Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 8
1.1. Загрязнение сточных вод соединениями тяжелых металлов и фтора 8
1-2, Методы очистки сточных вод от ионовтяжеяых металлов и фтора 13
1,3- Метод адсорбционной очистки сточных вод 16
1.4. Адсорбенты, используемые в технологии очистки сточных вод от различных примесей 22
1.4.1. Углеродные сорбенты 23
1.4.2. Применение углеродных сорбентов в процессе очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов 26
1-4.3, Неуглеродные сорбенты 27
1.4.4, Применение неуглеродных сорбентов для извлечения ионов ТМ из водных растворов 31
1.5. Модифицированные адсорбенты 33
1.5.1. Получение модифицированных кремнеземов 34
1 -5.2. Взаимодействие неорганических ионов с химически модифицированными кремнеземами 38
1-53. Применение модифицированных сорбентов для очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов 39
1-6. Методы регенерации сорбентов 41
ВЫВОДЫ ПО ЛИТЕРАТУРНОМУ ОБЗОРУ 44
ГЛАВА 2. ПОСТАНОВКА ЭКСПЕРИМЕНТА И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 45
2,1- Структура эксперимента 45
2.2 Объекты исследования 48
2-3. Методы исследования 51
2-3.1. Исследование кинетики сорбции 54
2.3.2. Исследование адсорбционного равновесия ионов металлов из водных растворов минеральными сорбентами 55
2.3,3, Изучение природы адсорбции тяжелых металлов 56
2.3.4- Исследование динамики адсорбции ионов меди горелой 57
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ АДСОРБЩЇИ ИОНОВ ТМ АЛЮМО-СИЛИКАТНЫМИ СОРБЕНТАМИ .
3.L Подбор сорбентов и исследования их свойств 59
3.1 Л- Горелая порода 59
3.1.2- Базальтовое волокно 61
ЗЛ.З. Получение и исследование композиционного сорбента СОАП 62
3.2. Сорбция ионов тяжелых металле немодифицированными сорбентами 69
3,2.1- Адсорбция ионов ТМ из водных растворов в равновесных условиях
3.2.2. Изучение природы адсорбции ионов меди, кадмия, свинца и 70 ртути исследуемыми сорбентами
3.2.3. Исследование кинетических особенностей сорбции ионов ТМ 82
3.3. Разработка способов модифицирования сорбентов 85
З.ЗЛ. Адсорбция ионов ТМ модифицированными сорбентами в 88
равновесных условиях 91
33.2. Кинетические особенности сорбции ионов тяжелых метал лов модифицированными сорбентами 109
3.4. Подбор способа регенерации отработанных сорбентов 114
ГЛАВА 4- ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ ПРОЦЕССА АДСОРБЦИИ 117
4Л- Исследование процесса адсорбции ионов меди в динамтеских условиях 117
4.2» Очистка сточных вод Ленинск-Кузнецкого завода шахтно-пожарного оборудования 123
ГЛАВА 5. АДСОРБЦИОННАЯ ОЧИСТКА СВ ОТ ФТОРА 127
5Л. Кинетические исследования 128
5.2- Исследование адсорбции ионов фтора в статических условиях 128
ВЫВОДЫ 132
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ Ї 34
ПРИЛОЖЕНИЕ 148
- Загрязнение сточных вод соединениями тяжелых металлов и фтора
- Исследование кинетики сорбции
- Исследование кинетических особенностей сорбции ионов ТМ
Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время очистка сточных вод (СВ) промышленных предприятий является актуальной экологической проблемой. Естественные н искусственные водоемы интенсивно загрязняются сбросами различных отраслей промышленности, остро ощущается недостаток чистой воды во многих крупных городах мира, т. к. промышленные стоки загрязняют не только поверхностные, но и подземные воды. Эта проблема существует во всех промышленных регионах России, в том числе и в Западной Сибири. К числу наиболее опасных загрязнителей окружающей среды относятся ионы тяжелых металлов (ТМ)- Основными источниками загрязнения окружающей среды ионами ТМ являются металлургические, машиностроительные, металлообрабатывающие производства, сточные воды которых содержат ионы меди, кадмия, свинца, ртути, цинка, железа и др. Большинство ионов тяжелых металлов относятся к I ~ П классу опасности, они отличаются канцерогенным, мутагенным, тератогенным действиями и обладают кумулятивным эффектом. Кроме того, в г. Новокузнецке и в местах производства металлического алюминия существует проблема загрязнения водных источников фторидами. По данным государственной статистической отчетности, в Кемеровской области ежегодно со сточными водами в поверхносгаые водные объекты сбрасывается около 500 тыс- т, загрязняющих веществ, из них: меди - 2 - 3 т., кадмия - 0,01 - 0,02 т., свинца -1,5 -2 т., фтора -250 -260 т.
В настоящее время отсутствуют доступные и эффективные приемы очистки низкоконцентрированных СВ от соединений тяжелых металлов и ионов фтора. В связи с этим разработка новых, высокоэффективных и дешевых методов их очистки от этих веществ является актуальной экологической задачей. Адсорбционная очистка СВ от ионов ТМ и фтора на дешевых и доступных адсорбентах - один из наиболее перспективных методов обработки СВ, позволяющий снижать содержание токсичных компонентов до безопасного уровня.
Целью работы является разработка эффективной технологии адсорбционной очистки сточных вод с применением модифицированных атпомосили-
5 катных сорбентов на основе известных и вновь полученных высокодисперсных (пористых и волокнистых) адсорбционных матриц, позволяющей селективно выделять из сточных вод ионы ТМ и фтора.
Для реализации поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
исследовать основные физико-химические свойства алюмосиликатных сорбентов (горелой породы и базальтового волокна). Разработать способ получения нового пористого сорбента из угольно-минеральных шламов производства алюминия и определить его физико-химические свойства в зависимости от технологических параметров получения;
разработать технологию модификации сорбентов с целью повышения сорб-ционной активности по отношению к ионам ТМ и фтора. Исследовать закономерности процесса адсорбции ионов меди, кадмия, свинца, ртути и фтора модифицированными сорбентами;
определить кинетические параметры процесса модификации и адсорбции ионов ТМ и фтора алюмосиликатиыми сорбентами, изучить особенности процесса адсорбции в динамических условиях. Разработать технологию регенерации отработанных сорбентов;
разработать технологию адсорбционной очистки промышленных сточных вод от ионов меди, кадмия и свинца исследуемыми сорбентами, на примере Ленинск-Кузнецкого завода шахтно-пожарного оборудования.
Основные научные положения^ ^яп^шірі^мьіе автором:
1. Использование местных природных и искусственно полученных из отходов промышленных производств апюмосиликатных сорбентов для очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов и фтора технически возможно и экономически целесообразно.
2- Вещества, используемые в качестве модификаторов должны обладать химическим сродством к адсорбционной матрице и адсорбируемым ионам, образовывая с ними поверхностные адсорбционные комплексы, способные на стадии регенерации легко удаляться с поверхности сорбента, что позволит много-
кратно использовать адсорбент.
Целенаправленное технологическое управление процессом адсорбционной очистки осуществляется за счет изменения следующих физико-химических параметров: природы твердого адсорбционного материала и модификатора, температуры, рН, продолжительности процесса на стадиях модификации и адсорбции.
Разработанная технология адсорбционной очистки сточных вод модифицированными алгомосиликатными сорбентами позволяет очищать сточные воды от ионов тяжелых металлов до безопасного уровня и снизить ущерб, наносимый природной среде.
Научная новизна работы:
впервые исследованы адсорбционные свойства горелой породы и базальтового волокна. Предложен и экспериментально реализован способ получения нового пористого алюмосиликатного сорбента СОАП из угольно-минерального шлама - отхода производства алюминия и монтмориллонито-вой глины. Определены кинетические закономерности процесса, установлена зависимость адсорбционной активности н механической прочности полученного сорбента от условий получения, найдены их оптимальные значения;
определены научные принципы подбора модификаторов для обработки исходных высокопористых н тонковолокнистых алюмосилнкатных матриц, позволяющих повысить в несколько раз их адсорбционную активность по отношению к ионам тяжелых металлов и фтора; предложен механизм модификации поверхности исходных сорбентов растворами неорганических солей и карбоксиметилцеллюлозы;
установлены закономерности и механизмы процессов адсорбции ионов ТМ и фтора на модифицированных и ^модифицированных сорбентах в статических и динамических условиях; изучены кинетические параметры адсорбции, установлено влияние различных факторов (природы сорбента, способа его обработки, температуры, рН, продолжительности процесса) на степень очистки сточ-
7 ныхвод;
определены особенности и механизмы химической регенерации отработанных сорбентов водными растворами NH3, НО, Na3P04, Na2C03;
разработаны физико-химические основы адсорбционной технологии очистки сточных вод от ионов ТМ модифицированными сорбентами на примере гальванического цеха Ленинск-Кузнецкого завода шахтно-пожарного оборудования.
