Содержание к диссертации
Введение
1 Проблема очистки промышленных стоков и грунтовых вод от неорганических соединений
1.1 Неорганические соединения фтора в окружающей среде 11
1.2 Методы очистки водных растворов от примеси фтора 24
1.3 Выбор направлений исследований 40
2 Объекты и методы исследования 46
3 Исследование гидролитической устойчивости комплексных фторсодержащих анионов A1F63', SiF62", TiF62\ ZrF62-HFeF63- 51
3.1 Гидролитическая устойчивость аниона A1F6 " 51
3.2 Гидролитическая устойчивость аниона SiF62" 55
3.3 Гидролитическая устойчивость аниона TiFe2" 58
3.4 Гидролитическая устойчивость аниона ZrF62" 60
3.5 Гидролитическая устойчивость аниона FeF62" 62
3.6 Заключение 66
4 Очистка водных растворов от фтора, присутствующего в виде анионов F и SIF62- 67
4.1 Методика эксперимента 67
4.2 Очистка водных растворов от фтора, присутствующего в виде аниона F" 69
4.3 Очистка водных растворов от фтора, присутствующего в виде аниона SiF6 " 76
4.4 Об очистке соединениями титана водных растворов от фтора, "X о *3
присутствующего в виде анионов, A1F6 ", TiF6 ' и FeF6 77
4.5 Заключение 79
5 Исследование очистки растворов от фтора, присутствующего в виде комплексов a1f63", tif62" и fef63" соединениями лантаноидов 80
5.1 Постановка задачи 80
5.2 Об очистке соединениями лантаноидов водных растворов от фтора, присутствующего в виде анионов, A1F6 ", TiF6 " и FeF6" 81
5.3 Заключение 91
6 Разработка технологии очистки воды от фтора и фторсодержащих неорганических примесей 93
Выводы 109
Список использованных источников
- Неорганические соединения фтора в окружающей среде
- Гидролитическая устойчивость аниона A1F6
- Очистка водных растворов от фтора, присутствующего в виде аниона F"
- Об очистке соединениями лантаноидов водных растворов от фтора, присутствующего в виде анионов, A1F6 ", TiF6 " и FeF6"
Введение к работе
Загрязнение окружающей природной среды в последние десятилетия принимает все более масштабный и комплексный характер.
Научно-техническая революция и связанный с нею резкий подъем промышленного производства приводят к загрязнению окружающей среды -воздуха, воды, почвы, продуктов питания. Тысячи химических соединений используются и выпускаются промышленностью. Многие из них не разлагаются на более простые безвредные продукты, а накапливаются в атмосфере, воде или почве.
Зачастую при добыче полезных ископаемых, производстве того или иного химического соединения обращают внимание лишь на целевой продукт и забывают об отходах производства.
Загрязнение окружающего нас мира влияет на все стороны жизни -гибнет растительность, разрушаются строительные материалы, изменяется химический состав воздуха, воды, почвы. Все это представляет собой серьезную угрозу для здоровья человека - повышенную заболеваемость, преждевременное старение, возникновение тяжелых отдаленных последствий. Человечество впервые за свою историю пришло к ситуации, которую следует рассматривать как конфликтную с окружающей природной средой.
Забота о будущем планеты, о здоровье человека диктует необходимость уделять все большее внимание предотвращению загрязнений биосферы, использованию для этого технологических, проектных и сан итарно-технических мероприятий.
Предупреждение загрязнения возможно лишь путем ограничения выбросов.
В свете этих соображений курс на малоотходную технологию должен стать основой будущей деятельности. Санитарно-технические сооружения должны строиться с учетом не простой задержки и накопления выбросов, что само по себе может представлять опасность для окружающей среды, но их дальнейшего использования.
Одной из наиболее острых проблем в настоящее время являются сточные воды и очистка их от различных загрязняющих веществ.
Сброс сточных вод в водоемы должен быть максимально ограничен [1] и необходимо разрабатывать эффективные методы очистки образующихся сточных вод от различных загрязнений.
Метод очистки эффективен, если он обеспечивает ПДВ (предельно допустимый выброс), а в дальнейшем соблюдение ПДК (предельно допустимая концентрация) как для водоемов питьевого назначения, так и рыбохозяйственного.
В основу гигиенического норматива - ПДК - берут максимальные загрязнения в воде водоемов, при которых сохраняются безопасность для здоровья человека и нормальные условия водопользования.
