Науковий вісник НГУ

Дослідження технології комплексної переробки фосфогіпсу

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №5 2020

Останнє оновлення: 02 листопада 2020

Опубліковано: 31 жовтня 2020

Перегляди: 1995

Authors:

О. В. Назаренко, orcid.org/0000-0001-5908-9589, Дніпровський державний технічний університет, м. Кам’янське, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

А. В. Іванченко, orcid.org/0000-0002-1404-7278, Дніпровський державний технічний університет, м. Кам’янське, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

повний текст / full article

Abstract:

Мета. Провести системні дослідження процесу одержання рідкісноземельних елементів із фосфогіпсу шляхом сульфатнокислотної обробки. Визначити концентрації кислоти й рідкісноземельних елементів у фільтратах після виділення фосфогіпсу у зразках у залежності від співвідношення «фосфогіпс : кислота» 1 : 1,5, 1 : 2 та 1 : 2,5. Випробувати очищений кальцій сульфат в якості реагенту для вилучення фосфатів із мулу міських очисних споруд, отримати з очищеного фосфогіпсу та активного мулу очисних споруд органо-мінеральне добриво.

Методика. Для досліджень складена лабораторна установка комплексної переробки фосфогіпсу та описано принцип її роботи. Експериментальні дослідження виконували з використанням методик титрування трилоном Б для визначення концентрації рідкісноземельних елементів і титрування NaOH для визначення концентрації кислоти. Для визначення концентрації неорганічних фосфатів у стічній воді використано фотометричний метод.

Результати. Виявлено вміст кислоти у фільтраті при різному співвідношенні «фосфогіпс:кислота» на підприємстві «Дніпровський завод мінеральних добрив» і з відвалів. Встановлено, що концентрація кислоти підвищується зі збільшенням співвідношення «фосфо­гіпс : кислота» від 1 : 1,5 до 1 : 2,5 відповідно. Отримане органо-мінеральне добриво відповідає ДСТУ 7369:2013.

Наукова новизна. Встановлені закономірності процесу кислотної обробки фосфогіпсу в залежності від походження, та виявлено, що у фосфогіпсі, який одержують на підприємстві «Дніпровський завод мінеральних добрив» концентрація рідкісноземельних елементів і кислоти більша, ніж у фосфогіпсі, що відібрано з відвалів. Виявлена залежність співвідношення «фосфогіпс : кислота», а саме 1 : 1,5, 1 : 2 та 1 : 2,5 від концентрації кислоти й рідкісноземельних елементів у зразках. Встановлено, що перебування активного мулу в аноксидному режимі протягом 30 годин призводить до збільшення вмісту фосфатів у водній фазі у 2,6–2,8 разів. Одержані залежності процесу вилучення фосфатів із мулу міських очисних споруд фосфогіпсом. Отримано органо–мінеральне добриво з активного мулу міських очисних споруд і очищеного фосфогіпсу, що задовольняє вимогам ДСТУ 7369:2013.

Практична значимість. Розроблена лабораторна установка для отримання очищеного фосфогіпсу від розчинних домішок. Запропоноване використання очищеного фосфогіпсу в якості сировини в сільському господарстві для одержання органо–мінеральних добрив і компостів, реагенту для вилучення фосфатів зі стічних вод і у промисловості будівельних матеріалів для отримання гіпсових в’яжучих. Проведені дослідження дозволили кількісно оцінити концентрацію рідкісноземельних елементів і кислоти у фосфогіпсі, а також можливе їх виділення в якості цінної продукції з фільтрату.

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.

• < Попередня
• Наступна >