Практическая значимость работы:
разработана адсорбционная технология очистки сточных вод от ионов ТМ и фтора с использованием в качестве сорбентов доступных» дешевых природных материалов Кузбасса;
разработана технология получения нового сорбента из производственных отходов Новокузнецкого алюминиевого завода и монтмориллонитовой глины;
предложена принципиальная технологическая схема очистки СВ гальванического цеха Ленинск-Кузнецкого завода шахтно-пожарного оборудования, позволяющая очищать подобные сточные воды от ионов меди, кадмия и свинца до значений ниже ПДК. Ожидаемый эколого-экономический эффект от вне» дрения предлагаемой технологии на заводе составит около 200 тыс. руб. в
ГОД-
Загрязнение сточных вод соединениями тяжелых металлов и фтора
В настоящее время существует острая проблема, связанная с загрязнением окружающей среды высокотоксичными сточными водами (СВ) различных производств. Проблема загрязнения природной среды становится столь острой как из-за роста объемов промышленного и сельскохозяйственного производства, так и в связи с качественным изменением производства под влиянием научно-технического прогресса. Это связано с тем, что лишь 1 - 2 % используемого природного ресурса остается в конечном произведенном продукте, а остальное идет в отходы, которые загрязняют почву, воду, воздух, растительные и животные организмы и по пищевым цепям попадают в организм человека. Темпы роста отрицательных последствий человеческой деятельности резко снижают естественную способность природы к самоочищению и адаптационные возможности самого человека.
Большинство СВ содержат в своем составе токсичные вещества. Попадая в окружающую среду, они нарушают экологическое равновесие, что приводит к гибели растений, животных, снижению их продуктивности, а при критических условиях - к разрушению экосистем (экологическая катастрофа) [109] Среди многообразия токсикантов особое место занимают тяжелые металлы. Они содержатся в сточных водах многих промышленных предприятий, а именно, горно-металлургических, машиностроительных, приборостроительных и других- Попадая в организм человека с питьевой водой, многие из них (свинец, мышьяк, кадмий, медь и ртуть), могут вызвать острые или хронические отравления. Они, при совместном присутствии с другими токсичными компонентами сточных вод, при поступлении в организм людей с питьевой водой усиливают свое воздействие (эффект синергизма).
Опасность отравления ионами металлов заключается еще и в том, что они являются комплексными токсикантами: канцерогенами (способны вызывать злокачественные образования), мутагенами (изменяют наследственность) и терратогенами (вызывают уродства у рождающихся детей). В этой связи ведут 9 ся постоянные научные исследования, целью которых является выяснение действия тяжелых металлов на здоровье населения и обсуждение мер по профилактике заболеваемости [47» 109]. С 1995 г. ежегодно в России (Москва) походят Международные конгрессы "Вода: экология и технология", где рассматриваются научные н технические достижения в области снабжения населения качественной питьевой водой. Отмечено, что наибольшее загрязнение воды тяжелыми металлами наблюдается на территориях с развитой химической, рудной, металлургической промышленностями и в районах крупной угледобычи. Именно в этих районах были проведены исследования, доказывающие прямую связь качества питьевой воды со структурой заболеваемости населения [59, 109]. На этих территориях отмечается повышенная заболеваемость людей, по сравнению с другими регионами страны [55, 56, 59, 109], Очистка воды от токсичных компонентов - важная проблема такого промышленного региона, как Кузбасс.
Тяжелые металлы (ТМ) могут попасть в организм человека не только с водой, но и с пищей. Так, в водоемах они поглощаются фитопланктоном, а затем передаются по пищевой цепи более высокоорганизованным организмам, доходя до человека по схеме: фитопланктон — ракообразные — моллюски — рыбы — человек. Возможны и другие схемы: тяжелые металлы попадают в пищевое сырье с растениями, выращенными на загрязненных почвах; с воздухом, содержащим атмосферные выбросы промышленных предприятий, электростанций, транспорта; при контакте с металлической посудой и оборудованием; при использовании для удобрения осадков из очистных сооружений или поливов недостаточно очищенными сточными водами и многими другими путями.
Вид и степень воздействия ТМ на организм человека определяется их количеством. При высоких концентрациях это опасные токсиканы, при низких -жизненно важные компоненты. Некоторые ТМ входят в состав функциональных групп ферментов, катализирующих синтез биологически активных веществ. Недостаток в организме необходимых меггалдов, так же как и их избыток приводит к нарушению нормальных биохимических процессов в организме человека и к болезням.
Не менее тяжелая ситуация складывается в связи с загрязнением водных сред, вызванных сбросом СВ, загрязненных ионами и соединениями фтора. Потребление воды с повышенным содержанием фтора приводит к изменению структуры костей и зубов человека, вызывая их хрупкость, к нарушению обмена веществ.
Литературный обзор показал, что большинство химических элементов жизненно необходимо человеку, при этом для одних установлена определенная роль в организме, для других эту роль еще необходимо определить. Чрезвычайную опасность представляют высококумулятивные и стабильные соединения, обладающие способностью накапливаться в биообъектах и по пищевым цепочкам поступать в организм человека. При этом также требуют внимания химические соединения, при трансформации которых в водной среде образуются высокотоксичные продукты или вещества, оказывающие более выраженное влияние на органолептнческие свойства воды, чем исходные соединения. Согласно решения объединенной комиссии ФАО/ВОЗ по пищевому кодексу, восемь химических веществ включено в число компонентов, содержание которых коїпролируется при международной торговле продуктами гагганйя - это ртуть, кадмий, свинец, мышьяк, медь, стронций, цинк, железо. Список этих веществ в настоящее время дополняется. В России медико-биологическими требованиями определены критерии безопасности для следующих токсических веществ: свинца, кадмия, меди, мышьяка, ртути, цинка, олова, железа. Для решения ряда научных и практических задач необходима более четкая систематизация веществ по категориям вредности.
В законодательном порядке для каждого загрязняющего вещества установлены: предельно-допустимая концентрация (ПДК) в каждом из объектов природной среды, предельно-допустимый сброс (ЦДС) и предельно-допустимый выброс (ПДВ). Рассмотрим токсикологические свойства исследуемых веществ.
Свинец - это одни из самых распространенных и опасных токсикантов. Иногда он встречается в подземных водах, в питьевую воду свинец попадает при соприкосновении воды со свинцовыми ірубами.
Следует отметать активное накопление свинца в растениях и мясе сельскохозяйственных животных вблизи промышленных центров и крупных автомагистралях. Взрослый человек получает ежедневно с пшцей ОД - 0,5 мг свинца, с водой - около 0,02 мг. Общее его содержание в организме составляет 120 мг.
По данным ФАО допустимая суточная доза (ДСД) свинца составляет около 0,007 мг/кг массы тела. ГОСТ 2874-82 предусматривает содержание свинца в водопроводной воде - 0,03 мг/л, атмосферном воздухе - 1,5 мкг/м3 Кадмий - Кадмий в природных водах, как правило, отсутствует. Встречается он иногда в шахтных водах, сточных водах некоторых химических и металлообрабатывающих заводах.
Установлено, что 80 % кадмия поступает в организм с пищей; 20 % - через легкие из атмосферы и при курении. С рационом взрослый человек получает 150 и выше мкг/кг массы тела кадмия- Здоровый организм содержит около 50 мг кадмия. Кадмий, как и свинец, не является необходимым элементом для организма. Попадая в организм в больших дозах, проявляет сильное токсическое действие. Отмечены его тератогенный» мутагенный и канцерогенный эффекты.
Исследование кинетики сорбции
Изучение кинетики адсорбции ионов металлов в статических условиях без перемешивания исследуемыми адсорбентами проводили в колбах при температурах 20С и 60 С. Постоянную навеску адсорбента помещали в водные растворы солей тяжелых металлов с заданным объемом и через определенные интервалы времени отбирали аликвоты раствора.
Концентрацию металлов определяли трилонометрическим титрованием, величину адсорбции рассчитывали по формуле:
где а - величина адсорбции, мг/г;
Сюх и Ср - соответственно исходная и равновесная концентрация ионов металла в растворе, мг/дм3;
V - объем раствора из которого ведется адсорбция, дм3; го - масса адсорбента, г.
По экспериментальным данным строили кинетические кривые адсорбции ионов ТМ сорбентами.
