5 октября
НИТУ «МИСиС»
1

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.
29 ноября
Илья Ведмеденко

Второго декабря, в 02:20 (мск), должен состояться запуск ракеты-носителя Falcon 9 Block 5 с новой партией спутников Starlink. Трансляция будет доступна на нашем сайте.

9 часов назад
Мария Азарова

Американские ученые вышли за рамки черт личности классической «Большой пятерки» и рассмотрели их в контексте прогнозирования финансовой успешности.

Вчера, 05:45
Мария Азарова

Более низкие уровни интерлейкина-6 — маркера системного воспаления — выявили у людей, которые считали, что готовы предоставлять больше поддержки окружающим, чем получать взамен.

25 ноября
НИУ ВШЭ

Мобильные ученые публикуются в индексируемых журналах в два раза чаще. К такому выводу пришли исследователи из НИУ ВШЭ.

25 ноября
Илья Ведмеденко

Российские инженеры спроектировали самолет для межконтинентальных полетов в стратосфере. Его можно назвать условным аналогом британского Skylon.

26 ноября
Анастасия Михалева

За всю историю исследования в космосе побывали более 500 человек. В океан на глубину более 10 километров спускались всего трое. Мы до сих пор знаем о Мировом океане и его обитателях недопустимо мало.

3 ноября
Ольга Иванова

Исследований на эту тему, как ни странно, мало, хотя предположений — великое множество. По мнению ученых из Венгрии, одна из причин такого поведения — высокая концентрация внимания на речи хозяина, а еще это означает, что собака слышит знакомое слово.

12 ноября
Мария Азарова

Кошки оказывались сбиты с толку, когда их человек, как им казалось, «телепортировался» в новое, неожиданное место. Однако они не реагировали таким же образом на чужих людей или других животных.

2 ноября
Мария Азарова

Авторы новой работы на примере Шотландии определили характеристики людей, умерших от Covid-19, хотя они были привиты, а также выявили основные предикторы смертности.

[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
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: