REMOVAL OF CU (II) IONS FROM WATER SOLUTIONS BY COMPOSITIONAL SORBENTS FROM TECHNOGENIC MATERIALS
DOI:
https://doi.org/10.36773/1818-1112-2025-136-1-133-137Keywords:
waste, calcium carbonate, calcium silicate, sorbent, sorption capacity, copper cationsAbstract
The samples of composite sorbent thermally modified at different temperatures, obtained on the basis of large-tonnage carbonate- and silicate-containing technogenic waste, were synthesized. The values of static sorption capacity of these materials for Cu(II) ions were determined, and the kinetic dependences for copper cations’ sorption from model aqueous solutions of CuSO4 were obtained. For the studied interval of processing temperature and sample particle sizes, the sorption capacity for Cu(II) ions was in the 4.6–12.6 mg/g range. The maximum sorption rate, according to estimated data, was achieved in the first 30 minutes of the interaction with the solution. The maximal static sorption capacity for copper ions was shown by a sorbent sample with a particle size of less than 1 mm, calcined at 973 K, and with preliminary alkaline activation of the silicate component of the used sorption material.
References
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.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
The work is provided under the terms of Creative Commons public license Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0). This license allows an unlimited number of persons to reproduce and share the Licensed Material in all media and formats. Any use of the Licensed Material shall contain an identification of its Creator(s) and must be for non-commercial purposes only. Users may not prevent other individuals from taking any actions allowed by the license.
