• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
05.10.2021
НИТУ «МИСиС»
1
644

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
Вчера, 12:19
РНФ

Ученые показали, что экстремальный подъем уровня Каспийского моря на десятки метров, произошедший 18-13 тысяч лет назад и получивший название «Великая Хвалынская трансгрессия», мог быть вызван, вопреки существующим гипотезам, не таянием ледника, а естественными изменениями палеоклимата. Оказалось, что из-за холодного климата того периода обширные территории, с которых собирали воду впадающие в Каспий реки, были покрыты многолетней мерзлотой. В результате массы дождевых и талых вод почти не впитывались в мерзлые грунты и стекали в море, испарение с поверхности которого было небольшим. Все эти факторы привели к повышению уровня Каспия и увеличению площади моря более чем вдвое по сравнению с современным. Полученные данные помогут уточнить представления о масштабе колебаний уровня Каспийского моря при изменении климата.

Позавчера, 17:08
Ольга Иванова

Канадские исследователи изучили поведение приматов в естественной среде обитания и пришли к выводу, что те из них, кто имеет врожденные аномалии или покалечен в процессе жизни, вполне неплохо адаптируются к своим недостаткам. Они не только выживают, но и размножаются. Более того, им активно помогают сородичи.

Вчера, 14:56
Илья

Команда ученых, работавшая вместе со съемочной группой National Geographic в отдаленных районах Амазонки, обнаружила ранее не задокументированный вид гигантской анаконды.

20 февраля
Полина

В Российской академии наук завершили первый Большой словарь ударений, его издадут к концу года. Лингвисты собрали наиболее современные нормы произношения привычных слов и зафиксировали ударение для лексики, которая появилась в русском языке недавно.

16 февраля
Мария Азарова

Целью нового исследования было понять, какие бактерии полости рта отвечают за продукцию метантиола, или метилмеркаптана — бесцветного токсичного газа с сильным и неприятным запахом, напоминающим зловоние гнилой капусты.

19 февраля
Полина

Подростки чаще пробуют писать музыку, если у них есть возможность получать соответствующее дополнительное образование, а также когда они чувствуют поддержку и преемственность. При этом есть пять типовых траекторий, которые приводят к собственному творчеству.

20 февраля
Полина

В Российской академии наук завершили первый Большой словарь ударений, его издадут к концу года. Лингвисты собрали наиболее современные нормы произношения привычных слов и зафиксировали ударение для лексики, которая появилась в русском языке недавно.

1 февраля
Андрей

Канадские исследователи изучили состав пород, вышедших на поверхность при появлении первых континентов. По итогам анализа выяснилось, что новая земная кора возникла не в результате движения тектонических плит, а из-за процессов в океанических плато молодой Земли.

15 февраля
Дарья Губина

Титан — самый органически богатый спутник с глобальным океаном в Солнечной системе. И все же, сопоставив строение его поверхности с интенсивностью падения метеоритов, ученые пришли к выводу, что в океане спутника Сатурна вряд ли хватает элементов для жизни.

[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?
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: