Сорбционные свойства литиевых форм монтмориллонитсодержащих глин

• Автор: Воловичева, Наталья Александровна
• Шифр специальности: 02.00.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 147 с. : ил.

Оглавление
Введение

Глава 1 Структурные и коллонднохнмнческне особенности глинистых материалов

1.1 Состояние вопроса.

Наноструктурные глинистые минералы как объект коллоидной

2 Зависимость коллоиднохимических свойств глинистых минералов от их состава и строения кристаллической решетки

1.2.2 Коллоидная система глина вода.

1.3 Ионный обмен на глинистых минералах.

1.4 Методы модифицирования глин.

Некоторые аспекты практического использования глинистых

материалов.
Выводы по литературному обзору
Глава 2 Объекты и методы исследования
2.1 Объекты исследования
2.2 Обогащение нативного глинистого сырья.
2.3 Кислотная обработка глин
2.4 Модифицирование глинистого сырья гидроксидом лития
2.5 Определение химического состава глины.
Определение содержания примесных элементов в глине методом спектрального анализа.
2.7 Рентгенофазовый анализ
Сидементационный метод определения гранулометрического
состава глин и каолинов
2.9 Определение массовой доли монтмориллонита.
2. Растровая электронная микроскопия
2. Аналитическая просвечивающая электронная микроскопия
2 р Определение величины потенциала исходных и
модифицированных образцов
2 р Определение удельной поверхности и пористости образцов
методом низкотемпературной адсорбции азота.
2. Пикнометрическое определение истинной плотности образцов
2 р Определение сорбционной активности глинистых образцов по
отношению к метиленовому голубому
,, Определение сорбционной способности образцов по отношению к
2. 3 2 ДО
катионам ге и Си .
2. Определение десорбции ионов тяжелых металлов
2. Определение содержания катионов Бе3 в водных растворах.
2. Фотометрическое определение ионов Си в водных растворах
2 Определение массовой концентрации катионов Са2 в водных
растворах.
0 Определение массовой концентрации катионов в водных
растворах
Глава 3 Результаты работы и их обсуждения
Вещественный состав и сорбционные характеристики глин
исследуемых месторождений Белгородской области
3.1.1 Химикоминералогические характеристики исследуемых глин
3.1.2 Коллоиднохимические характеристики исследуемых глин
3.1.2.1 Гранулометрический анализ нативных глии
3.1.2.2 Состав катионообменного комплекса исследуемых глин.
3.2.1.3 Сорбция ионов тяжелых металлов исследуемыми глинами.
2 Структурные и коллоиднохимические характеристики
модифицированных глин.
3.2.1 Химикоминералогический состав модифицированных глин
3.2.2 Электрокинетический потенциал частиц модифицированных глин
3.2.3 Определение текстурных характеристик сорбентов.
3 Сорбционные свойства модифицированных форм глин
исследуемых месторождений.
Сорбция метиленового голубого на нативном и
3.3.1 модифицированных образцах глины месторождения Маслова
Пристань
3 з Сорбция ионов тяжелых металлов на модифицированных образцах
глины месторождения Маслова Пристань
2 3 2 Сорбционные свойства модифицированных глин месторождений
Сергиевка и Яблонево
2 Моделирование процесса сорбции ионов тяжелых металлов на
монтмориллоните. Ю
3 Исследование влияния технологических параметров на
эффективность ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ИОНОВ тяжелых металлов.
Выводы по главе ЮЗ
Глава 4 Производственная апробация модифицированных сорбентов и техникоэкономическая оценка эффективности их использования
Технологическая схема комплексного модифицирования
глинистого сырья.
9 Испытание сорбентов при очистке сточных вод автосервисного
комплекса
. л Расчет экономических затрат на очистку сточных вод базового и
предлагаемого проектов
4.3.1 Расчет стоимости модифицированных сорбентов
Расчет эконолгического эффекта при использовании предлагаемого
сорбента в условиях автосервисного комплекса Таврово
Оценка предотвращенного экономического ущерба от уменьшения
загрязнения водного объекта. И
3 Расчет предотвращенного экономического ущерба окружающей
среде в результате утилизации шлама водоочистки.
Выводы по главе.
Выводы по работе
Список литературы


XII Всероссийской научнопрактической конференции Научное творчество молодежи АнжероСудженск, г. По теме работы опубликовано работ, 4 из которых в изданиях перечня ВАК РФ. Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю, дру техн. Везенцеву А. И., доценту кафедры общей химии БелГУ, канд. Трубицыну М. А., дру техн. БГТУ им. В.Г. Шухова Шаповалову , заведующему кафедрой Технической химии II, профессору Ольденбургского университета Германия Франку Ресснеру, доценту кафедры общей химии БелГУ Перистой Л. Ф., канд. БелГУ Гудковой Е. А., канд. БелГУ Дудиной , сотруднику ЦНСМ БелГУ, канд. Белякову А. Н., сотруднику ЦНСМ БелГУ Колесникову Д. А., руководителю лаборатории рентгеноструктурного анализа БГТУ им. В.Г. Шухова, канд. Шамшурову В. В настоящее время, как в мировой практике, так и в России предлагается достаточно широкий комплекс методов по очистке и обеззараживанию питьевых, природных и сточных вод механические, физикохимические, химические, электрохимические и биологические. Методы механической обработки включают отстаивание или флотацию с последующей фильтрацией через пористые материалы. Механическая очистка позволяет производить удаление взвесей и твердых частиц. Однако данный метод является непригодным для обеспечения высокой степени очистки воды от солей тяжелых металлов, растворенных органических соединений, в том числе нефтепродуктов . Современные технологии позволяют изготавливать объемные или плоские фильтрующие материалы с однородными каналами практически любого размера. Использование данного метода обнаруживает ряд недостатков, таких как псреочистка воды, повышение кислотности, отсутствие бактерицидной обработки, низкая производительность и сравнительно высокая стоимость . Во многих отраслях промышленности для удаления соединений тяжелых металлов из сточных вод в настоящее время наиболее распространены реагентные методы очистки. В качестве реагентов для удаления сточных вод ионов тяжелых металлов используют гидроксиды кальция и натрия, карбонаты и сульфидЕ,т натрия, при этом осаждение тяжелых металлов происходит в виде их гидроксидов при различных значениях кислотности. Недостатком реагентных методов очистки является безвозвратная потеря ценных веществ с осадками , . Химическая водоподготовка, основанная на коагуляции распространенный подход к очистке поверхностных вод, почти всегда базируется на следующих этапах обработки. Химические коагулянты, обычно соли алюминия или железа, дозируются в воду для образования нерастворимых хлопьеобразующих осаждающих гидроксидов метаплов. Эффективность коагуляции зависит от качества сырой воды, коагулянта, эксплуатационных характеристик, включая способ смешивания, дозы коагулянта и . Хлопья удаляются последующим отстаиванием или флотацией иногда совместно с фильтрацией. Введение флокуляита в систему резко ускоряет процесс образования и осаждения хлопьев при коагуляции, увеличивает плотность агрегатов и осадков, расширяет диапазон эффективного действия коагулянтов. Достоинствами осадительных методов являются низкая стоимость, использование широко распространенного и отработанного оборудования и доступных реагентов. К недостаткам относят низкую эффективность, малую производительность и большое количество отходов . Несмотря на все многообразие предлагаемых методов, одним из наиболее простых и экономичных способов улучшения качества воды, не требующих капитальных затрат, следует признать применение сорбентов в качестве финишной, глубокой стадии очистки, при замене инертных загрузок в системах водоснабжения. Развитию сорбционной технологии способствует создание новых типов адсорбционных материалов, в том числе с применением нанотехнологий , на основе твердых минеральных и органоминерачьных веществ с большей удельной поверхностью и, как правило, пористой структурой. Несмотря на разнообразие применяемых адсорбентов, многие из них не удовлетворяют всему комплексу требований, предъявляемых к материалам подобного типа. Учитывая вышесказанное, весьма актуальным является поиск новых материалов для очистки вод.