Хімія, фізика та технологія поверхні, 2018, 9 (4), 432-441.

Вивчення та підбір вихідних матеріалів як можливих джерел для одержання сорбентів



DOI: https://doi.org/10.15407/hftp09.04.432

I. A. Таgaev, S. U. Tursunova, L. S. Andriyko

Анотація


У статті наведено відомості про підбір вихідних матеріалів на основі бентоніту, бурого вугілля і технічної сажі для отримання сорбентів нового типу. Одержання нових ефективних вугільних сорбентів на основі місцевого Ангренського вугілля, дослідження їх колоїдно-хімічних і адсорбційних властивостей, а також пошук нових областей їх ефективного практичного застосування для очищення виробничих стоків хімічної та металургійної промисловості становлять великий науково-практичний інтерес і є дуже актуальними. Створення сорбентів з такими властивостями пов'язано з великими витратами енергії, що реализується шляхом використання спеціального обладнання для термообробки матеріалу. Таким чином, мета дослідження полягала в тому, щоб знайти способи не тільки знизити витрати на виробництво активованого вугілля з використанням місцевої сировини, а й повторно використовувати їх з наступною регенерацією. Для цього були проведені попередні дослідження по визначенню різниці температур під час термічної декарбонізації і активації вихідних матеріалів – Ангренського вугілля, сажі з цеху № 6 АТ «Навоіазот» і бентоніту з родовища Навбахор термогравіметричними методами. Виявлено, що основним оптимальним співвідношенням бентоніт/вугілля було 1/2 при температурі 950 °С протягом 45 хв, де ступінь декарбонізації становила 19 %. Оптимальним параметром для вигоряння органічних сполук в композиті з сажею є діапазон температур від 520 до 1080 °С, де спостерігається максимальний викид вуглецю до 75 %. Підвищення температури нагрівання сорбенту до 700–1000 °С сприяє реструктуризації вторинної структури вуглецю, стабілізує його властивості, що спрощує його реактивацію, особливо у випадку сорбента зі складним змінним складом. Показана можливість сумісності параметрів вигоряння двох різних типів сполук – Ангренського вугілля і бентоніту з родовища Навбахор – з метою одержання нових типів гібридних сорбентів, які можна використовувати для очищення стічних технологічних вод промислових підприємств з повторним їх використанням в замкнутому режимі.


Ключові слова


вугільні адсорбенти; Ангренське вугілля; сажа; бентоніт; термогравіметричний аналіз

Повний текст:

PDF (English)

Посилання


1. Ochilov G.M. Ph.D (Chem.) Thesis. (Tashkent, 2011) [in Russian].

2. Gorbaty M.L., Larsen J.W., Wender I. Coal Sience. (Academic Press: Elsevier, 1982).

3. Marsh H., Rodriguez-Reiniso F. Activated carbon. (Amsterdam: Elsevier, 2006). https://doi.org/10.1016/B978-008044463-5/50016-9

4. https://www.eia.gov/todayinenergy/detail.php?id=34992

5. https://www.ceicdata.com/en/indicator/uzbekistan/coal-consumption

6. Abdugafforov K. Master's Ph.D (Chem.) Thesis. (Togliatti, 2016). [in Russian].

7. Evans M.J.B., Halliop E., MacDonald J.A.F. The production of chemically activated carbon. Carbon. 1999. 37(2): 269. https://doi.org/10.1016/S0008-6223(98)00174-2

8. Islamov S., Stepanov S., Sergeeva Yu. The brown coal sorbent – for sewage treatment. Ecology of production from the first person. 2015. 1(17):176. [in Russian].

9. Urazov T.S., Bychkov A.L., Lomovsky O.I. Mechanochemical modification of the structure of humic acids of brown coal for obtaining heavy metal sorbent. J. Appl. Chem. 2016. 87(5): 664. [in Russian].

10. Chesnokov N.V., Mikova N.M., Ivanov I.P., Kuznetsov B.N. Synthesis of carbon sorbents by chemical modificationof fossil coals and plant biomass. Journal of Siberian Federal University. Chemistry 1. 2014. 7: 42. [in Russian].

11. Domracheva V.A., Shiirav G. Carbon sorbents from Mongolian brown coals. Proceedings of the Mongolian Academy of Sciences. 2012. 52(4): 20. [in Russian].

12. Budaeva A.D., Zoltaev E.V. Composition and properties of sorbents obtained from oxidized brown coals of the Gusinoozersky deposit. Mining informational and analitical bulleti (Scientific And Technical Journal). 2012. 2: 122. [in Russian].

13. Bansal R.C., Goyal M. Activated carbon adsorption. (Boca Raton: Taylor and Francis group, 2005).

14. http://www.silcarbon.eu/englisch/products/activated-carbon/index.html

15. http://www.cabotcorp.com/solutions/products-plus/activated-carbon

16. https://trayal.rs/en/products/protective-devices/activated-carbon

17. Almyashev V.I., Gusarov V.V. Thermal methods of analysis. Tutorial. (St. Petersburg, 1999). [in Russian].

18. Commercial offer of LLC "Bentonit". http://bentonite.uz/products.asp.htm

19. Interstate Standard (25543-888). Brow coal, coal and anthracite. Classification by genetic and technological parametershttp://docs.cntd.ru/document/gost-25543-88

20. Zhang J., Terrones M., Park Ch.R., Mukherjee R., Monthioux M., Koratkar N., Kim Y.S., Hurt R., Frackowiak E., Enoki T., Chen Y., Chen Y., Bianco A. Carbon science in 2016: Status, challenges and perspectives. Carbon. 2016. 98: 708. https://doi.org/10.1016/j.carbon.2015.11.060

21. Menéndez-Díaza J. A., Martín-Gullónb I. Types of carbon adsorbents and their production. Activated carbon surfaces in environmental remediation (Interface science and technology series, 7). (ELSEVIER, 2006).

22. Gun'ko V.M., Zaulychnyy Ya.V., Ilkiv B.I., Zarko V.I. Textural and electronic characteristics of mechanochemically activated composites with nanosilica and activated carbon. Appl. Surf. Sci. 2011. 258(3): 1115. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2011.09.047

23. Smirnova A.D. Sorption Purification of Water. (Leningrad: Chemistry,1982). [in Russian].




DOI: https://doi.org/10.15407/hftp09.04.432

Copyright (©) 2018 I. A. Таgaev, S. U. Tursunova, L. S. Andriyko