Науковий вісник НГУ

Исследование технологии комплексной переработки фосфогипса

• 
• 

Рейтинг:   / 0

ПлохоОтлично 

Подробности

Категория: Содержание №5 2020

Обновлено 31 Октябрь 2020

Опубликовано 31 Октябрь 2020

Просмотров: 137

Authors:

О. В. Назаренко, orcid.org/0000-0001-5908-9589, Днепровский государственный технический университет, г. Каменское, Украина, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

А. В. Иванченко, orcid.org/0000-0002-1404-7278, Днепровский государственный технический университет, г. Каменское, Украина, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

 повний текст / full article

Abstract:

Цель. Провести системные исследования процесса получения редкоземельных элементов из фосфогипса путем сульфатнокислотной обработки. Определить концентрации кислоты и редкоземельных элементов в фильтрат после выделения фосфогипса в образцах в зависимости от соотношения «фосфогипс : кислота» 1 : 1,5, 1 : 2 и 1 : 2,5. Испытать очищенный кальций сульфат в качестве реагента для удаления фосфатов из ила городских очистных сооружений, извлечь из очищенного фосфогипса и активного ила очистных сооружений органоминеральное удобрение.

Методика. Для исследований составлена лабораторная установка комплексной переработки фосфогипса и описан принцип ее работы. Экспериментальные исследования выполняли с использованием методик титрования трилоном Б для определения концентрации редкоземельных элементов и титрования NaOH для определения концентрации кислоты. Для определения концентрации неорганических фосфатов в сточной воде использован фотометрический метод.

Результаты. Выявлено содержание кислоты в фильтрате при различном соотношении «фосфогипс:кислота» на предприятии «Днепровский завод минеральных удобрений» и из отвалов. Установлено, что концентрация кислоты повышается с увеличением соотношения «фосфогипс : кислота» от 1 : 1,5 до 1 : 2,5 соответственно. Полученное органоминеральное удобрение соответствует ДСТУ 7369:2013.

Научная новизна. Установлены закономерности процесса кислотной обработки фосфогипса в зависимости от происхождения, и выявлено, что в фосфогипсе, который получают на предприятии «Днепровский завод минеральных удобрений» концентрация редкоземельных элементов и кислоты больше, чем в фосфогипсе, отобранном из отвалов. Выявлена зависимость соотношения «фосфогипс : кислота», а именно 1 : 1,5, 1 : 2 и 1 : 2,5 от концентрации кислоты и редкоземельных элементов в образцах. Установлено, что пребывание активного ила в аноксидном режиме в течение 30 часов приводит к увеличению содержания фосфатов в водной фазе в 2,6–2,8 раз. Получены зависимости процесса извлечения фосфатов из ила городских очистных сооружений фосфогипсом. Получено органоминеральное удобрение из активного ила городских очистных сооружений и очищенного фосфогипса, удовлетворяющего требованиям ДСТУ 7369:2013.

Практическая значимость. Разработана лабораторная установка для получения очищенного фосфогипса от растворимых примесей. Предложено использование очищенного фосфогипса в качестве сырья в сельском хозяйстве для получения органоминеральных удобрений и компостов, реагента для удаления фосфатов из сточных вод и в промышленности строительных материалов для получения гипсовых вяжущих. Проведенные исследования позволили количественно оценить концентрацию редкоземельных элементов и кислоты в фосфогипсе, а также возможное их выделение в качестве ценной продукции из фильтрата.

References.

1. Vinnichenko, V. I., & Supryaga, N. M. (2015). Modern energy-saving technology of processing phosphogypsum into construction products. Materials of international scientific and technical conference. Ternopil.

2. Yavorsky, V. T., Zozulya, H. I., Venchak, Y. V., & Buklov, R. L. (2014). Obtaining gypsum binder from phosphogypsum by direct electric heating. Materials of III international scientific and technical conference. Ternopil. Retrieved from http://elartu.tntu.edu.ua/bitstream/123456789/8514/2/Conf_2014_Yavorsky_V_TObtaining_of_gypsum_binder_69.pdf.

3. Ivashchenko, T. H., Bondar, O. I., Novoselskaya, L. P., & Vinnychenko, V. I. (2017). Phosphogypsum (environmentally friendly ways of disposal and use): monograph. Kherson.

4. Tabachenko, I. O. (2019). Raw materials for the production of phosphate fertilizers. Materials of scientific and technical conference. Sumy.

5. Derevyanko, V. N., Kondratieva, N. V., Hrishko, A. N., & Moroz, L. V. (2019). Phosphogypsum binder. Bulletin of the Pridneprovsk State Academy of Civil Engineering and Architecture, (2), 251-252.

6. Malanchuk, Z. R., Vasylchuk, O. Yu., & Oksenyuk, R. R. (2016). Modern directions of use and processing of technogenic phosphogypsum deposits. Bulletin of NUPPP: Collection of scientific works, (2), 133-139.

7. Khryapina, O. V., & Budyonyi, O. P. (2015). The use of phosphogypsum in the sectors of the economy. Part 2, Materials of scientific and practical conference. Sumy, (pp. 186-187).

8. Tolstov, A. V., Pokhilenko, N. P., & Samsonov, N. Yu. (2017). New opportunities for rare earth elements from a single Arctic source of raw materials. SFU Journal, 10(1), 125-138.

9. Boblyakh, S. P., & Ignatyuk, R. M. (2013). Production of rare-earth metals from secondary raw materials. Dnipro: NSU, (1). 68-73.

10. Petrochenkov, V. H., Bilokin, E. M., & Dulnev, P. H. (2014). Ukraine. Patent No. 92756. Ukraine.

11. Astrelin, I. M., Molyuga, A. I., & Krymets, H. V. (2015). Ukraine. Patent No. 101428. Ukraine.

12. Dvorkin, L. Yu., Marchuk, V. V., & Zhitkovsky, V. V. (2015). Ukraine. Patent No. 102561. Ukraine.

13. Nazarenko, O. V., & Ivanchenko, A. V. (2019). Investigation of the process of acid processing of phosphogypsum. Materials international. Research and Practice Conference. Sofia, Bulgaria, (pp. 328-331).

14. Ischuk, O. O., Dvorkin, L. Yu., Sharabura, I. A., & Skrypnyk, I. H. (2012). Ukraine. Patent No. 69211. Ukraine.

15. Molyuga, A. I., Fedorov, O. S., Astrelin, I. M., & Krymets, H. V. (2014). Ukraine. Patent No. 93253. Ukraine.

16. Voloshin, M. D., Shestozub, A. B., Vlasian, S. V., & Mukhachev, A. P. (2014). Ukraine. Patent No. 88658. Ukraine.

• < Назад
• Вперёд >