Введение к работе
Актуальность проблемы. Данная работа является частью научного направления по комплексно»-; извлечению минеральных ресурсов океанской воды. Разрабатываемая ""чплекснал технология включает в себя дробный метод очистки и умягчения,' мембранные и электрохимические методы разделения, концентрирования и сбессоливания и использует сбросную океанскую воду прибрежных ТЭЦ. В связи с тем, что комплексная технология включает в себя мембранные процессы, то предварительным условием является очис-ка океанской воды от примесей.
Существующие в настоящее время мембранные технологии, использую -щие океанскую воду в качестве источника минерального сырья и пресной воды имеют общий недостаток - перерабатываются большие объемы воды, а извлекаются отдельные компоненты. Кроме того, значительные затраты ( 40 % от общих) составляет предварительная очистка воды, а получаемые отходы не утилизируются. Поэтому разработка технологии очистки океанской воды, позволяющая получить ценные продукты, является актуальной.
Работа выполнена в соответствии с Государственным проектом России 02.08.02 "Минеральные ресурсы океанских вод" Федеральной целевой программы исследования и использования Мирового океана.
Цель работы. Разработать технологию очистки прибрежной океанской воды на основе дробного метода осаждения.
Изучить дробное осаждение СаСОп и ЬкмОН^ из океанской воды и влияние определяющих факторов на различных стадиях осаждения.
Изучить двухстадийное сепарирование суспензии МоСОЮр и CaCOg'HgO с целью получения Мг( ОН) р.
Предложить принципиальную технологическую схему подготовки океанской воды для мембранных процессов, позволяющую получить продукты, которые окупят затраты, связанные с ее очисткой.
Научная новизна. I. Предварительное подкисление океанской воды диоксидом углерода разрушает комплексные ионы гуминовых и фульвокис-лот и насыщает океанскую воду карбонатными ионами с целью последующего получения полуаморфного карбоната кальция - арагонита, который является коллектором, на котором соосздцаются взвешенные, коллоидные частицы и растворимые вещества. 2. Показано, что последующее повышение значения рН до 9,5 при температуре 30С, приводит к образованию смеси аморфного гидроксида магния с кристаллическим СаСОд' НрО, которая позволяет доочистить воду от марганца и брома. 3. Установлено, что при рН = 11,5 и температуре 40С, образуется смесь М?(0Н)о с выраженной кристаллической структурой и кристаллический CrCOv НрО, из ""которой с помощью дпухстадийного сепариро-
вания может быть получен Ыо(0Н)2 с содержанием основного компонента не менее 99,*.
Практическая ценность работы. На основе проведенных лабораторных и натчршх экспериментов разработана технология подготовки океанской воды методом дробного осаждения. Предложена принципиальная технологическая схема, позволяющая очистить и умягчить океанскую воду для мембранных методов обессоливания и концентрирования (количество взвешенных частиц не более 0,3 иг/л, ионов кальция и магния - не более 1 иг/л, ионов железа - не более 0,03 мг/л, ионов марганце - не более 2'10~э иг/л и гуииновьх и фульвокислот - не более 0,1 иг/л), а также получить продукты: МоО реагентной чистоты - для огнеупорной промышленности или спецкераыики и известь.
Приведены расчеты аппаратов основных узлов технологической <3хеыы для производительности 10 мэ/ч по океанской воде: оборудование узла карбонизации - печи обжига карбонатсодержащих материалов, абсорбера для насызекия океанской воды С02» абсорбера для химического взаимодействия CO.? с IOJs-ным раствором Л/аОН, осветлителя для осаждения СаСО -арагонит, сепаратора для разделения суспензии Ма(0Н)2 и СаС03-Н20.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на: заседаниях кафедры "Дроцессы и аппараты химической технологии" и кафедры "Технология неорганических ве-шестів" РлТУ им.Д.И.Менделеева; XI научной конференции болгарских аспирантов в СССР с международным участием, июнь 1989 г., Москва; ХП научной конференции болгарских аспирантов в СССР с международным участием, июнь 1990 г., Москва; Всесоюзный научно-практический семинар-школа "Мембранная технология в решении экологических проблем", июнь 1990 г, г.Улан-Удэ; Национальная научно-техническая конференция с международным участием "Экология и химия Черного моря", сентябрь 1991 г., г.Варка, Р.Болгария.
Публикации. По материалам диссертации опубляховано 10 печатных работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов и списка литературы. Основной материал изложен на /?9S страницах, содержит ,,*&? рисунков и &0 таблиц. Список литературы содержит /І4Ч наименований.
