Введение к работе
Актуальность работы. Развитие отраслей химической и металлургической промышленности повлекло за собой образование отходов, загрязняющих атмосферу, почвы и водоемы. На предприятиях фосфорной промышленности скопились многотоннаглыэ тзердые отходы - ишаки, шламн, отсевы, фосфогипс и другие.
Хранение многотошшшых твердых отходов в естественных условиях оказывает влияние на химлческио процессы, протекающие в системе "твердые отхода-почва-вода". К тоьіу зе под действием кислотных осадков в вышеуказанной системе протекают сложные необратимые процессы, приводящие к загрязнению не только почвы, но и подземных вод, которые в свою очередь попадают в открытые водоемы. Поэтому изучение физико-химических основ процессов растворения твердых отходов с целью правильного выбора путей хранения и обезвреживания их, поводеіше тяжелых металлов в данных системах, анализ качества природных вод являются актуальной проблемой.
Следует отметить, что в литературе к настоящему врематі па-коплено достаточное количество дашых по процессам континентального солеобразовзкия. Однако отсутствуют сведения по исследованию физико-химических основ процессов сорбции тяжелых металлов донными отлояениямн водоемов.
Известно, что для улавливания газовых выбросов используются смеси карбонатов, сульфатов и солей тяжелых металлов. К таким относятся смоси донных отложений озер, содержащих 30-60$ карбонатов и сульфатов. В литературе имеются отрывочные сведения но фп-зикс—химическим основам использования вышеуказанных твердых поглотителей для обезвреживания отходяцих газов фосфорных и металлургических предприятий, поэтому эти исследования тлеют теоретический и практический интерес.
Цель работы. Изучение процессов растворения соединений тяжелых металлов ( Си, Mn, Za и др.) из твердых отходов в слабых растворах сорной кислоты, динамики и сорбции микроэлементов неорганическими солями и ах гфиродаыми аналогами.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
иселедоваїие процессов растворения фосфорных шлаков ифос-фогипса в разбавленном растворе серной кислоты в различных условиях ц влияние на них кислотных осадков;
исследование сорбционных процессов в водных системах, содер-жаїцих микроэлементы ( Си, Мп, т.п. ), фосфат-ионы, карбонаты каль-
ция, магния и сульфат кальция;
- изучение возможностей использования основных компонентов
доншх отлоеєний водоемов в качестве твердого поглотителя для
улавливания газовых выбросов.
В соответствии с целью проведения исследований и достигнутыми при атом результатами автор выносит на защиту:
результаты изучения процессов перехода металлов ( Си» Мп. Zn и др.) из отходов фосфорного производства в сернокислотные вытяжки, почвы и водоемы;
процессы сороции меди, цинка, марганца и фосфат-ионов карбонатами кальция и магния, сульфатом кальция, донными отложениями водоемов;
способ обезвреяиванил газовых выбросов твердым поглотителе] содержащим компоненты донных отложений.
Научная новизна. В работе впервые:
научены процессы перехода металлов ( Си, Mn, Zn и др.) из твердых отходов в сернокислотные вытяжки, почвы и водоемы;
исследованы процессы сорбции микроэлементов ( Си, Mn, Zn) и фосфат-ионов неорганическими солями;
предложен способ ооезвреживания газовых выбросов твердым поглотителем и селективного улавливания цианидшх соединений о получением целевого продукта.
Практическая ценность -работы состоит в получении данных, которые могут быть применены для определения возможностей хранения твердых отходов. Результаты процессов поглощения микроэлементов неорганическими солями могут оыть использованы для рационального применения удобрений в сельском хозяйстве. Экспериментальные результаты по физико-химической характеристике и качественному соо таву воды озера Балхаш необходимы для выявления основных закономерностей процесса континентального солеобразования и соленакоп-ления, которые включены в Банк гидрохимической информации ОГСНК СНГ, "Ежегодники качества поверхностных вод и эффективности проведенных водоохранных мероприятий по территории Республики Казах стан", а также в Государственный водный кадастр ВДК поверхностны вод суши (1987-1990 гг.)-.
Проведенные исследования дали вошожнооть разработать к пред дожить способы утилизации газовых выбросов и пути селективного улавливания цианидных соединений для получения пигмента. Эти опо
собы прошли испытания в АО "Нодфос" (г. Яамбыл).
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на ХХУП Всесоюзном совещании по охрана бассейнов внутренних морей (Тбилиси, 1987), на УП Всесоюзном совещании по физико-химическому анализу (Фрунзе, 19и8), конференции молодых ученых КазГУ и Иркутского университета (Алмати, Иркутск, 1989), Ш географическом съезде (Алмати, 1990), Республиканском совещании "Человек и биосфера", Юнеско (Алмати, 1991), П Всесоюзной конференции по рыбохозяйствешюй токсикологии (Санкт-Петербург, 1991).
Публикации. По диссертационной работе опубликовано 13 печатных работ.
Структура и объем работы. Диссортадаонная работа изложена на )Ч& страницах машинописного текста и состоит из введения, ли-, тературного обзора, экспериментальной части из двух глав с обсуждением, выводов, списка литературы, включающего 148 источников, иллюстрирована 23 рисунками, 29 таблицами и приложения.