Journal of Siberian Federal University. Chemistry / Magnetic Composite Sorbents for Trapping Heavy Metals from Liquid Waste and Their Immobilization in a Mineral-Like Matrix

Full text (.pdf)
Issue
Journal of Siberian Federal University. Chemistry. 2019 12 (3)
Authors
Chernykh, Yana Yu.; Vereshchagina, Tatiana A.; Mazurova, Elena V.; Parfenov, Vladimir A.; Solovyev, Leonid A.; Vereshchagin, Sergey N.; Sharonova, Olga M.
Contact information
Sharonova, Olga M.: Institute of Chemistry and Chemical Technology SB RAS, FRC “Krasnoyarsk Science Center SB RAS” 50/24 Akademgorodok, Krasnoyarsk, 660036, Russia; , ; Chernykh, Yana Yu.: Institute of Chemistry and Chemical Technology SB RAS FRC “Krasnoyarsk Science Center SB RAS” 50/24 Akademgorodok, Krasnoyarsk, 660036, Russia; Vereshchagina, Tatiana A.: Institute of Chemistry and Chemical Technology SB RAS FRC “Krasnoyarsk Science Center SB RAS” 50/24 Akademgorodok, Krasnoyarsk, 660036, Russia; ; Mazurova, Elena V.: Institute of Chemistry and Chemical Technology SB RAS FRC “Krasnoyarsk Science Center SB RAS” 50/24 Akademgorodok, Krasnoyarsk, 660036, Russia; Parfenov, Vladimir A. : Institute of Chemistry and Chemical Technology SB RAS FRC «Krasnoyarsk Science Center SB RAS» 50/24 Akademgorodok, Krasnoyarsk, 660036, Russia; Solovyev, Leonid A.: Institute of Chemistry and Chemical Technology SB RAS, FRC “Krasnoyarsk Science Center SB RAS” 50/24 Akademgorodok, Krasnoyarsk, 660036, Russia; Vereshchagin, Sergei N.: Institute of Chemistry and Chemical Technology SB RAS, FRC “Krasnoyarsk Science Center SB RAS” 50/24 Akademgorodok, Krasnoyarsk, 660036, Russia
Keywords
ferrospheres; magnetic sorbents; zirconosilicates; heavy metals; zircon
Abstract

Магнитные сорбенты получали смешиванием ферросфер с цирконосиликагелем с последующей термической обработкой композиций при 500 °C. В качестве магнитного компонента использовали узкую фракцию ферросфер E -0,063+0,050 мм, выделенную из летучей золы от сжигания экибастузского угля. Дополнительно поверхность полученных магнитных композиций активировали путем нанесения функциональных групп –POONa и –NH2. В равновесных условиях измерены сорбционные емкости сорбентов в отношении катионов Се3+ как имитатора U4+/Th4+и Pb2+ путем построения изотерм сорбции, которые были аппроксимированы моделью Ленгмюра. Установлено, что извлечение катионов Се3+ и Pb2+ из водных сред протекает с коэффициентами распределения 104–106 мл/г. Определены условия твердофазной кристаллизации сорбентов с формированием полифазной системы, в которой содержание фазы циркона достигает 50 мас. %

Magnetic sorbents were prepared by addition of ferrospheres to zirconia-silica gel followed by thermal treatment at 500 °C. The ferrosphere narrow fraction E -0.063+0.050 mm from fly ash resulted from combustion of Ekibastuz coal was used as a magnetic component. The surface of magnetic composites was additionally functionalized by grafting of – POONa and – NH2 groups. Under equilibrium conditions sorption capacities of the sorbents with respect to Се3+ used as a U4+/Th4+ simulator and Pb2+ were measured by means of determination of sorption isotherms which were fitted by the Langmuir model. It was established that extraction of Се3+ and Pb2+ from aqueous solutions is characterized by distribution coefficients of 104–106 ml/g. Temperature conditions for solid-phase crystallization of the sorbents resulting in polyphase systems with the content of zircon phase of 50 wt. % were found

Pages
445-457
DOI
10.17516/1998-2836-0141
Paper at repository of SibFU
https://elib.sfu-kras.ru/handle/2311/125629