Избирательное извлечение тяжелых металлов из гальванических шламов комплексонами

Аннотация

Очистка и утилизация сточных вод гальванических производств представляет собой сложную задачу. Одним из приоритетных направлений является применение комплексонов для фиксации ионов тяжелых металлов из загрязненных растворов и гальванических шламов. Последние представляют собой гидроксиды металлов, образующиеся в результате обработки сточных вод щелочами. Состав шламов непостоянен. Использовали сухой гальванический шлам с валовым содержанием тяжелых металлов: медь – 5,62; никель – 4,83; цинк – 3,64; хром – 7,65 г/кг. В качестве комплексонов использовали пирокатехин и динатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты ЭДТА-Na. Исследованы процессы выщелачивания ионов тяжелых металлов – меди, никеля, хрома, цинка – из осадков сточных вод гальванических производств комплексонами.  При обработке суспензии гальванического шлама комплексонами часть ионов металлов из шламов фиксируется комплексоном. Комплексонаты металлов в растворах диссоциируют с образованием ионов металлов. Для определения оптимальных концентраций комплексонов исследованы зависимости концентрации ионов металлов в растворе (фильтрате) от концентрации комплексонов. Измерения концентраций ионов металлов проводили при варьировании концентраций комплексонов 0,1–1,2 г/л. В этом диапазоне при применении пирокатехина с увеличением концентрации до 1,0 г/л концентрация ионов тяжелых металлов в растворе увеличивается: никель – 6,5–37; медь – 4,6–31,0; хром – 0,5–3,5; цинк – 0,4–2,3 мг/л. Концентрации ионов никеля и меди превышают концентрации хрома и цинка в среднем в 6 раз. Этот факт может быть объяснен с позиции дентатности лиганда. Пирокатехин с ионами никеля и меди образует более прочные моноядерные комплексы, чем с хромом и цинком. Кроме того, комплексы с никелем и медью более диссоциированы в растворах. При применении ЭДТА-Na в качестве комплексона в приведенном диапазоне концентраций различие в концентрациях ионов металлов в растворе менее значительны, чем в случае пирокатехина. С увеличением концентрации ЭДТА-Na с 0,1 до 1,2 г/л концентрации ионов тяжелых металлов в растворе увеличиваются, затем проходят через максимумы при концентрации комплексона 0,5 г/л и уменьшаются: никель – 1,0–5,0–0,6; медь –1,5–8,0–0,5; хром – 1,0–3,2–1,5; цинк – 0,6–2,0–1,4 мг/л. Действие комплексонов избирательно. Большая активность проявляется в случае ионов меди и цинка, что связано с более высокой устойчивостью комплексов этих металлов по сравнению с цинком и хромом. Действие комплексонов избирательно. При оптимизации условий выщелачивания степень извлечения меди и никеля комплексонами составила более 90 %, цинка и хрома более 60 %.