Наибольшей проблемой в РФ являются водоисточники из поверхностных водоемов, составляющие 70% от общего числа. Половина из них не отвечает санитарным нормам и правилам из-за отсутствия организованных зон санитарной охраны. Качество питьевой воды в системах централизованного водоснабжения за последние 4 года стабилизировалось на высоком уровне загрязнения. В создавшейся ситуации становится наиболее актуальным вопрос о совершенствовании технологических процессов водоподготовки на водозаборах из открытых водоемов, а также совершенствование и широкое внедрение методов кондиционирования воды подземных источников: обеззараживание, снижение жесткости, обесфторивание [2].
Хотя питьевая вода многих регионов России содержит пониженные концентрации фтора, на территории России выделено несколько гидрогеохимических провинций, подземные воды которых характеризуются его повышенным содержанием [3]. Избыточное содержание фтора характерно для Московского артезианского бассейна [4], Ленинградской [5], Нижегородской [6] и Вологодской [7] областей, Мордовии, в том числе её столицы г. Саранска [8], Хакасии [9], города Кирова и его района [10].
Сходные проблемы существуют во многих странах Азии, Африки, Америки, Европы, где содержание фтора в поверхностных водах достигает 3 мг-л"1 и в грунтовых 35 мг-л1 [11-16].
Кроме того, на большом числе горных, химических и металлургических производств образуются стоки с повышенным содержанием фтора, нередко сбрасываемые в водоёмы питьевого и рыбохозяйственного назначения без очистки или после недостаточной очистки. Среди примеров таких производств России и стран СНГ: добыча полезных ископаемых в Хибинском и Ловозёрском районах Кольского полуострова, горные массивы которых содержат минерал виллиомит (NaF), производство металлического алюминия [17], переработка апатитового и фосфоритового концентратов на минеральные удобрения [18,19].
В соответствии с рекомендациями Всемирной организации здравоохранения концентрация в питьевой воде фтора должна находиться в пределах от 0.1 до 0.5 мг-л" . При меньших значениях существует риск появления кариеса зубов. При концентрации более 1.5 мг-л"1 развивается флюороз зубов, а концентрация 6 мг-л"1 является предельной, при которой начинается паталогическая трансформация скелета [20].
В рыбохозяйственных водоёмах содержание фтора выше 0.75 г-л"1 приводит к гибели бентоса и, как следствие, исчезновению рыбы.
Значительные трудности возникают при очистке сточных вод от фторид-ионов. Не останавливаясь на анализе известных методов очистки воды от фтора, отметим главное: они либо позволяют достигать необходимое содержание фтора, но неприменимы для очистки больших объёмов сточных вод (п-10 ч- п-10 м в год), либо не обеспечивают требуемой эффективности очистки. Кроме того, при использовании известных методов очистки образуются твёрдые отходы, для захоронения которых необходимо создавать соответствующие полигоны.
Сегодня не существует оптимального метода очистки сточных вод, содержащих малые концентрации фторид-ионов (от 2 до 10 мг-л"1), который бы предусматривал не только глубокую очистку стоков от фторид-ионов, но и позволял бы регенерировать реагент и использовать его в обороте, а фтор использовать для получения товарных продуктов.
По существующим нормам при сливе в водоёмы питьевого назначения концентрация фтора в воде не должна превышать 1.5 мг-л"1, а при сливе в водоёмы рыбохозяйственного назначения 0.75 мг-л"1.
Таким образом, разработка эффективных методов очистки воды от фтора является актуальной как в нашей стране, так и за рубежом.
Неорганические соединения фтора в окружающей среде
Фтор широко распространен в природе, составляя примерно 0.08 мас.% земной коры, при кларке в ней 6.25-10" мае. %; при этом в кислых породах кларк составляет 8-10" мае. %, в основных - 3.7-10" мае. %, ультраосновных -1-Ю2 мае. %. Содержание фтора в приземном слое атмосферы 0.02-0.04 млрд"1. Фтороводородом богаты вулканические газы - до 2.5 объемн. % и термальные воды - до 3.5 мг л" .
Известно свыше 100 минералов, содержащих фтор, из которых наибольшее значение имеют виллиомит NaF, флюорит CaF2, селлаит MgF2, флюоцерит (Ce,La)F3 и комплексные соединения - авогадрит (K,Cs)(BF4), криолит Na3AlF6, гагаринит (Na,Ca)(F,Cl)6, нейборит NaMgF3. Наиболее распространен флюорит.
