазонова В.$., Бельдий Ы.Г, Флотационная счистка сточных вод гальванических производств// Химия'и технология воды. - 1990. - Т.12, Н. - СДсЬ-Ш. -
■ 30. Скрьшев Л.Д., Сазонова В.Ф., Перлова О.Ь. Влияние значения рН срзды на процесс флотационного выделения ионов тория, собранных с помощью каприната калия/'' уЬв. вузов. Цветная металлургия. - 1990. - » 3. - С.7-12.
31. Растворимость продуктов взаимодействия ионов с анионными' ПАВ типа ндсошс, 'й^йт ¿узю^ / Л. Д. С крыле в,' О.Б.Иерлова, Б.У.Сазонова, С.Б.ФельдманН Изв. вузов. Цветная металлургия. • 1990. - 1* 4. - С.гЗ-2о. ; . 32. Термодинамический анализ процесса взаимодействия ПАВ с ионами цветных металлов/Л.Д.Окшиев, В.'¿.Сазонова, Т.Л.Скршееа, Е.А.Лхева// Изв.-вузов. Цветная металлургия. — '¿¿91. - № -
с.е-п, . ■
33. Скаыле в Л.Д., Иерлова О.Ь., Сазонова Ь.й, Гетерокоагуля-пионмня модель ионной флотация Н глв,•вузов. Цветная металлургия. - 1991. - »,5. - С.6-12. . • , 315. Разделению туигюллфосфу/т-к комплексов редкоземельных элементов с поиокмо кинной флотации / Л.Д.Скрылев, С.Л.Павленко,
B.Ф.Сазонова и др./' Йзй. вузов. Горный журнал. - 1991. - $ 7. -
C.II5-I20.
36. Скрылев Л.Д., Сазонова Ь.Ф., Скрылева Т.Л. Влияние значения рН среды на растворимость мыл тяжелых металлов, образующихся при взаимодействии их ионов с жирнокислотными собирателями I/ Изв. вузов. Цветная металлургия. - 1992. - № 3-4. - С.21-25.
37. Скрылев Л.Д. ¿ Сазонова В.Ф,, Скрылева ТЛ. Влияние значения рН среда на процесс флотационного выделения ионов тякелых металлов, собранных с помощью жирнокислотных собирателей/I Мзв. вузов. Цветная металлургия. - 1.992. - № 3-4. -C.I5t3~.I6Q.
38. Скрылев Л.Д., Сазонова В.Ф., Скрылева Т.Д. Влияние растворимости сублата на эффективность флотационного внделенля ионов тяжелых металлов, собранных с помощью жирнокисястных собирателей /Химия и технология воды. - 1992. - Т.К, $ 5. - С.336-390.
39. Скрылев Л.Д., Перлова О,В., Сазонова В.Ф. Флотационное выделение ионов тория, ".обранных- с помощью тонксэмульгированкых растворов жирных кислот в бензоле// Изв. вузов. Химия и хим.технология. - 1992. - Т.35, J? 7. - CV/4-tiü.
40. Скрылев Л.Д., Сазонова В.Ф., Пенья Ji.3. Диаграмм,! состояния разбавленных бинарных растворов рь(но^)2 .и са,(сл2)псо1Ж в
. воде// Изв. вузов. Химия и хим. технология. - 1992, - Т.35, 8„-С.34-37. '
41. Скрылев Ji.Д., Перлова О.В., Сазонова В.Ф, Растворимость, моноалкилфоо^дтов некоторых цветных металлов (л®, Mg, Ba, '¿ar «i, ¿a, Al,, се)// Укр. хим. ж. - 1993. - Т. 59, S 2. - C.I43-146..
42. Тонкодиспергярованнда твердые растворы пальмитиновой кислоты в парафине как собиратели и нов тория /Л.Д.Скрылев, O.BJlep-лова, В.Ф.Сазонова, йрнандес Р.Г. // Лэв. вузов. Горный журнал- -1993. - 2. - С. 126-130.
43. Скрылев Л.Д., Сазонова В.Ф,, Скрылева Т.Д. Вляяни&'кислот-ности раствора на степень осаждения ил него ионов.поливалентных металлов калиевыми солями насыщенных жирных кислот Н Укр. киы.
я. - 1994. - Т.СО,-» 3-4. - С.247-250. : : Д',' •
44. Скрылев Л.Д., Сазонова В.Ф., Легенченко И.A, Q перспективности использования пенного фракционирования в практике выделения й разделения ионов редкоземельных элементов. В сб.; Химия и технология редких и рассеянных элементов. - Ереван: йзд-го Крз-ванского ун-та, 198I.- С.199-207.
45. A.C.I06GQ96 (СССР) Способ извлечения растворенного элемента из .раствора/Л.Д.Скрылев, С.Н.Павленко, В.Ф.Сазонова, 1962. .
46. А.с.1161474 ICCCI^) Способ очистки сточных вод от трибутил-фосфата/Л.Д.Скрылев, Н.В.Ткаченко, В.Ф.Сазонова. 1963. '' .
