ISSN 1995-4301(печатной версии)
ISSN 2618-8406
(электронной версии)
Актуальные выпуски:
Обзор краткого содержания статей
|
Выбор параметров просмотраВыбраны статьи автора: И.А. Почиталкина
2023 г., № 4 |
|||||
Повышение качества и расширение ассортимента продуктов на основе технического монокальцийфосфата |
|||||
| И.А. Почиталкина, И.М. Костанов, И.Б. Сибирякова |
|||||
| Российский химико-технологический университет имени Д. И. Менделеева | |||||
| Рассмотрена перспектива получения линейки продуктов на базе низкосортного фосфатного сырья с использованием экономически и экологически целесообразной солянофосфорнокислотной технологии. Показана возможность получения двойного суперфосфата (Р2О5 = 46 масс. %), представленного исключительно подвижной (водорастворимой) формой фосфора, за счёт удаления железа(III), содержащегося в примесях, из технического монокальцийфосфата (Р2О5 = 35 масс. %) методом изотермической перекристаллизации.
Развитие тепличных хозяйств и требования к закрытым грунтам накладывают жёсткие ограничения на состав примесей в используемых минеральных удобрениях. В действующих ГОСТах на фосфорсодержащие удобрения регламентируются физико-химические и физико-механические показатели: концентрация питательных элементов, влагосодержание, рН 10% раствора, гранулометрический состав, прочность гранул, рассыпчатость, концентрация тяжёлых металлов, оставляя без внимания ряд примесей, например, железа(III), способных приводить к ретроградации фосфора. Достаточно простая технология получения монокальцийфосфата (МКФ) из фосфоритов позволяет получать дешёвый эффективный продукт из низкосортных руд, чем объясняется высокий спрос на него у аграриев. При обеспечении требований СанПиН о ПДК контролируемых примесей в МКФ его можно использовать и в животноводстве. Развитие направления «Зелёная химия» предполагает использование водорастворимых удобрений и исключает содержание токсичных элементов, способных аккумулироваться в почве. Железо(III), экстрагированное из примесных минералов, связываясь с фосфором, образует FePO4 с цитраторастворимой формой P2O5, тем самым снижая подвижную форму (P2O5 вод.) в продукте. Изотермическая перекристаллизация МКФ с балластной примесью позволяет получить более концентрированный продукт, соответствующий по содержанию основного компонента (P2O5 вод.) показателям двойного суперфосфата, и очистить его от соединений железа до следового количества. Показана возможность очистки технического МКФ методом изотермической перекристаллизации до показателей, соответствующих двойному суперфосфату сельскохозяйственного назначения, за счёт удаления примесей железа до следового количества, что расширяет область его применения. |
|
||||
| Ключевые слова: монокальцийфосфат, двойной суперфосфат, очистка, рециркуляционные технологии, пере-кристаллизация |
|||||
| DOI: 10.25750/1995-4301-2023-4-135-140 | |||||
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.  |
|||||
|
|||||
2022 г., № 4 |
|||||
Фотокаталитическая деструкция азокрасителей в воде с использованием высокоупорядоченных нанотрубчатых плёнок диоксида титана |
|||||
| А.Н. Морозов, З.П. Тхант, И.А. Почиталкина |
|||||
| ФГБОУ ВО | |||||
| Исследованы особенности протекания гетерогенного процесса фотокаталитической деструкции азорубина в водной среде на покрытиях из высокоупорядоченной матрицы нанотрубок (НТ) TiO2. Фотоактивные покрытия состоят из НТ TiO2 с внутренним диаметром 115±10 нм, толщиной стенок 10±2 нм и длиной 17,2±1,1 мкм. С помощью рентгеновской дифракции показано, что исследуемые покрытия TiO2 обладают наноразмерной поликристаллической структурой анатаза. Установлено, что ключевым фактором, определяющим скорость фотокаталитического процесса, является степень насыщения нанотрубчатого покрытия субстратом, которая в зависимости от концентрации красителя определяется интенсивностью массобмена или площадью фотокатализатора. С помощью электронной спектроскопии показано, что процесс фотокаталитического окисления азорубина на поверхности НТ TiO2 происходит без десорбции промежуточных органических соединений в реакционный объём. На основании полученных результатов сформулированы рекомендации по применению плёнок из НТ TiO2 в качестве фотоактивного покрытия в микроканальных системах для фотокаталитической очистки воды. | |||||
| Ключевые слова: диоксид титана, фотокатализ, нанотрубки, азорубин, деструкция, фотокаталитическая очистка воды |
|||||
| DOI: 10.25750/1995-4301-2022-4-111-118 | |||||
| Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. |
|||||
|
|||||
2021 г., № 4 |
|||||
Комплексная переработка отходов обогащения фосфатных руд |
|||||
| Д.Ю. Тураев, И.А. Почиталкина |
|||||
| РХТУ им. Д.И. Менделеева | |||||
