Сорбционная очистка промышленных сточных вод от ионов Sr(II) частицами тонкодисперсного вермикулита

Аннотация

Представлены результаты по сорбционному извлечению ионов стронция частицами тонкодисперсного вермикулита на основе природного минерала (Потанинское месторождение, Челябинская область). Размер частиц тонкодисперсного вермикулита варьировали, применяя диспергирование исходного материала (измельчение на ударно-центробежной мельнице), которое привело к уменьшению размера исходных частиц интервально от [600–1000] мкм до [1–10] мкм.Установлено, что сорбция ионов стронция на поверхности субстрата не зависит от степени дисперсности частиц вермикулита и описывается моделью мономолекулярной сорбции Лэнгмюра. Невысокие значения теплоты сорбции ионов стронция свидетельствуют о физической природе сорбционного процесса. Увеличение степени дисперсности вермикулита привело к значительному увеличению сорбционной эффективности тонкодисперсного вермикулита по отношению к указанным ионам (увеличение степени извлечения от 81% до 98%).Сорбционное концентрирование ионов стронция исследовано в статическом режиме. Экспериментально установлены оптимальные условия сорбции ионов стронция частицами тонкодисперсного вермикулита: рН сорбции 6.0, температура 20 °С, время контакта фаз 30 мин, соотношение массы сорбента к объему водного раствора соли Sr(II) 1 грамм на 25 мл. В работе проведен сравнительный анализ данных зависимости степени извлечения ионов Sr(II) от температуры сорбции частицами тонкодисперсного вермикулита, полученных экспериментально, и прогностические данные, рассчитанные с помощью свободной программной системы для математических вычислений GNU Octave, использующей совместимый с Matlab язык высокого уровня.  Простота, экономичность технологического оформления сорбционного концентрирования ионов стронция, высокая эффективность сорбции при концентрации ионов 10-4 моль/л в условиях близких к нейтральным при комнатной температуре демонстрирует потенциал изученного метода для сорбционного извлечения следов ионов стронция, содержащихся в жидких промышленных отходах предприятий по добыче и переработке металлических руд