В Мировом океане количество растворенного фтора достигает 781000 млн. т. Средняя концентрация фтора в природных водах колеблется от 0.01 до 27 мг-л"1. Выявлена тесная корреляция между повышенным содержанием фтора в воде артезианских скважин в местах разломов земной коры и геотектоническими процессами, вызывающими поднятие горных пород.
Наиболее богаты фтором водоносные слои палеозоя, а также подземные водоисточники, прилегающие к месторождениям фторсодержащих минералов, к областям бывшей или существующей вулканической или тектонической деятельности. Максимальные концентрации фтора в питьевых водах России (в мг-л"1): поверхностные (реки, ручьи, озера) 0.5-20.0; колодезные 1.8-7.0; артезианские 2.0-20.0; морские - в среднем 1.4; минеральные - от десятых долей до десятков мг-л"1.
Источники питьевого водоснабжения с низким содержанием фтора (до 0.6 мг-л"1) располагаются на западе России, в Армении, Туркменистане, Узбекистане, Киргизтане, Сибири и Дальнем Востоке, Ленинградской и
Мурманской областях, районе Кавказских Минеральных вод. К районам с повышенным содержанием фтора в питьевой воде (до 4.4 мг-л"1) принадлежат Таджикистан, Эстония, Молдавия, подмосковная палеозойская котловина, охватывающая территории Калининской, Московской, Рязанской областей, и район Урала, ограниченный Свердловской и Челябинской областями, отдельные участки Перми, Иркутска, Апшеронского полуострова. Источники Казахстана разнообразны и содержат от 0 до 20 мг-л"1 фтора.
С речным стоком в океан ежегодно поступает не менее 11 млн. т фтора. Половина этого количества приходится на соединения фтора из антропогенных источников. В морях и океанах фтор откладывается в скелетах морских животных в виде различных соединений. После гибели животных и растений накопленный в них фтор снова переходит в подвижное состояние. В зависимости от ионообменных и сорбционных свойств почвы фтор может либо захватываться ею, либо поступать в почвенные воды, откуда вновь впитывается корневой системой растений и с ними попадает в организм животных.
Большие массы фтора поглощаются биосом земли и Мирового океана. Содержание фтора в фитомассе континентов 8.8 млн. т, при кларке в золе 70-10"4 %, в сухой фитомассе 3.5-10"4 %, в живой фитомассе 1.4-10"4 %. Захват фтора годовым приростом фитомассы составляет на всей площади суши 603.8 тыс. т, а на 1 км2 - 4.03 кг; Кб = 0.097. Содержание фтора (в мг/100 г сухой массы): в морских водорослях 0.45; в наземных растениях 0.05-4; в морских животных 0.2; в наземных животных 15-50.
Фтор присутствует в большинстве растений и животных организмов, многие из которых относятся к основным продуктам питания. Содержание фтора в растениях колеблется в широких пределах и зависит от их биологических особенностей, а также концентрации фтора в воздухе, почве и воде. Накопление фтора в органах происходит дифференцированно. Для многолетних растений характерно повышенное содержание его в коре, для однолетних - в зеленых органах.
Фтор применяется как компонент электролита при получении алюминия из криолита электролизом.
Фтор применяют в качестве окислителя в жидких ракетных топливах, для получения фторидов урана(УІ) и серы (VI), трифторида хлора, высших фторидов металлов, фторопластов, хладонов, смазочных масел, выдерживающих высокую температуру.
Гексафторкремниевая кислота является исходным веществом для получения гексафторосиликата натрия, применяется как отвердитель бетона, дезинфицирующее средство, антисептик для пропитки древесины, для очистки кожи и шкур животных, при рафинировании свинца, в гальваностегии. Гексафторосиликат натрия входит в состав многих моющих средств, используют для фторирования воды, в производстве эмалей, молочного стекла, инсектицидов, губчатой резины, кислотоупорных цементов, замазок, для обработки тканей, при флотационном обогащении пирита.
Тетрафтороборную кислоту применяют в качестве катализатора при получении ацеталей и этерификации целлюлозы; для очистки, травления и гальванического покрытия металлических поверхностей; как ингибитор окисления при литье в магниевой и алюминиевой промышленности.
Гидролитическая устойчивость аниона A1F6
Для очистки сорбционно-осадительными методами стоков от фтора, присутствующего в виде фторид-иона или анионных комплексов, фтор необходимо связать в гидролитически устойчивые мало растворимые гидроксо-фторидные комплексы или мало растворимые фториды.
