ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

В Ульяновском государственном университете совместно с Ульяновским государственным техническим университетом были проведены исследования возможности обезвреживания шламов ОАО «Утес» и ФГУП НПО «Марс» г. Ульяновск методом ферритизации. Сущность ферритизации ГШ заключается в образовании на поверхности частиц гидроксидов металлов пленки смешанных оксидов ИТМ и железа - ферритов с общей формулойmeoЧfe₂o₃. Процесс ферритизации ГШ протекает в щелочной среде, содержащей солиfe(ii),при температуре 70-80°С и состоит из двух стадий:

·образования смешанных гидроксидов: _(3-n)fe²⁺+_nme²⁺+ 6oh^-®me _nfe_3-n(oh) ₆

^·образования ферритов:me _nfe _3-n(oh) ₆ + o ₂®me _nfe _3-no ₄ + 2h ₂o + 2oh^-

Ферриты тяжелых металлов в отличие от гидроксидов практически нерастворимы в воде и разбавленных водных растворах сильных минеральных кислот и щелочей, поскольку они имеют кристаллическую решетку шпинельного типа.

В ходе исследований установлено, что существенное влияние на образование ферритных пленок на поверхности гидроксидов тяжелых металлов оказывает порядок смешения реагентови их концентрация, время выдержки ГШ до нагревания и окисления железа (ii). Кроме этого выявлено, что мольное соотношениеfe(ii):me(n)при ферритизации составляет 0,1-0,2 без увеличения выщелачиваемости ИТМ.

Исследование выщелачиваемости ИТМ из ферритного гальваношлама показали, что в кислой среде (рН 4…4,5) их растворимость примерно на порядок ниже растворимости необработанного ГШ. Установлено также, что длительная обработка ФГШ водой (до 60 дней) не приводит к возрастанию концентрации ИТМ в вытяжке.

Расчет класса опасности полученных ферритных шламов показал, что данные отходы относятся кivклассу опасности. Для решения задачи захоронения ГШ на полигоне твердых бытовых отходов Ульяновской области была разработана технология их химической стабилизации (ферритизации).

Принципиальная технологическая схема процесса химической стабилизации (ферритизации) гальванических шламов

Суспензия ГШ с влажностью»95% из илоуплотнителя станции нейтрализации поступает в реактор ферритизации 1(см. рисунок). Необходимый уровень заполнения контролируется по уровнемерному стеклу 2. Далее из емкостей 4 и 5 с помощью дозаторов 6 и 7 соответственно в реактор вводится расчетное количество растворов сульфата железа (ii) и едкого натра. После введения реагентов в суспензию подается «острый» пар для подогрева смеси до 70-80°С (контроль температуры осуществляется по термометру 3) и затем сжатый воздух для полного окисления fe (ii). По окончании процесса суспензия с помощью илового насоса 8 подается на фильтр 9, где производится обезвоживание, промывка и подсушка шлама с помощью устройств 10 и 11 соответственно. Подсушенный ГШ снимается с полотна фильтра ножом 12, собирается в тару и один раз в месяц после проверки его экологической безопасности вывозится на полигон ТБО г. Ульяновска.