ИЗВЛЕЧЕНИЕ ИОНОВ CU (II) ИЗ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ КОМПОЗИЦИОННЫМ СОРБЕНТОМ ТЕХНОГЕННОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ

Вера Алексеевна Горбунова; Лариса Модестовна Слепнева; Анастасия Олеговна Черная

doi:10.36773/1818-1112-2025-136-1-133-137

Авторы

Вера Алексеевна Горбунова Белорусский национальный технический университет
Лариса Модестовна Слепнева Белорусский национальный технический университет
Анастасия Олеговна Черная Белорусский национальный технический университет

DOI:

https://doi.org/10.36773/1818-1112-2025-136-1-133-137

Ключевые слова:

отходы, карбонат кальция, силикат кальция, сорбент, сорбционная емкость, катионы меди

Аннотация

Синтезированы образцы термически модифицированного при разных температурах композиционного сорбента на основе крупнотоннажных карбонат- и силикатсодержащих техногенных отходов. Определены значения статической сорбционной емкости этих материалов по ионам Cu(II), при этом получены кинетические зависимости сорбции катионов меди из модельных водных растворов CuSO₄. В исследованном диапазоне температуры обработки и дисперсности образцов сорбционная емкость по ионам Cu(II) составила 4,0–12,5 мг/г. Максимальная скорость сорбции, по оценочным данным, достигается в первые 30 минут процесса взаимодействия с раствором. Максимальную статическую сорбционную емкость по ионам меди показал образец сорбента с дисперсность частиц менее 1 мм, прокаленный при 973 К, и с предварительной щелочной активацией силикатной составляющей использованного сорбционного материала.

Биографии авторов

Вера Алексеевна Горбунова, Белорусский национальный технический университет

Кандидат химических наук, доцент кафедры «Инженерная экология», Белорусский национальный технический университет, Минск, Беларусь.

Лариса Модестовна Слепнева, Белорусский национальный технический университет

Кандидат химических наук, доцент, доцент кафедры «Инженерная экология», Белорусский национальный технический университет, Минск, Беларусь.

Анастасия Олеговна Черная, Белорусский национальный технический университет

Аспирант, Белорусский национальный технический университет, Минск, Беларусь.

Библиографические ссылки

Акатьева, Л. Н. Развитие химико-технологических основ процессов переработки сырья для получения силикатов кальция и композиционных материалов: дис. … д-ра техн. наук : 05.17.11 / Акатьева Лидия Викторовна ; Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова, Российская академия наук. – Москва, 2014. – 328 л.

Путилина, В. С. Адсорбция тяжелых металлов почвами и горными породами. Характеристики сорбента, условия, параметры и механизмы адсорбции: аналит. обзор / В. С. Путилина, И. В. Галицкая, Т. И. Юганова // Серия «Экология». Новосибирск : ГПНТБ СО РАН, 2009. – Вып. 90. – 155 с.

Шадрунова, И. В. Технология извлечения меди из стоков горнорудных предприятий окомкованными пиритными концентратами / И. В. Шадрунова, Е. А. Емельяненко, М. М. Емельяненко // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2006. – № 1. – С. 276–281.

Никифорова, Т. Е. Сорбция ионов меди (II) в гетерофазной системе «водный раствор – модифицированная целлюлоза» / Т. Е. Никифорова, В. А. Козлов, Д. А. Вокурова // Изв. вузов. Химия и хим. технология. – 2023. – Т. 66, № 12. – С. 91–100. – DOI: 10.6060/ivkkt.20236612.6814.

Пашкевич, М. А., Харько П. А. Применение композитной смеси для очистки кислых дренажных вод хвостового хозяйства от металлов / М. А. Пашкевич, П. А. Харько // Обогащение руд. – 2022. – № 4. – С. 40–47.

Removal of Trace Cu2+ from Water by Thermo-Modified Micron Bamboo Charcoal and the Effects of Dosage / X. Li, W. Gui, U. Batzorig [et al.] // Sustainability. – 2024. – Vol. 16. – P. 7835.