Для определения условий перевода фтора в форму F" и возможности связывания его в более прочные гидроксо-фторидные комплексы исследовали гидролитическую устойчивость комплексных фторсодержащих анионов A1F63", SiF62\ TiF62", ZrF62" и FeF63".
Для исследований использовали растворы с эквивалентным содержанием фтора 10 мг-л" , поскольку в стоках многих предприятий и загрязнённых фтором планируемых для использования в качестве источника водоснабжения грунтовых вод суммарное содержание фтора в различных анионных формах не превышает эту величину.
Зависимость степени протекания реакций гидролиза от рН раствора определяли ионометрическим методом, измеряя концентрации ионов Н+ и F" иономером И-160 с помощью электрода ЭСЛ-43-07 и фторселективного электрода Вольта-3000, соответственно. Было найдено, что при введении очередной дозы NaOH равновесие устанавливалось через 15 минут.
Фториды алюминия ограниченно растворимы в воде. Так, растворимость A1F3-3H20 при комнатной температуре составляет 0.37 мас.% [78]. Для такого раствора рН=2.77, что указывает на заметный гидролиз.
Потенциометрическое титрование раствора Na3AlF6 раствором NaOH показало, что гидролиз протекает без образования устойчивых промежуточных комплексов (рис. 2). В начале введения NaOH в раствор, содержащий Na3AlF6, наблюдается резкий рост рН, что указывает на то, что реакция A1F63" + ОН" - AlF5(OH)3- + F (7) вначале протекает с трудом. При повышении рН более 7 гидролиз проходит без осложнений.
Рассчитанные по уравнению (13) величины К приведены в табл. 10, откуда видно, что они изменяются при изменении величины рН.
Растворимостью А1(ОН)3, оцененной по данным [80] и равной 0.0034 мг-л"1, при расчете константы равновесия реакции (11) пренебрегали, что представляется оправданным. Непостоянство величины К реакции гидролиза аниона A1F6 " указывает, по-видимому, на то, что даже при низких концентрациях реагентов параллельно протекает реакция взаимодействия образующегося А1(ОН)3, с катионом натрия: А1(ОН)3 + х Na+ - Al(OH)3.x(ONa)x + х Н+, (14) влияющая на равновесие в растворе.
Как видно из данных табл. 10, при комнатной температуре и равной исходной концентрации в растворе гидролиз аниона A1F6 " завершался при рН 7.70.
Потенциометрическое титрование раствора H2SiF6 раствором NaOH показало, что гидролиз протекает без образования устойчивых промежуточных комплексов (рис. 4) и при исходной концентрации С 2_ = 0.003258 н заканчивается при рН около 7.
Если доля гидролизованного иона SiF6 равна х, то в растворе остаётся (1-х) иона SiF6 " и образуется 6х иона F". Допуская, что в разбавленных растворах активности ионов равны их концентрациям, получим, что
Уравнение (17) решено для исходных концентраций иона SiF62" в растворах 10"5, 10 4 и 10"3 М для наибольшего Ктах и наименьшего Ктт, экспериментально определённых в [78] значений К, и позволило установить зависимость степени гидролиза х от величины рН раствора. Результаты расчётов, приведенные в табл. Л1, показывают, что двукратное изменение величины К мало влияет на степень гидролиза. При рН 4-4.5 степень гидролиза высока, особенно при CF 11.4 мг-л 1.
Исследовали гидролитическое поведение анионов SiF6 при концентрации, эквивалентной CF =10 при комнатной температуре ионов SiF62" от величины рН в растворе и рассчитанные по уравнению (17) величины К приведены в табл. 12, откуда видно, что они зависят от величины рН и значительно отличаются от сообщавшихся значений 8.3-10 -1.7-10 [78]. мг-л"1. Экспериментально найденная зависимость степени гидролиза
Очистка водных растворов от фтора, присутствующего в виде аниона F"
Исследование гидролитической устойчивости комплексных фторсодержащих анионов позволило предположить, что фтор в виде ионов F" или SiF6 " может быть извлечен из воды соединениями титана. Наиболее доступным и удобным в работе водорастворимым соединением титана является сульфат титанила.
