Как получить высококачественную продукцию из отходов тяжелых металлов

Гальваношламы

Результатом физико-химических производственных процессов являются несколько видов полезных продуктов – основной, побочный, попутный и невостребованный остаток – промышленные отходы.

Они размещаются человеком в биосфере в виде газообразных смесей, суспензий, твердых тел.

Отдельную группу в невостребованных товарными отношениями материалах составляют гальванические отходы.

Что такое гальваношламы, или гальванические отходы

Возникают такие отходы в электрохимических производствах, связанных с нанесением металлизованных покрытий.

Эти технологии востребованы в машиностроении – при пассивировании (нанесении покрытий хрома, цинка, никеля, кадмия), эмалировании и других малярных процессах; в полиграфии – при создании клише, других производствах.

Физически в концентрированном состоянии отходы гальваники представляют собой пульпу – пасту, похожую на грязь, по-немецки шлам.
Материал содержит ионы как вышеперечисленных металлов, так и других – ртути, кадмия, железа. Получают его при реагентном осаждении из стоков взвешенных частиц, шламлении анодов, очистке электролитических емкостей.

Загрязнение почвы тяжелыми металлами — большая экопроблема.

Основной задачей нейтрализации стоков является получение из активных растворов тяжелых металлов нерастворимой взвеси связанных карбоновых, сульфидных солей и гидроксидов. С этой целью разработаны химические и электрокоагуляционные методы преобразования реагентов.

Наиболее дешева деактивация металлов с помощью извести, доломитов или магнезитов. Перспективной считается ферритизация шламов. Более эффективен способ электрохимической очистки стоков, но он более энергоемок и повышает класс токсичности образующегося шлама.

Освобождение сбрасываемой технической воды от шламовых остатков создает перед предприятием необходимость дальнейшей переработки активных соединений. Вывоз их на полигон приводит к повышению диссоциированности веществ вследствие реакции со слабокислой атмосферной средой. В итоге они создают существенную экологическую проблему.

Способы утилизации гальваношламов

Минерализация шламовНаправления дальнейшего использования имеют два ориентира. Первый — это полное восстановление сырьевых свойств. Его механизмы исследуются.

Второй способ заключается в минерализации шламов. Основан он на понимании того, что большинство добываемых стройматериалов представляют собой устойчивые соединения подобных элементов.

Синтез резино-битумных, полимерно-бетонных материалов, подобных природным, стал реальностью.

Переработка гальваношламов в компонент резиновых смесей

Шламовые гидроксидные фосфатированные смеси цинка, кальция, магния в после термообработки в порошкообразном состоянии добавлялось в синтетический каучук.

Эмпирически доказано, что они образовывали стеараты, которые активировали и ускоряли вулканизацию 1,4-цисполиизопрена. При этом росли прочностные характеристики резиновой смеси, ее пластичность и усталостная выносливость. Гальваношламы эффективно заменяют оксиды цинка, железа, кобальтовые соединения. Использование вторичных деактивированных веществ повышает прочность соединения твердых резин с металлокордами.

Переработка гальваношлама в промотор адгезии битума

Опытными исследованиями установлено, что дробление строительных минералов в смеси с шламовыми соединениями повышает поверхностную активность камня. Особенно эффективен этот способ для кварцсодержащих материалов. Повышенная способность к взаимодействию приводит к связыванию свежеобразованными кварцевыми гранями свободных электронов шламовых веществ. Возникающие устойчивые связи нейтрализуют отходы. При этом возрастает поверхностная активность минеральной основы, которая обеспечивает лучшее взаимопроникновение с молекулами битумных смесей.

Добавление в песок 3% нейтрализованных металлосодержащих отходов повышает прочность битумных композитов на 40%, а влагостойкость – на 100%.

Утилизация необезвоженных и обезвоженных гальваношламов

Необезвоженные реагенты утилизируются по специальным технологиям. На первом этапе выполняется сбор, накопление, сепарация, флотация. Ее цель – получить раствор без взвешенных элементов. Из жидкой составляющей может изготавливаться органическое топливо. Перед этим проводится нейтрализация активных составляющих. Твердые фракции сжигаются. Существуют технологии добавок жидких отходов в строительные цементы и бетоны.Обезвоженные отходы

Деятельность по сбору и дальнейшему использованию жидких остатков электролитов, шламовых растворов лицензируется.

В основном производится утилизация твердых веществ, лишенных влаги. Этого добиваются способами фильтрации, сепарации, коагуляции, отжима, прессования, нагрева.

Сухие вещества в зависимости от их химического класса, уровня токсичности, радиоактивности подвергаются химико-физическому воздействию. При необходимости производится термообжиг либо полное сжигание.

Утилизация циансодержащих отходов

Растворы циансодержащих веществ деактивируются на месте их возникновения.

Основной способ нейтрализации – хлорирование. Наиболее популярный реагент – это гипохлорит натрия. Ввиду особой опасности циансодержащих веществ работу проводят специализированные подразделения с соблюдением мер, гарантирующих безопасность.

Использование гальваношламов

Среди изучаемых направлений превращения отходов в товар уделяют внимание их красящим свойствам. Сейчас хромсодержащие наполнители окрашивают стеклянные декоративные предметы. Богатство оттенков – от изумрудного до небесно-космического.

Блеск глянцевой поверхности керамики приобретает устойчивость и особую выразительность при включении шлама в рецептуру глазури. Достаточно одной десятой весовой части от общей массы. Шламы улучшают физические свойства керамики и строительного кирпича. Их доля при этом не превышает 3-5%.

Таким образом, вещества, получаемые из электролитических процессов человеком, являются продолжением тонкой субстанции – материи. Как известно, на уровне квантов различие между носителями информации и физических параметров отсутствует. Великий секрет природы – кругооборот – людьми еще полностью не осознан. Однако уровень современных возможностей, доступных человеку разумному, позволяет надеяться на его истинно-высокое предназначение – созидание.

Поделиться:

1 Комментарий

  • Марина:

    Знакомый работал на одном заводе. Таких ужасов про эти гальванические отходы понарассказывал! Иногда их просто славляли в речушку неподалеку. Одно время пытались утилизировать, даже с каким-то заводом договоры заключали на эту тему. Но, как обычно, слишком хлопотно – это ж надо поднапрячься, подумать , как лучше организовать все. Короче, через годик забросили это дело. И опять пошло-поехало.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.

Лимит времени истёк. Пожалуйста, перезагрузите CAPTCHA.