ПРИМЕНЕНИЕ ВСПУЧЕННОГО ВЕРМИКУЛИТА И ЦЕОЛИТОВОГО ТУФА МУХОРТАЛИНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ ДЛЯ ОЧИСТКИ РУДНИЧНЫХ ВОД ОТ ИОНОВ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ Санжанова С.С., - презентация

1 ПРИМЕНЕНИЕ ВСПУЧЕННОГО ВЕРМИКУЛИТА И ЦЕОЛИТОВОГО ТУФА МУХОРТАЛИНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ ДЛЯ ОЧИСТКИ РУДНИЧНЫХ ВОД ОТ ИОНОВ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ Санжанова С.С., Дампилова Б.В., Зонхоева Э.Л. Геологический институт СО РАН, Улан-Удэ

2 ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ сточные воды штольни Западная Джидинского вольфрамо-молибденового комбината известняк Нарынского месторождения, вулканический шлак Хурай-Цакирского месторождения (Закаменский район, РБ), морденитсодержащий туф Мухор-Талинского месторождения, бурый уголь Тугнуйского месторождения, вспученный вермикулит

3 МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ определение химического состава сточной воды по стандартным методикам: тяжелые металлы - атомно- эмиссионным методом, кальций, магний, гидрокарбонат- ионы - титриметрическим, аммоний, железо, нитрат, сульфат, фторид, силикат-ионы – спектрофотометрическим методом. измерение рН растворов на иономере Эксперт-001 дробление, измельчение, ситовой рассев образцов пород, отмыв от пылевой фракции и высушивание на воздухе проведение эксперимента по очистке воде в динамических условиях путем ее пропускания через колонки с загрузкой из природного материала

4 ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ РУДНИЧНЫХ ВОД ШТОЛЬНИ ЗАПАДНАЯ (мг/дм 3 ) рН=2-5 SO ,6-2336,2; Ca ,6-360,7; Мg , ,1; Zn ,70 -37,99; Fe 3+ – 1,4-13,8; Сu ,36 -21,29; Pb ,07-5,51; Cd ,52- 0,98; Сo ,63; Ni ,37; As - 0,34; W - 0,29-0,37; Mo - 0,003;

5 Условия эксперимента Колонки диаметром 2,6 см Высота слоя сорбента 20 см. Масса загрузки: цеолитового туфа - 42 г, вермикулита – 10 г, Скорость фильтрования 0,06 м/ч Отбор фракций воды на анализ по 50 мл

6 Рис.1 ВЫХОДНЫЕ КРИВЫЕ ФРОНТАЛЬНОГО АНАЛИЗА ИОНОВ МЕТАЛЛОВ ИЗ СТОЧНОЙ ВОДЫ НА ИЗВЕСТНЯКЕ

7 Рис.2 ВЫХОДНЫЕ КРИВЫЕ ФРОНТАЛЬНОГО АНАЛИЗА ИОНОВ МЕТАЛЛОВ ИЗ СТОЧНОЙ ВОДЫ НА ВУЛКАНИЧЕСКОМ ШЛАКЕ

8 РИС.3 ВЫХОДНЫЕ КРИВЫЕ ФРОНТАЛЬНОГО АНАЛИЗА ИОНОВ МЕТАЛЛОВ ИЗ СТОЧНОЙ ВОДЫ НА БУРОМ УГЛЕ

9 РИС.4 ВЫХОДНЫЕ КРИВЫЕ ФРОНТАЛЬНОГО АНАЛИЗА ИОНОВ МЕТАЛЛОВ ИЗ СТОЧНОЙ ВОДЫ НА ЦЕОЛИТОВОМ ТУФЕ

10 КОНЦЕНТРАЦИЯ СТОЧНЫХ ВОД ШТОЛЬНИ ЗАПАДНАЯ ДВМК (мг/дм 3) ЭлементКонцентрация *, мг/дм 3 Концентрация**, мг/дм 3 Zn 2+ 25,75 41,96 Сu 2+ 6,41 21,62 Pb 2+ Не опр. 0,60 Cd 2+ 0,53 0,93 As 0,18Не опр. W 0,37Не опр. рН 2,0 3,32 * - концентрация сточных вод в предыдущих опытах, ** - концентрация сточных вод в последующих опытах

11 Рис. 5. Выходные кривые фронтального анализа ионов металлов на морденитсодержащем туфе в координатах F=f(V)

12 Рис. 6. Выходные кривые фронтального анализа ионов металлов на морденитсодержащем туфе в координатах F=f(t)

13 Рис. 8. Выходные кривые фронтального анализа ионов металлов на вспученном вермикулите в координатах F=f(V): (а) – полные, (б) – начальные участки кривых (а) (б)

14 Рис. 6. Выходные кривые фронтального анализа ионов металлов на вспученном вермикулите в координатах F=f(t)

15 ЗНАЧЕНИЯ ПОЛНОЙ ДИНАМИЧЕСКОЙ ОБМЕННОЙ ЕМКОСТИ, г/т сорбентZnCuCdPb морденитовый туф вспученный вермикулит

16 Рис. 8. Выходные кривые фронтального анализа ионов свинца из модельных растворов на вспученном вермикулите в координатах F=f(V)

17 Рис. 9. Выходные кривые фронтального анализа ионов цинка из модельных растворов на вспученном вермикулите в координатах F=f(V)

18 Выводы Контактирование рудничной воды с морденитовым туфом и вспученным вермикулитом влияет на уменьшение кислотности с рН 3,32 до 4,8 и 4,9 для соответственно Из исследованных природных материалов большей емкостью по ионам цинка, меди, кадмия обладает вспученный вермикулит. Морденитсодержащий туф Мухор-Талинского месторождения селективен в отношении ионов свинца При повышении концентрации ионов металлов в сточной воде морденитовый туф и вспученный вермикулит хуже удерживают ионы цинка, меди, кадмия, кроме ионов свинца из модельных растворов емкость вспученного вермикулита и морденитового туфа по ионам цинка, свинца выше, чем из сточной воды

19 Заключение Для очистки большеобъемных потоков сточной воды, характеризующихся многокомпонентным катионным и анионным составом с низким рН из природных материалов наиболее пригодны для применения в режиме фильтрации бурый уголь и вспученный вермикулит