Константы скорости адсорбции (Кс) вычисляли по тангенсу угла накло 55 на прямой в координатах lgC -1 согласно уравнению;
lgC=lgC0- 0,434tKCr (2.4.)
где Со — исходная концентрация металла в растворе (мг/дм3), С - текущая концентрация металла в растворе (мг/дм3). Т - время (мин). Скорость процесса адсорбции определяли по формуле:
Для исследования процесса адсорбции ионов тяжелых металлов в статических условиях использовали модельные растворы их солей с переменными концентрациями. Опыты проводили при температуре 20С. В конические колбы на 250 мл помещали одинаковую навеску каждого образца адсорбента и заданный объем исследуемого раствора, содержащего ионы меди, кадмия, свинца и ртутн. После достижения адсорбционного равновесия из раствора отбирались пробы для определения количества адсорбированных ионов. Начальную и равновесную концентрации ионов тяжелых металлов определяли методом ком-плексонометрического титрования трнлоном Е- Количество адсорбированных ионов вычисляли по разности исходной и равновесной концентраций [70, 131]. Степень очистки (J) рассчитывали как отношение количества адсорбированного металла (а) к количеству металла в исходном растворе (Сищг) (2.6,):
В предлагаемой работе очистку водных растворов от ионов тяжелых металлов проводили сорбционным методом. Подбор сорбентов проведен с учетом информации литературного обзора и ранее проведенных предварительных экспериментов. В качестве сорбентов использовались: горелая порода (ГП), базальтовое волокно (БВ) и сорбент, полученный на основе отходов производства алюминия и глины (СОАП). Все сорбенты имеют характеристики, пригодные для использования в качестве сорбентов. Их применение экологически и экономически обосновано.
Горелая порода - высокопористьтй отход угольного производства, твердый остаток после самосгорания угольных терриконов, широко распространенный в угольных регионах. По химическому составу - это кремнезем с примесью оксидов алюминия и железа- В данной работе в качестве объекта исследований выбрана горелая порода, месторождения « Дальние горы» г. Киселевска, имеющая следующий состав, %: S1O2- 65,0; AfcO -15,5; FeiOi-6,4; осг.-ІЗД, с общей пористостью 52-60%. Большие запасы, особые физико-химические характеристики, дешевизна, возможность регенерации и утилизации природных и модифицированных образцов породы делают экономически целесообразным их применение в процессах очистки питьевой и технологических вод.
Центром государственного санитарно-эпидемиологического надзора в Кемеровской облает используемая в работе порода допущена к производству, поставке и реализации на территории Российской Федерации. Она полностью удовлеггворяет санитарно-гигиеническим требованиям, предъявляемым к материалам, используемым в практике хозяйственно-питьевого водоснабжения и соответствует нормам СниП 2.04,02-84 "Водоснабжение, наружные сети и соо 60 ружеівдя" по ТУ 5712 - 001 - 48634843 - 99, В работе использовалась фракция породы с размером зерен 1,5 мм} коэффициентом формы зерна 2,1 н пористостью 52 - 60%.
Известно, что структура всех пористых тел описывается набором характеристик: 1- пористостью, 2- распределением пор по размерам, 3- удельной поверхностью, 4- коэффициентом извилистости, 5- геометрией пор (форма, направление, взаимное расположение, тип соединений) [32, 118]. Поэтому основной задачей первого этапа исследований было определение основных характеристик пористой структуры горелой породы.
Главная характерная особенность промышленных адсорбентов — наличие большого объема мнкропор (г 1нм), на стенках которых сорбируется основное количество поглощаемого вещества. Именно микропоры играют важную роль в адсорбции растворенных веществ на поверхности твердых тел [76]. В данной работе методом "молекулярного щупа" [118] был определен объем пористого пространства, приходящегося на микропоры. При определении распределения объема микропор по их размерам использовался пикнометрический метод. В качестве пикномегрической жидкости в данной работе были использованы следующие вещества с ван-дер-ваальсовским диаметром молекул, нм.:
- вода-0,35;
- этиловый спирт-0Э52;
- бензол - 0,59;
- гексан- 0?б7.
Методика проведения исследования описана в пункте 2.3.1. Далее, проведя расчеты по формуле (2.1.), получили данные о структуре пористого пространства горелой породы, которые представлены в таблице 3.1.
