Получение эффективных нефтесорбентов для очистки вод на основе отходов химической промышленности

Аннотация

Предложены технологии получения эффективных нефтесорбентов на основе отходов химической промышленности. Показана возможность использования отходов полиэти- лентерефталата (ПЭТФ) в качестве связующего при получении нефтесорбентов со спе- цифическими свойствами (гидрофобность, олеофильность, магнитные свойства), ис- пользуя в качестве наполнителей терморасширенный и окисленный графит (ТРГ и ОГ) и ферритизированный железосодержащий гальваношлам (ФГШ). Наличие ионов же- леза в гальваношламе позволяет получить магнетит и ферриты при ферритизации, что обуславливает появление магнитных свойств у ФГШ. Установленная с помощью виб- рационного магнитометра индукция насыщения составила ∼0,02 Тл. Ферритизацию гальваношлама проводили при t≈ 1000 °C и τ = 1,5 ч с предварительной механической активацией. Исследованы физико-механические, химические и сорбционные свойства полученных нефтесорбентов (насыпная плотность, истираемость, измельчаемость, гра- нулометрический состав, нефтеемкость, влагоемкость, смачиваемость, плавучесть, удельная поверхность, химический состав, адсорбционная емкости материалов в ста- тических и динамических условиях). Установлено, что сорбционные материалы обла- дают 100 % плавучестью, проявляют высокую активность при очистке водной поверх- ности от пленок нефтепродуктов с различной толщиной (1–5 мм). Показано, что сорб- ционная емкость растет при увеличении толщины пленки и достигает максимального значения при толщине 3 мм. Степень очистки составляет 99,0 %. Установлено, что сорбционная емкость сорбционных материалов зависит от природы нефтепродуктов, их вязкости, растворимости и начальной концентрации в воде. Доказано, что процессы сорбции нефтепродуктов протекают по физическому механизму, который можно пред- ставить в виде олеофильного взаимодействия частиц сорбента и нефтепродуктов, что подтверждается типом изотерм сорбции, которые относятся к типу II и IV по теории БЭТ и L типу по классификации Гильса, характерной для полимолекулярной адсорб- ции. Полученные изотермы адсорбции обработаны в рамках моделей Ленгмюра и Ду- бинина–Радушкевича, рассчитаны константы уравнений адсорбции.