• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
05.10.2021
НИТУ «МИСиС»
1
535

Получены пигменты для промышленности из токсичных отходов

4.4

Российско-белорусская команда ученых предложила метод получения белых пигментов для защитного покрытия металла из токсичных отходов металлургии и машиностроения. Он позволяет не только получать пигменты высокой чистоты и яркости, но и существенно снизить токсичность исходного материала, и, следовательно, упростить его утилизацию.

Полигон токсичных отходов “Красный Бор” / ©Getty images

Работа опубликована в журнале Journal of Chemical Technology and Biotechnology. Гальванизация – процесс обработки поверхности металла для укрепления металлической поверхности изделий и защиты их от коррозии. Чаще всего гальванизируют цинком с применением растворов на основе хлорида аммония в качестве электролитов. При этом промышленная гальванизация опасна для здоровья человека и наносит существенный вред экологии, поскольку в результате промывки поверхностей деталей после нанесения гальванического покрытия в сточные воды попадают ионы тяжелых металлов.

В настоящий момент проблема токсичных отходов гальванических производств, в том числе цинкования решается путем восстановления и повторного использования электролитов. Однако это сложный многоступенчатый процесс, для реализации которого требуется оборудование стоимостью в десятки тысяч евро. При этом электролиты способны выдерживать только ограниченное число циклов восстановления и снова остро встает проблема их утилизации.

Благодаря высокой концентрации ионов цинка, которые обладают способностью образовывать цветное соединение, отработанные электролиты цинкования основе хлорида аммония возможно использовать для производства пигментов, что особенно актуально для регионов, которые закупают пигменты за рубежом из-за отсутствия собственного производства. Но с производством пигментов из отходов процесса гальванизации связан ряд сложностей, поскольку в составе отработанных электролитов присутствуют посторонние примеси и загрязнения, что усложняет процесс получения пигментов высокого качества.

Ученые из Белорусского государственного технологического университета, НИТУ «МИСиС» и Института общей и неорганической химии Национальной академии наук Беларуси предложили метод получения высококачественных белых пигментов из отработанных электролитов цинкования на основе хлорида аммония.

В качестве исходного материала исследователи использовали образцы отработанных электролитов цинкования, полученных на машиностроительных предприятиях Беларуси. Промышленные электролиты обычно содержат примеси катионов железа и блескообразователей, которые могут влиять на качество полученного пигмента.

Производство пигментов из отработанных электролитов цинкования включает в себя выделение самих гальванизирующих электролитов, осаждение ионов цинка фосфатом натрия, отфильтровывание образовавшегося осадка, вымывание из него водорастворимых солей и последующую температурную обработку. При этом растворы, оставшиеся после извлечения ионов цинка – наиболее ценной и токсичной их составляющей – возможно безопасно утилизировать на местных предприятиях.

«Мы установили, что присутствие блескообразующих добавок в отработанных электролитах практически не влияет ни на эффективность извлечения ионов цинка, ни на белизну полученного пигмента, в то время как железные примеси могут приводить к потере белизны. Однако, если содержание ионов железа не превышает определенных значений, возможно получение пигментов оптимальной белизны и яркости. Все полученные нами образцы отличала 98-процентная белизна. При этом эффективность извлечения ценных ионов цинка превысила 99 процентов», – отметил сотрудник НИЦ «Конструкционные керамические наноматериалы» НИТУ «МИСиС» Валентин Романовский.

«В результате промышленной апробации было установлено, что полученные пигменты могут использоваться в керамической промышленности при получении белых глазурей. Свойства полученных пигментов также свидетельствуют о возможности их использования в лакокрасочной промышленности, для окрашивания пластмасс и в других отраслях» – пояснила доцент кафедры промышленной экологии Белорусского государственного технологического университета Ольга Залыгина.

Как отмечают авторы исследования, производство пигментов из отработанных электролитов цинкования позволит не только обеспечить промышленность высококачественными пигментами, но и снизить нагрузку на окружающую среду, поскольку после извлечения ионов цинка такие отходы возможно утилизировать без применения дорогостоящего оборудования и дополнительных мер безопасности. 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС» — российский технический университет; первый вуз в стране, получивший статус «Национального исследовательского технологического университета», лучший вуз России 2019 года по версии Forbes Россия. Сегодня в состав НИТУ «МИСиС» входят 9 институтов и 6 филиалов, 4 из которых работают в России и 2 за рубежом.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Позавчера, 16:32
Александр Березин

Скорее всего, это первое полноценное использование принципиально нового истребителя по его прямому назначению.

Позавчера, 11:03
Михаил Орлов

Овес посевной (Avena sativa) входит в число наиболее важных зерновых культур и возделывается человеком уже более трех тысяч лет. Теперь в истории овса настала новая веха: ученые завершили работу над полной последовательностью генома этого растения и разобрались с его непростым эволюционным прошлым.

24 мая
Александр Березин

Хотя исследователи полагают, что им был Homo sapiens, новые данные вполне совместимы и с другими видами людей.

Позавчера, 16:32
Александр Березин

Скорее всего, это первое полноценное использование принципиально нового истребителя по его прямому назначению.

23 мая
РНФ

Группа ученых из России и Германии математически описала ситуацию, когда происходит самоостановка света — явление, при котором скорость световых импульсов падает в миллионы раз, вплоть до нуля. Оказалось, что в определенных условиях излучение в резонансно поглощающей среде создает для себя «потенциальную яму», из которой затем не может выйти. Это происходит за счет обволакивания материей безмассовых фотонов, и в результате они могут остановиться.

20 мая
Мария Азарова

Ученые предупреждают: поскольку вес современных комбайнов и прочей сельхозтехники сегодня приближается к весу самых крупных животных, когда-либо бродивших по Земле, возникает парадокс уплотнения грунта.

27 апреля
Александра Медведева

С помощью GPS-трекинга ученые проследили за перемещениями целой популяции домашних кошек в небольшом норвежском городке. Оказалось, питомцы редко уходят от дома далее 50 метров и почти не совершают длительных прогулок.

28 апреля
Мария Азарова

Авторы нового исследования составили таблицу ожидаемой продолжительностью жизни для собак 18 чистокровных пород и метисов. Кроме того, они узнали, кто живет дольше — суки или кобели, кастрированные или нет.

6 мая
Кирилл Отавин

Приходилось ли вам готовиться к тяжелым экзаменам в школе? А в институте? Или корпеть над срочным рабочим отчетом, который нужно сдать уже «‎вчера»? Конечно же, приходилось. В такие моменты хочется немного «завести» мозги, заставить их работать на всю катушку. И сосед или знакомый говорят вам: «‎А про ноотропы приходилось слышать? А вот фенотропил принимали? Это может помочь». Naked Science решил разобраться, что это такое, как оно помогает и помогает ли вообще.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

-
0
+
В теории - хорошо, в реальности - посмотрим. От слов "предложили метод" до его непосредственного внедрения в производство у нас часто проходят десятилетия... 🤔 А то и вовсе... 🥴
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: