Влияние содосульфатной смеси на физико-химические свойства сапонитовой суспензии

Автор: Зубкова О.С., Торопчина М.А.

Журнал: Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий @vestnik-vsuet

Статья в выпуске: 4 (94), 2022 года.

Бесплатный доступ

В настоящей статье рассматривается проблема утилизации глинистого шлама обогащения алмазоносной руды. Сгущение сапонитового шлама посредством химической обработки на сегодняшний день рассматривается как наиболее эффективный способ осветления объемов воды, достаточных для поддержания оборотного водоснабжения предприятия, и, как следствие, сокращения объемов дополнительно вводимой в процесс воды. Авторами предлагается новый коагулянт для осаждения сапонитового шлама - содосульфатная смесь, являющаяся побочным продуктом алюминиевого производства. Использование содосульфатной смеси позволит сократить количество отходов как для обогатительной фабрики алмазодобывающего предприятия, так и для глиноземного производства. Рассмотрен вопрос механизма взаимодействия частиц сапонитового шлама с предлагаемым реагентом. Целью исследования является поиск физико-химических закономерностей взаимодействия глинистых частиц шлама с содосульфатной смесью. В работе определен химический и минеральный состав используемого сырья, поверхностный заряд глинистых частиц, гранулометрический состав опытных образцов и их электрокинетический потенциал. Результаты проведенных исследований показали, что в минеральный состав шлама включены следующие минералы: сапонит, каолин, серпентин, бейделлит, доломит. Поверхностный заряд глинистых частиц отрицательный. Химический состав содосульфатной смеси представлен в форме оксидов: Na2O, SO3, CO2, Al2O3. Выявлена зависимость электрокинетического потенциала от массы вводимой в шлам минеральной добавки. Было отмечено, что абсолютное значение ζ-потенциала остается выше 30 мВ несмотря на увеличение концентрации добавки, однако происходит коагуляция глинистых частиц и рассматриваемая система теряет седиментационную устойчивость при концентрации содосульфатной смеси 14,4 г/л.

Еще

Сапонитовая глина, глинистая суспензия, коагуляция, седиментационная устойчивость, электрокинетический потенциал

Короткий адрес: https://sciup.org/140301780

IDR: 140301780 | DOI: 10.20914/2310-1202-2022-4-178-184

Список литературы Влияние содосульфатной смеси на физико-химические свойства сапонитовой суспензии

Чебан А.Ю. Технология разработки сложноструктурного месторождения апатитов и выемочно-сортировочный комплекс для ее осуществления. // Записки Горного института. 2019. Т. 238. С. 399-404.
Сизяков В.М., Бричкин В.Н. О роли гидрокарбоалюминатов кальция в совершенствовании технологии комплексной переработки нефелинов. // Записки Горного института. 2018. Т. 231. С. 292-298.
Алексеев А.И. Комплексная переработка апатит-нефелиновых руд на основе создания замкнутых технологических схем // Записки Горного института. 2015. Том 215. C. 75.
Литвинова Т.Е., Сучков Д.В. Комплексный подход к утилизации техногенных отходов минерально-сырьевого комплекса // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2022. № 6-1. С. 331-348.
Пашкевич М.А. и др. Оценка потенциальной возможности использования лигнин-шламов для лесохозяйственной рекультивации нарушенных земель. // Записки Горного института. 2019. Т. 235. С. 106-112.
Коган В.Е., Шахпаронова Т.С. Химия как основа для решения экологических проблем. // Записки Горного института. 2017. 224. С. 223-228.
Трушко В.Л., Утков В.А., Бажин В.Ю. Актуальность и возможности полной переработки красных шламов глиноземного производства. // Записки Горного института. 2017. Т. 227. С. 547-553.
Облицов Ю.А., Рогалев В.А. Перспективные направления утилизации отходов обогащения алмазоносной породы месторождения имени М.В. Ломоносова // Записки Горного института. 2012. Т. 195. С. 163 - 167.
Вержак Д.В., Гаранин К.В. Алмазные месторождения Архангельской области и экологические проблемы их освоения // Вестник Московского университета. Геология. 2005. С. 18-27.
Малов А.И., Сидкина Е.С., Рыженко Б.Н. Модель месторождения алмазов им. МВ Ломоносова как системы" вода-порода": формы миграции, насыщенность подземных вод относительно породообразующих и рудных минералов, экологическая оценка качества вод // Геохимия. 2017. №. 12. С. 1128-1140.
Поляков В.Е., Тарасевич Ю.И. Ионообменные равновесия с участием однозарядных катионов на сапоните // Химия и технология воды. 2012. С. 18-27.
Пашкевич М.А., Алексеенко А.В. Перспективы повторного использования хвостов алмазной глины на Ломоносовском месторождении на Северо-Западе России. Минералы. 2020. № 10. С. 517-534.
Шевелёва А.В., Шварцман Ю.Г. Проблемы экологической безопасности при разработке месторождения алмазов имени Ломоносова // Arctic Environmental Research. 2012. №. 2. С. 40-46.
Сизяков В.М., Иваник С.А., Фокина С.Б. Исследование процессов сгущения и фильтрации тонкодисперсных окисленных пульп // Обогащение руд. 2012. № 2. С. 24-28.
Аверкина Е.В., Шакирова Э.В., Бутакова Л.А. Влияние реагентов-флокулянтов на параметры глинистых суспензий // Науки о Земле и недропользование. 2020. № 43(2). С. 230-241.
Zubkova O. et al. Complex processing of saponite waste from a diamond-mining enterprise // Applied Sciences. 2021. Т. 11. №. 14. С. 6615
Ибрагимов Р.А. и др. Использование сульфатно-содовой смеси в качестве ускорителя твердения в технологии тяжелого бетона // Вестник технологического университета. 2015. Т. 18. № 9. С. 167-170.
Rruff-Integrated database of Raman spectra, X-ray diffraction and chemistry data for minerals. [Электронный ресурс]. URL: http://rruff.info. (дата обращения 12.09.2022).
Фекличев В.Г. Диагностические константы минералов: справочник. Москва: Недра, 1989. 479 с.
Михеев В.И. Рентгенометрический определитель минералов. Москва: Гостехиздат, 1957. 868 с.
Яковлева А.А., Ту В.Д. Влияние электролитов на устойчивость суспензий на основе глины Слюдянского месторождения // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2010. №. 6 (46). С. 209-213.

Еще

Статья научная