Вестник МГТУ, 2021, Т. 24, № 1.

Вестник МГТУ. 2021. Т. 24, № 1. С. 118-130. DOI: https://doi.org/10.21443/1560-9278-2021-24-1-118-130 Компоненты реагента (магний и кремний) в большинстве осадков присутствуют в количестве 1-3 мас.% в пересчете на оксиды, их максимальное содержание составляет 4,8 мас.% для MgO и 7,1 мас.% для SiO2. На рис. 8 показано мольное соотношение между компонентами осадка, расчет выполнен на абсолютно сухой материал, т. е. без учета воды. Поскольку содержание никеля невелико - на порядок меньше по сравнению с содержанием меди, никель также не был принят во внимание. Полученные осадки можно разделить на две группы - содержащие преимущественно железо (ступени 1-3) и алюминий (ступени 4-7). Сера в составе сульфат-аниона распределяется по всем осадкам равномерно, остальные компоненты - медь, магний и кремний - присутствуют преимущественно в алюминийсодержащих осадках. На основании данных по химическому составу осадков (табл. 2) можно сделать вывод о том, что содержание никеля, как и меди, возрастает с увеличением рН осаждения, их максимальное количество зафиксировано в осадках, полученных на седьмой ступени при рН = 6,2. v, мол.% 100% п 80% 60% 40% 20% 0% Рис. 8. Распределение компонентов в осадках (v, мол.%), полученных на различных ступенях очистки при третьем использовании реагента, в пересчете на абсолютно сухое вещество Fig. 8. Distribution of components in precipitation (v, mol.%) obtained at various stages of purification during the third use of the reagent, in terms of absolutely dry substance Заключение Гранулированный термоактивированный серпентинитомагнезит может быть использован для многоступенчатого осаждения металлов из кислых растворов многократно, в настоящей работе получены данные для первого, второго и третьего применения. После первого (и второго) контакта реагента с раствором происходит уменьшение содержания щелочного компонента в реагенте. Однако это не оказывает влияния на эффективность процесса нейтрализации на первых ступенях при взаимодействии с сильнокислыми растворами в экспериментах для второго (и третьего) применения реагента. По мере снижения рН растворов на каждой из ступеней взаимодействие растворов с реагентом становится менее активным, что приводит к уменьшению нейтрализующего воздействия реагента на раствор и, как следствие, к уменьшению степени очистки растворов. Данный процесс влияет преимущественно на выведение из растворов меди, цинка и никеля, не оказывая существенного влияния на макрокомпоненты - железо и алюминий. Распределение металлов в осадках на различных ступенях осаждения рассмотрено для опытов с третьим применением реагента. По химическому составу осадки делятся на две группы - железосодержащие и алюминийсодержащие. Наличие в осадках серы в количестве 16-19 мас.% свидетельствует о том, что они представляют собой смесь основных сульфатов и оксогидроксидов. Медь и никель характеризуются более высокими значениями рН осаждения по сравнению с железом и алюминием, их наличие в осадках на всех ступенях осаждения можно объяснить эффектом соосаждения, что особенно характерно для систем с преобладанием алюминия. Цинк не переходит в осадок, однако он диагностирован на поверхности гранул, где его среднее содержание может достигать значений порядка 8 мас.%. Таким образом, термоактивированные серпентиновые минералы в виде гранул могут быть использованы в качестве щелочного реагента для нейтрализации и очистки техногенных растворов. При высоких концентрациях железа и алюминия получены осадки, обогащенные по данным компонентам. Для меди, цинка и никеля наблюдаются процессы сорбции и соосаждения, что препятствует процессу образования данными металлами индивидуальных осадков. 127