При проведении опытов в растворы с заданной концентрацией иона фтора вводили при перемешивании определённое количество TiOS04-2H20. Величину рН и концентрацию F" контролировали, используя рН-метр «Анион 7000», стеклянный электрод ЭСЛ-43-07СР, хлорсеребрянный электрод сравнения ЭВЛ 1М3.1 и фторселективный электрод «Вольта». В растворе проходил гидролиз сульфата титанила и образовывавшийся осадок сорбировал фтор. Концентрацию иона фтора контролировали непрерывно, если рН смеси позволял это делать. В опытах, где равновесное значение рН не соответствовало величине рН, допускаемой для проведения измерений концентрации F" обратимым электродом (рабочий интервал рН электрода от 4 до 9), перед определением концентрации фтора отделяли твёрдую фазу и корректировали рН фильтрата раствором натриевой щёлочи. При проведении опытов по сорбции при постоянном значении рН его заданное значение при необходимости поддерживали, добавляя по каплям концентрированный (250 г-л"1) раствор NaOH. После проведения сорбции отделяли образовывавшийся осадок, в очищенном растворе определяли остаточное содержание титана (спектрофотометрически с использованием пероксидного комплекса титана [85]). Степень очистки от фтора оценивали по остаточному содержанию фтора в растворе. В ряде опытов определяли содержание фтора в осадках и их массу после прокалки при температуре 950С, что позволяло дополнительно получать баланс по фтору, подтверждая достоверность выполнявшихся измерений, и оценивать полноту осаждения титана из растворов.
Для определения содержания фтора осадок обрабатывали раствором гидроксида натрия, разделяли центрифугированием твёрдую и жидкую фазы и затем определяли концентрацию фтора в полученном щелочном растворе ионометрическим методом.
В обесфторенном растворе t концентрацию фтора измеряли ионометрически при рН 8, поскольку выше показано, что при этой величине рН гарантированно заканчивается гидролитическое разложение фторсодержащих комплексов.
Поскольку использовавшийся фторселективный электрод («Вольта») пригоден для работы в растворах с рН 4-9, щелочной раствор предварительно нейтрализовали хлороводородной или азотной кислотой.
При использовании серной и фосфорной кислот определённое ионометрически содержание фтора примерно, соответственно, на 7.5 и 15% меньше фактического (рис. 9). Вероятно, это объясняется тем, что в азотнокислых и солянокислых растворах не наблюдается образование анионных комплексов, а в сернокислых и фосфорнокислых растворах наряду с ионом F", определяемым ионометрическим методом, часть фтора оказывается связанной в анионные комплексы сложного состава, не определяемые с помощью фторселективного электрода.
Для сернокислых растворов такой формой, вероятно, является комплексный фторсульфатный анион FSO4 ". Прежде [86-88] было показано, что он существует при 50-75С в растворах, содержащих 44-60 мас.% H2S04 и 6-10% HF, а также значительные концентрации лантаноидов и титана, причём из растворов были выделены фазы LnFS04-nH20 (Ln=Y, Се, Nd).
В сернокислых растворах более низкой концентрации (9.5-36 мас.%) образованием FS043" или (S04)F46 при комнатной температуре. была объяснена повышенная растворимость фторидов лантаноидов по сравнению с их растворимостью в одноосновных кислотах [89, 90].
Исследование влияния на эффективность сорбции фтора расхода сорбента показало (таблица 19), что при использовании сульфата титанила может быть достигнута глубокая очистка сточных вод от фтора, при этом титан из очищенного раствора полностью переходит в осадок. На основании полученных данных рассчитывали атомное отношение (3 суммарно сорбированного фтора и ТіОг и константу распределения Kd по уравнению NF Ck к. (37) 100-7V,69 где Np - доля сорбированного фтора от суммарного контактировавшего с сорбентом, %; сії - массовое отношение суммарно контактировавшего с сорбентом раствора и сорбента.
При возрастании количества введённого TiOS04 2H20, как показывают данные таблицы 17, если не использовать щелочные добавки, уменьшается рНК0„, снижается эффективность сорбции фтора и наблюдается вторичное загрязнение очищаемого раствора титаном, усиливающимся при уменьшении величины рН.
Эти результаты соответствуют данным по гидролитической устойчивости комплексного аниона TiF6 ", полученным нами выше, поскольку при понижении величины рН гидролитическое отщепление фторид-иона от комплекса TiF6 " затрудняется, и, образовавшись, он остаётся в растворе.
Об очистке соединениями лантаноидов водных растворов от фтора, присутствующего в виде анионов, A1F6 ", TiF6 " и FeF6"
Как видно из результатов, приведённых в табл. 26, в интервале значений рН 3-6 эффективность осаждения фтора меняется незначительно, слегка снижаясь при увеличении величины рН в этом интервале. При рН 7 эффективность осаждения фтора резко снижается, что указывает на заметное увеличение гидролиза образующегося гидроксофторидного соединения церия.
