Дослідження вилуговування важких металів із продуктів феритизаційної переробки гальванічних шламів

Possibility of environmental safety increasing for industrial enterprises as a result of resource-saving technology implementation for processing galvanic sludge is considered. An experimental study of stability for sediments after ferritization processing of galvanic sludge and exhausted technological solutions was carried out. As a result of dynamic leaching of heavy metal ions, the immobilization properties of sediments were determined, which were obtained at different technological parameters of the ferritization process. It is shown that the level of immobilization of heavy metals in ferritic sediments has significantly higher values in comparison with sediments of traditional wastewater neutralization. It was found, that the precipitate obtained at following key parameters of reaction mixture for the ferritization process: the total concentration of heavy metal ions 10.41 g/dm3; ratio of concentrations of iron ions to total concentration of other heavy metals ions 4/1 and pH value of 10.5, is characterized by the highest degree of immobilization of heavy metals in the sediments of 99.96% mass. Using the results of a complete factorial experiment, regression equation for the leaching of heavy metal ions (iron, nickel, copper and zinc) from ferrite sediments was obtained: ratio of iron concentrations to the total concentration of other heavy metals and the pH value of reaction mixture. The adequacy of coefficients of regression equations was evaluated according to the criteria of Student and Fisher, which with 95% reliability correspond to the experimental results of the study. The proposed calculation algorithm provides an opportunity to increase efficiency and automation of ferritization process. Subsequent use of the research results will allow to implement reliable utilization of ferritized galvanic waste by application them into the row materials for obtaining alkaline cements for special purposes.
Розглядається перспектива підвищення рівня екологічної безпеки промислових підприємств в результаті реалізації ресурсозберігаючої технології переробки гальванічних шламів. Проведено експериментальне дослідження стійкості осадів феритизаційної переробки гальванічних шламів і відпрацьованих технологічних розчинів. В результаті динамічного вилуговування іонів важких металів визначено іммобілізаційні властивості осадів, які отримані при різних технологічних параметрах процесу феритизації. Показано, що рівень іммобілізації важких металів у феритних осадах має суттєво вищі значення в порівнянні з осадами традиційної нейтралізації стічних вод. Встановлено, що осад, який отриманий при наступних ключових параметрах реакційної суміші для проведення процесу феритизації: сумарній концентрації іонів важких металів 10,41 г/дм3; співвідношенні концентрацій іонів феруму до сумарної концентрації інших важких металів 4/1 та величині рН 10,5, характеризується найвищим ступенем іммобілізації важких металів в осаді 99,96% мас. Використовуючи результати повного факторного експерименту, отримано рівняння регресії залежностей вилуговування іонів важких металів (феруму, нікелю, міді та цинку) із феритних осадів від співвідношення концентрацій іонів феруму до сумарної концентрації інших важких металів та величини рН реакційної суміші. Проведена оцінка адекватності коефіцієнтів рівнянь регресії за критеріями Стьюдента та Фішера, які з надійністю 95% відповідають експериментальним результатам дослідження. Запропонований алгоритм розрахунку надає можливість підвищення ефективності та автоматизації феритизаційного процесу. Використання результатів дослідження дозволить реалізувати надійну утилізацію феритизованих гальванічних відходів шляхом їх введення в шихту для отримання лужних цементів спеціального призначення.