| Производство высококачественных фосфатных удобрений, в частности кислых фосфатов кальция, требует использования руды, богатой фосфатами (выше 28% P2O5 ) и содержащей минимальное количество примесей, в числе которых и вредные. Отсутствие таких крупных природных месторождений приводит к необходимости обогащения имеющейся фосфатной руды, содержащей среднее количество фосфатов (14–23% P2O5 ) и загрязнённой различными примесями. Обогащение полиминеральных фосфатных руд приводит к получению их концентратов и отходов (шламов). Шлам представляет собой смесь из глинистых примесей, соединений железа, фосфора, содержащихся в исходной руде, а также токсичных поверхностно-активных веществ, используемых при её флотационном обогащении. Это препятствует использованию шлама в качестве вторичного источника сырья в какой-либо отрасли промышленности и его возврату в отработанные месторождения. Отсутствие методов переработки шламов приводит к их накоплению и загрязнению окружающей среды: сокращается площадь плодородных земель, увеличивается загрязнение близлежащих природных водоёмов. Предлагаемая комплексная физико-химическая технология переработки отходов обогащения фосфатных руд с использованием азотной кислоты направлена на улучшение экологической обстановки в регионах-производителях фосфатного сырья и получение ряда ценных продуктов, важных для народного хозяйства: глауконитовый песок, глина, гидрофосфат- и нитрат кальция. Экспериментальным путём установлен выход продуктов переработки шлама, который составил: 68,6% глауконита, 6,91% глины, 12,9% технического гидрофосфата кальция, 18,2% технического нитрата кальция. Продукты переработки – глина и глауконитовый песок наиболее широко используются в строительной промышленности, в частности, в производстве кирпичей и бетона. Глауконитовый песок и глина используются в производстве сорбентов, красок и грунтовок. Гидрофосфат и нитрат кальция используются в сельском хозяйстве в качестве фосфор- и азотсодержащих удобрений, соответственно. | |||||
| Ключевые слова: фосфатная руда, шламы, азотнокислотный способ, глауконитовый песок, глина, гидрофосфат кальция, нитрат кальция |
|||||
| DOI: 10.25750/1995-4301-2021-4-148-153 | |||||
| Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. |
|||||
|
|||||
2021 г., № 4 |
|||||
Получение сульфата натрия путём изогидрической кристаллизации при обратноосмотической очистке минерализованных сточных вод и обезвреживании растворов |
|||||
| И.А. Почиталкина, А.В. Десятов, Т.А. Павлищева, И.Б. Сибирякова, И.М. Костанов, А.В. Колесников |
|||||
| РХТУ им. Д. И. Менделеева | |||||
| Статья посвящена проблеме обезвреживания промышленных сточных вод, содержащих высокотоксичные хлориды, сульфаты, нитраты, ионы тяжёлых и цветных металлов. Сточные воды, как правило, имеют кислую среду, и первая стадия их обезвреживания заключается в использовании щелочных реагентов (NaOH, Na2 CO3 , Ca(OH)2 ) для нейтрализации и формирования гибридных осадков железа, алюминия и других металлов. Суммарная концентрация солевых компонентов в технологических растворах составляет от 10 до 100 г/л, чаще всего это смесь Na2 SO4 , NaCl, NaNO3 , реже – другие соли. Технология глубокой переработки минерализованных вод заключается в умягчении, фильтрации на напорных фильтрах и микрофильтрации промышленного стока. Особенность предлагаемой схемы заключается в применении обратноосмотического метода обессоливания, в соответствии с которым, происходит концентрирование стока в 3–5 раз и упаривание до солесодержания 200–300 г/л. Такая схема позволяет получить концентрат и пресную воду, соответствующую экологическим требованиям. Концентрат после обессоливания воды поступает на изогидрическую кристаллизацию Na2 SO4 . 10H2 O путём охлаждения до 0 о С. Маточный раствор после центрифугирования пульпы смешивается с исходным потоком и направляется на обратноосмотическую установку, а кристаллогидрат – на сушку для получения безводной технической соли. На примере модельного технологического раствора, имитирующего жидкие техногенные отходы горнодобывающих предприятий, с помощью расчётно-экспериментальных исследований показана принципиальная возможность получения безводного сульфата натрия путём внутрицикловой изогидрической кристаллизации концентрата после обратноосмотической установки. Предложена принципиальная схема обезвреживания жидких неорганических отходов I и II классов опасности с получением вторичного продукта – Na2 SO4 , оценена возможность изоморфного захвата примесей при его кристаллизации. | |||||
| Ключевые слова: сточные воды, обезвреживание, техногенные отходы, кристаллизация, обратноосмотические мембраны |
|||||
| DOI: 10.25750/1995-4301-2021-4-043-049 | |||||
| Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. |
|||||
|
|||||
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
||
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
||
|
||||||||