При рН 3-5 образуется трудно отделяемый отстаиванием мелкодисперсный осадок. При рН 6-7 образовывался значительно более крупнодисперсный осадок с достаточно высокой скоростью осаждения. Поэтому дальнейшие опыты, если другое не оговорено особо, проводили при рН 5.5-6, обеспечивавшем эффективность сорбции фтора и приемлемую скорость осаждения.
Изучена кинетика связывания церием (IV) фтора из раствора Na3AIF6 (табл. 27). Для этого в 1000 мл раствора Na3AlF6, содержащего 10 мг-л 1 F", добавляли 1400 мг Ce(S04)2 4H20, раствор перемешивали, поддерживая рН раствора в пределах 5.5-6 добавлением NaOH и периодически измеряя концентрацию иона F" ионометрически. Хотя данные по остаточному содержанию фтора в табл. 27 несколько занижены, т.к. измерения проводились при рН 5.5-6.0 (прежде показано, что гидролиз иона A1F63" завершается при рН 7.7, а проведение измерений при рН 6 приводит к ошибке около 30 отн.%), видно, что в основном процесс сорбции проходит примерно за 15 минут.
Снижение концентрации фтора до уровня, регламентируемого для водоёмов питьевого назначения, достигается при расходе Ce(SC 4)2 4H20 равном 1400 мгл"1. При увеличении расхода Ce(S04)2 4H20 достигается более глубокое выделение фтора из раствора.
Для снижения расхода реагентов-осадителей и, как следствие, уменьшения вторичного загрязнения стоков сульфат-ионом целесообразно часть фтора осадить соединениями кальция.
Данные табл. 28 позволили заключить, что основная часть фтора (примерно 80%) осаждается относительно легко, а снижение его концентрации менее 2 мг-л"1 достигается лишь значительным возрастанием удельного расхода реагента-осадителя. Судя по атомному отношению Се4+: F, фтор осаждается не в виде фторида CeF4. ИК-спектроскопия фторсодержащего осадка показывает (рис. 11), что он представляет собой не гидроксид, а основной сульфат церия(ІУ). Это определяет снижение вторичного загрязнения раствора сульфат-ионом. При достижении остаточного содержания фтора менее 1.4 мг-л"1 оно составляет 330 мг-л" для растворов с A1F6 \ соответствуя нормам по содержанию сульфат-иона для водоёмов питьевого назначения.
Как следует из данных ИК-спектроскопии, при гидролизе Ce(S04)2 4H20 на каждый атом церия образуются не 4, а лишь 2 гидроксильные группы, которые могут замещаться анионом F\ Поэтому оценили эффективность осаждения фтора с использованием водорастворимых солей Се(Ш), при гидролизе которых на каждый атом Се(Ш) может образоваться 3 гидроксильные группы.
Зависимость степени осаждения фтора, присутствующего в виде КазАШб, сульфатом церия (III) от величины рН раствора (мольное отношение Из табл. 29 видно, что, как и при использовании сульфата церия(ІУ), оптимальная величина рН 6. Сравнение данных табл. 29 и табл. 28 показывает, что при равном расходе церия сульфат церия (III) эффективнее сульфата церия(ІУ). Действительно, при Cen+:F"=3.76 остаточная концентрация фтора равнялась 1.3 и 2.0 мг-л"1, соответственно. Содержание фтора, регламентируемое нормами для водоёмов питьевого назначения, было достигнуто лишь при расходе сульфата церия(ІУ), соответствующем Ce4+:F" =6.69. Однако при использовании соединений церия разной, валентности вторичное загрязнение стоков сульфат-ионом отличается не очень сильно.
Для стоков с различной концентрацией фтора в виде A1F63" определили минимальный расход Ce2(S04)3 8H20, обеспечивающий их очистку до остаточного содержания фтора 0.75 мг-л"1 (рис. 12).
Как и при использовании сульфата церия(ІУ), при использовании сульфата церия(Ш) при рН 5 осадок образующихся фторгидроксидов церия настолько мелко дисперсный, что визуально не наблюдается. При повышении рН до 5.8 образуются крупные хлопья и оседают практически полностью в течение 15 минут. Оставшаяся в растворе мелкодисперсная фракция отстаивалась за 15-18 часов. Наибольшая эффективность извлечения фтора из растворов достигнута при рН 6. При этом остаточное содержание фтора и сульфат-иона (285 мг-л"1) соответствуют нормам для водоёмов питьевого назначения.
