Матяшев В.Г. ,Ткач Н.А., Ткач В.В.

Национальный технический университет Украины

“Киевский политехнический институт”

Исследование возможности использования некоторых

промышленных отходов для снижения содержания

хрома (VI) в сточных и оборотных технологических

водах производств стройматериалов

В производстве строительных материалов, использующих портландцемент (например, асбестоцементных, бетонных и железобетонных изделий), происходит насыщение сильно щелочных оборотных технологических и сточных вод соединениями хрома (VI) .Содержание Сr (VI) в них достигает

5-20 мг/л при предельно допустимой концентрации 0,1мг/л.Снижение содержания хрома (VI) в указанных водах имеет как положительный экологический эффект, так и ведет к повышению уровня охраны труда.

Наши исследования, посвящены разработке эффективных и

экономически доступных химических способов очистки сильно щелочных вод предприятий стройматериалов от соединений хрома (VI). Ранее мы предложили

два способа такой очистки. Первый предусматривал введение непосредственно

в хромсодержащие воды неорганического растворимого реагента, проведение процессов восстановления хрома (VI) до хрома (III), отделение осадка гидроксида хрома (III). Восстановление осуществлялось техническим безводным сульфитом натрия в течение 1-2 часов при 2-5 – кратном избытке

реагента от стехиометрического количества. Предложенный метод был успешно апробирован и внедрен в производство [ 1-2 ] .

Второй способ предполагает непосредственное введение безводного

сульфита натрия производителем хромсодержащих портландцементов на

этапе помола клинкера во всю партию данного цемента и освобождение от соответствующей технологической операции потребителей цементов. Экспериментально мы установили оптимальные количества сульфитной добавки. Они зависят от количества в хромсодержащем клинкере хрома (VI),

которое может быть предварительно определено, например, по ГОСТ 5382-73.

Были установлены также предельные количества безводного сульфита натрия

на одну тонну портландцемента, не приводящие к ухудшению его физико -

механических (прочностных) характеристик. Поэтому мы рекомендовали вводить технический безводный сульфит натрия при помоле хромсодержащего

клинкера, если содержание хрома (VI) в последнем не превышает 0,0008 % [3].

Настоящее наше сообщение посвящено исследованию возможности использования для существенного (до 60-80 %) снижения содержания

соединений хрома (VI) в рассматриваемых сильно щелочных сточных и оборотных технологических водах, имевших контакт с хромсодержащим

портландцементом, некоторых промышленных отходов. В качестве последних

были выбраны : алюминиевый лом, обрезки луженой жести, древесные

опилки, а также отходы бумаги. В случае отходов древесины, отдельно исследовались опилки хвойных и нехвойных пород. В качестве бумажных отходов брали мешки, в которые был упакован цемент и асбест. Нами установлены необходимые количества каждого из отходов для достижения

заданной степени очистки сильно щелочных сточных и оборотных технологических вод от соединений хрома ( VI ), а также выбраны предельные

технологически целесообразные массы этих отходов на один метр кубический

очищаемой воды, температура которой должна быть не ниже 65 градусов Цельсия. Высказаны предположения о протекающих химических реакциях в случае алюминиевого лома и обрезков луженой жести, которые показали себя наиболее эффективными в наших исследованиях. Предполагаемые химические реакции в насыщенном растворе Ca(OH)2 могут иметь такой вид :

2Al +4 Ca(OH)2+2CaCrO4 +8H2O=Ca3[Cr(OH)6]2 +Ca3[Al(OH)6]2 , (1)

3Sn +4 Ca(OH)2+2CaCrO4 +8H2O=Ca3[Cr(OH)6]2+3Ca[Sn(OH)4]. (2)

Предложены варианты технологических решений для осуществления такой очистки указанных вод.

Применение исследованных промышленных отходов можно рекомендовать для значительного (до 60-80 %) снижения содержания соединений хрома (VI) в сильно щелочных и оборотных технологических водах

производств стройматериалов, использующих хромсодержащие портландцементы.

Литература :

1. Патент України № 9625 А. Спосіб очищення стічних і оборотних вод

підприємств будматеріалів від сполук шестивалентного хрому. Власник патенту : Національний технічний університет України “Київський політехнічний інститут”.

2. Матяшев В.Г., Степаненко О.Н., Приверт Н.С., Крамар В.И., Буркатовский С.И. Очистка сточных и оборотных вод от соединений

хрома (VI) // Экотехнологии и ресурсосбережение. – 2003. - № 1. – С. 46 – 49.

3. Матяшев В.Г., Ткач Н.А., Ткач В.В. Добавка к портландцементам,

которая исключает переход в сточные и оборотные технологические воды

соединений хрома (VI) // Экотехнологии и ресурсосбережение. – 2006. –

№ 2. – С. 62-64.