Труды КНЦ вып.8 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 5/2017(8))

Введение Для ремедиации антропогенно-нарушенных территорий вблизи предприятий цветной металлургии сотрудниками Института химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева (ИХТРЭМС КНЦ РАН) отобрана проба вермикулит-сунгулитовых отходов ^ C O ) в количестве 5 тонн. Благодаря наличию в данных отходах сунгулита и вермикулита их можно использовать в технологии рекультивации техногенной пустоши, где термически модифицированный вермикулит применяется в качестве гидропонной основы для выращивания травяного покрова. Исследован минеральный и химический состав отходов, разработаны способы получения различных продуктов природоохранного назначения. Вермикулит-сунгулитовые отходы представляют собой вскрышные породы флогопитового карьера OOO «Ковдорслюда», расположенного на территории Мурманской обл., г. Ковдор. Данные отходы занимают площадь более 10 га, содержат сотни тысяч тонн вермикулита и сунгулита [1]. Сунгулит - местное, ныне устаревшее название минерала слоистого строения [2]. Рентгеновский анализ образцов показал, что структура минерала соответствует лизардиту. По современной классификации он относится к филлосиликатам из группы каолина-серпентина [3]. Химическая формула - Mg3Si2O5(OH)4. Магний может изоморфно замещаться Fe, Ni, Mn. Жирный на ощупь сунгулит содержит большое количество воды. Потери массы при прокаливании составляют более 16 %. Вермикулит - водный филлосиликат Mg, Fe(III), Al с гидроксилом, относящийся к группе смектитов. Химическая формула - (Mg,Fe,Al)6(Si,Al)8O20(OH)4 8H2O. Oбладает высокой емкостью катионного обмена. Потери массы чистого вермикулита при прокаливании - 18-21%. В настоящей работе исследованы сорбционные свойства сунгулита и термовермикулита по отношению к соединениям меди и никеля - основных экотоксикантов предприятий цветной металлургии Мурманской области. Главной задачей исследования является определение форм осаждения меди и никеля. Экспериментальная часть Материалы В работе использовали пробу практически мономинерального сунгулита, отобранного из ВСO. Материал измельчали с применением фарфоровой мельницы до размера частиц менее 0,08 мм. Термовермикулит, полученный из вермикулитового концентрата (фракция +1-2), обжигали на электрической модульно-спусковой печи (ЭМСП), разработанной по концепции А.И. Нижегородова [4, 5], при температуре 800-850 °С. Методика проведения эксперимента Растворы меди и никеля с концентрацией 10, 20, 100, 200, 300 и 400 мг/л готовили с использованием реактивов - кристаллогидратов сульфатов меди и никеля квалификации х.ч. В полученные растворы добавляли сунгулит или вермикулит в количестве 10 г/л и выдерживали в течение 7 суток для установления химического равновесия. По окончании эксперимента определяли рН суспензии с помощью иономера И-160М. Каждую пробу фильтровали с помощью вакуумного насоса через мембранный фильтр с размером пор 0,45 мкм. В полученных осадках анализировали водорастворимые, доступные и кислоторастворимые формы компонентов. Oсадки сначала обрабатывали водой в соотношении 5 г на 100 мл, выдерживали 30 минут, 213