Из результатов таблицы следует, что исследуемая горелая порода обладает достаточно развитой структурой микропор (Уайщ= 180ч8 см укг)г а наибольший объем пористого пространства приходится на микропоры размером 0J5 им (65,0 см3 кг).
Исследование кинетических особенностей сорбции ионов ТМ
Для выяснения природы адсорбционных сил определяют теплоту адсорбции изостерическим методом по зависимости lgcp=f (1/Т), т.е. при a=const, где ср - равновесная концентрация, а - величина адсорбции, Т - температура [69, 88]. Эта теплота носит название изостерической теплоты адсорбции. Она находится обычно из изотерм адсорбции, предварительно полученных при разных температурах. С помощью таких изотерм для одинаковых значений а находят зависимости равновесной концентрации от температуры и строят изостеры адсорбции (рис. ЗЛЗ- 3.16). Из рисунков видно, что для данной адсорбционной системы в охваченном интервале измерений величин Qt Ср, и Т изостеры адсорбции выражаются линиями, близкими к прямым, наклон которых отражает зависимость изостерических теплот Q от адсорбции Qt Затем по ним с помощью уравнения Клаузиуса-Клапейрона (2 Л 2) рассчитаны изостерические теплоты адсорбции Q (табл. 3.7).
Из таблицы следует, что теплоты адсорбции ионов ТМ увеличиваются с ростом удельной сорбционной емкости (а) и изменяются в пределах, кДж/молы 4,6 - 7Д - для меди, 3,8 - 4,2 - для кадмия, 3,3 - 7Д - для свинца и 3,6 - 5,9 -для ртути. Данная информация позволяет определять механизм адсорбции ТМ на исследуемых сорбентах. Возможно два варианта процесса - физическая адсорбция и хемосорбция.
Как известно, теплота физической адсорбции всегда близка к теплоте конденсации адсорбируемого вещества, интервал теплот хемосорбцни шире, так как хемосорбция — это процесс взаимодействия между сорбентом н сорбируемым веществом. При физической сорбции изостерические теплоты адсорбции близки к скрытой теплоте испарения, а при хемосорбции значительно ее превышают. Скрытая теплота испарения воды 10,5 Ккал/моль (43,9 кДж/моль). Так как мы в своих исследованиях используем водные растворы ионов металлов, то можем сравнивать значения теплот адсорбции, полученные в эксперименте со скрытой теплотой испарения воды. Из данных таблицы 3.7 следует, что значения теплот адсорбции ионов ТМ горелой породой, базальтовым волокном и композиционным сорбентом СОАП не превышают скрытую теплоту испарения воды. Таким образом, можно сделать вывод, что сорбция ионов ТМ из водных растворов исследуемыми сорбентами протекает по типу физической адсорбции. Это подтверждается выводом, сделанным раннее при расчете характеристической энергии адсорбции по уравнению Дубиннна-Радушкевича,
Важным этапом данной работы являлось изучение кинетических особенностей адсорбции ТМ на сорбентах. Для этого сорбцию ионов меди, кадмия, свинца и ртути проводили из водных растворов их солей с концентрацией 0,001 моль/дм5 при температуре 20DC следующим образом: к 20 мл раствора соли металла добавляли 1 г, сорбента (ГП, БВ или СОАП) и, периодически перемешивая, выдерживали до установления равновесия при температуре 20С. Через определенные интервалы времени жидкую фазу отфильтровывали и анализировали содержание ТМ комшгексонометрически ила потенциометрическн (по п. 2-3.1). Величину адсорбции рассчитывали по формуле (2.3). По эксперименталь 86 ным данным построены зависимости величины адсорбции от времени контакта фаз при адсорбции ТМ горелой породой, базальтовым волокном и сорбентом СОАП (рис 3-17—3.19).
Проведенные кинетические исследования показали, что время установления равновесия при извлечении ионов меди, кадмия, свинца и ртути зависит от природы сорбента. При использовании в качестве сорбента СОАП скорость адсорбции наибольшая, В зависимости от сорбируемого металла время установления равновесия колеблется в пределах 10-20 минут- Процесс адсорбции ионов меди, кадмия, свинца и ртути горелой породой завершается, в среднем через 40 минут. При использовании в качестве сорбента базальтового волокна скорость адсорбции ионов металлов минимальная. Равновесие в системе базальтовое волок но - раствор ТМ в зависимости от сорбируемого металла устанавливается через 1 - 3 часа.