Sorption Extraction of Heavy Metal Ions from Wastewater by Natural and Synthetic Sorbents / R. Aubakirova, G. Daumova, N. Seraya, I. Afanasenkova // Chemical Engineering Transactions. – 2020. – Vol. 81. – P. 343–348. – DOI: 10.3303/CET2081058.

Simultaneous adsorption of Cu(II), Zn(II), Cd(II) and Pb(II) from synthetic wastewater using NaP and LTA zeolites prepared from biomass fly ash / Mehmet Emin Küçük, Iryna Makarava, Teemu Kinnarinen, Antti Häkkinen // Heliyon. – 2023. – Vol. 9(15): e20253. – DOI: 10.1016/j.heliyon.2023.e20253.

Młynarczykowska, A. Biosorption of Copper (II) Ions Using Coffee Grounds – A Case Study / A. Młynarczykowska, M. Orlof-Naturalna // Sustainability. – 2024. – Vol. 16. – P. 7693. – DOI: 10.3390/su16177693.

Пимнева, Л. А. Очистка природных и промышленных вод от катионов меди диатомитом / Л. А. Пимнева // Успех современного естествознания. – 2022. – № 12. – С. 181–185.

Годымчук, А. Ю. Исследование сорбционных процессов на природных минералах и их термомодифицированных формах / А. Ю. Годымчук, А. П. Ильин // Химия и технология воды. – 2003. – № 6. – С. 621–632.

Меркулова, Е. Н. Эффективность использования природных карбонатов кальция в качестве коллекторов тяжёлых цветных металлов / Е. Н. Меркулова, А. М. Жижаев, М. А. Чугуевская // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). – 2009. – № 15. – С. 486–491.

Николаева, Л. А. Исследование утилизации шлама водоподготовки ТЭС в качестве сорбента при биологической очистке сточных вод промышленных предприятий / Л. А. Николаева // Вода: химия и экология. – 2012. – № 8. – С. 80–84.

Юрк, В. М. Механизм сорбции ионов меди на поверхности бетонной крошки / В. М. Юрк, Е. С. Коковина, Ж. В. Шалыгина // Журнал физической химии. – 2022. Т. 96, № 6. – С. 888–894.

Иканина, Е. В. Композиционные сорбенты для извлечения тяжелых металлов – итоги последних лет / Е. В. Иканина, В. Ф. Марков, М. И. Каляева // Бутлеровские сообщения. – 2016. – Т. 48, № 11. – С. 101–113. – ROI: jbc-01/16-48-11-101.

Марченко, Л. А. Влияние совместно-осажденных гидроксидов на сорбцию ионов тяжелых металлов / Л. А. Марченко, А. А. Марченко // Сорбционные и хроматографические процессы. – 2009. – Т. 9, № 6. – С. 868–876.

Removal of Copper(II) and Zinc(II) Ions in Water on a Newly Synthesized Polyhydroquinone/Graphene Nanocomposite Material: Kinetics, Thermodynamics and Mechanism / I. Ali, A. E. Burakov, A. V. Melezhik [et al.] // Materials Science inc. Nanomaterials & Polymers. – 2019. – Vol. 4. – P. 12708. – DOI: 10.1002/slct.201902657.

Глушанкова, И. С. Модифицированные сорбенты на основе шлама содового производства для извлечения ионов тяжелых металлов из водных растворов и сточных вод / И. С. Глушанкова, Е. В. Калинина, Е. Н. Демина // Теоретическая и прикладная экология. – 2018. – № 3. – С. 100–108.

Извлечение ионов меди и цинка из сточных вод сорбентом на основе хитозана / Е. А. Татаринцова, О. А. Арефьева, Л. Н. Ольшанская [и др.] // Теоретическая и прикладная экология. – 2023. – № 1. – С. 148–153.

Plasma Technologies for Solid Fuels: Experiment and Theory / M. Gorokhovski, E. I. Karpenko, F. C. Lockwood [et al.] // Journal of the Energy Institute. – 2005. – № 4. – P. 157–171. – DOI: 10.1179/174602205x68261.