47. А.с.1205376 (.СССР) Способ селективного выделения редких металлов из растворов/ Л.Д.Скрылев, С.Н.Павленко, В.Ф.Сазонова, М.Г.Хазанкин. 1964.
46. A.C.I353777 (СССР) Способ очистки сточных вод от бензола / Л.Д.Скрылев, В.В.Костик, В.Ф.Сазонова, С.К.Бабинец.. 1967.
49. Скрылев Л.Д., Сазонова В.<1., Скрылева T.JI. Термодинамика • процесса мицеллообразованин мыл тяжелых цветных металлов/' Тез. , докл. У1 Всес. конф. по коллоидной химии и физико-химической ме- . ханике. Ч.Ш. Ташкент, 31 мая-3 июня 1963 г. - Ташкент, 1983. -
С.30-31. -
50. Термодинамика процесса мицеллообразования ЛАВ/Л.Д4Скрылев, В.Ф.Сазонова, 0.В.Перлова, Г.Л.Скрылева/' Тез. докл. УП Всес. конф. "Поверхностно-активные вещества и сырье для их.производства", шебекино, 12-14 октября 1988 г. - шебекино,* 1966. -
С. 26. ' ' : ' .
51. Коллоидно-химические основы флотационных методов.'очистки сточных вод промышленных предприятий от ионов цветных металлов
/ Л.Д.Скрылев, В.Ф.Сазонова, Т.Л..Скрылева, В.В.Менчук// Тез.докл. Всес. конф. "Коллоидно-химические проблемы экологии", Минск,'28-30 мая 1990 г. - Минск; Наука м технчка, 1990. - С.49.-
52. Скрылев Л.Д., Пурич А.Н., Сазонова В.Ф.-Оптимизация, технологии Дотационной очистки сточных вод гальванических произ- ; водств от ионов тяжелых металлов// Тез. докл. ХУ менделеевского съезда по об^ей и прикладной химии. Т.З. Минск, 24-29 мая 1993 г. - Минск: Наука и тэхника, 1993.' - С. 198-19,9.' •
¿.(azonova. V.J?. PhTf.ico-cheiE.ical principles of ; the flotatioaal . isolation and separation of the heavy metals ions. '.
Scientific thesis submitted for a doctor's degree of chemical rsiences on. the subject 02.00.23 - environmental protection and rational use of fcho natural resources, Odeeea State University, Odessa", 1995. .;■■-.
scientific' pap-re and 4 author's certificate*- which contein theoretical investigations of the process of fiotational iioia-tioa enc separation of heavy metalo ioneJfts well as the experi-
mental'- research results aj?e defended. The equation connecting the extent of the heavy netals ions flotational isolation with the sublate solubility with solution pH meaning, with the concentration and the ion charge of the flotated heavy metal with the collector concentration ie theoretically grounded and experimentally proved. And this helps to calculate theoretically the extent of the flotational isolationa of the hoavy metals ions for different conditions of the flotation. The developed theoretical principles of the process of flotational isolation and separation of heavy petals ions are used to design, to create and to put into operation the /lotatioual plaate intended to purify ce'wsge from the galvanisation process. The information. about their efficiency during their operation is given.
Сазонова В.Ф. Физико-химические основы флотациоини* о выделения и разделения ионов тяжелых металлов.
Диссертация на соискание ученой степени доктора химических наук по специальности 02.00,23 - охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов, Одесский государственны:', ун-т, Одесса, 1995.
Заминается 52 научных работы ц 4 авторских свидетельства, которые содержат теоретические исследования процесса Дотационного ьеде-. лекия н разделения ионов тяжелых металлов, а также результаты экспериментальных исследований. Теоретически обосновано и экспериментально подтверждено уравнение, связывающее степень флотационного выделения ионов тяжелы: металлов с растворимостью сублата, значением рН раствора, концентрацией и зарядом ионов флотируемого тяжелого металла, конце нтрацие;" собирателя, позволяющее теоретически рассчитывать степень флотационного выделения ионов тяжелых металлов для различных условий флотационного процесса. Разработанные теоретические основы процесса флотационного' выделения и разделения ионов тяжелых металлов использованы для проектирования, постройки и сдачи в эксплуатацию флотационных установок, предназначенных для очистки срочных вод гальванических производств. При водятся данные об их эффективности в процессе эксплуатации..
iwouoai слова:
^лотагпя, код ireид, збярач, сублат
- Сазонова, Валентина Федоровна
- доктора химических наук
- Одесса, 1995
- ВАК 11.00.11
- Оптимизация процесса селективной флотации свинцово-медных концентратов с использованием хромпиковой технологии
- Флотационная очистка сточных вод с аномальной вязкостью
- Исследование и разработка технологии селективного извлечения стронция из рассолов методом ионной флотации
- Исследование, разработка и внедрение аэрационных устройств для повышения эффективности действия флотационных реагентов
- Развитие теории и практики разделения минералов в активированных водных дисперсиях воздуха и создание новой флотационной техники