ИССЛЕДОВАНИЕ АДСОРБЦИИ ФТОРИД-ИОНОВ НА ПОВЕРХНОСТИ АКТИВИРОВАННОГО СЕРНОЙ КИСЛОТОЙ КРАСНОГО ШЛАМА ВЬЕТНАМА

  • Vu Xuan Minh Институт Тропической Технологии - Вьетнамской Академии Наук и Технологий
  • Nguyen Tan Dung Институт Тропической Технологии - Вьетнамской Академии Наук и Технологий
  • Nguyen Vu Giang Институт Тропической Технологии - Вьетнамской Академии Наук и Технологий
  • Bui Cong Trinh Институт Технологии Радиоактивных и Редких Элементов - Институт по Атомной Энергии
  • Тхи Май Хыонг Ле Институт Технологии Радиоактивных и Редких Элементов - Институт по Атомной Энергии
DOI: https://doi.org/10.6060/ivkkt201962fp.5868a
Ключевые слова: красный шлам, адсорбция, кислотная активизация, фторидное удаление

Аннотация

Работа посвящена изучению адсорбции ионов F- на красном шламе, являющемся отходом завода глинозема Тан Рай (Лам Донг - Вьетнам). Красный шлам предварительно активировали раствором H2SO4 (2М) с соотношением твердой/жидкой фаз – 1/2. После активации его адсорбционная емкость увеличивается на 80% по сравнению с исходным красным шламом. В ходе работы были определены оптимальные условия адсорбции, при которых количество адсорбции ионов F- достигло максимального значения (9,40 мг/г): рН = 6,8; комнатная температура и время адсорбции 120 мин. Кинетические закономерности процесса обрабатывались в рамках двух уравнений формальной кинетики первого и второго порядка. Высокое значение коэффициента детерминации (R2 = 0,9997) свидетельствовало о том, что адсорбция ионов F- на красном шламе подчиняется уравнениям второго порядка. На основе кинетического уравнения второго порядка были рассчитаны начальная наблюдаемая скорость процесса и время, за которое достигалась величина адсорбции на 50% и 99% от равновесного значения. Полученные данные по адсорбции показали, что процесс адсорбции ионов F- на активированном красном шламе достоверно описывался обеими изотермами Ленгмюра и Фрейндлиха с коэффициентом корреляции R2 ≈ 0,99. Также была проведена обработка полученным нами активированным красным шламам (АКШ) реальных проб сточной воды, содержащей фторид-ионы с начальной концентрацией 312 мг/л, фабрики ОАО «Ван Дьен – Вьетнам». Полученные результаты показали, что при количестве АКШ 60 г/л оставшаяся в растворе концентрация F- составляет 7,8 мг/л (выход адсорбции достигается 97,5%, соответственно), качество воды после очистки отвечало показателям допустимого стандарта Вьетнама для промышленных сточных вод класса Б.

Литература

REFERENCES

Soner Altundoğan H., Altundoğan S. Arsenic removal from aqueous solutions by adsorption on red mud. Waste Management. 2000. V. 20. N 8. P. 761-767. DOI: 10.1016/S0956-053X(00)00031-3.

Santona L., Castaldi P., Melis P. Evaluation of the interac-tion mechanisms between red muds and heavy metals. J. Hazard Mater. 2006. V. 136. N 2. P. 324-329. DOI:10.3390/ma5091708.

Yunus Çengeloğlu, Esengül Kır, Mustafa Ersöz. Remov-al of fluoride from aqueous solution by using red mud. Sepa-rat. Purificat. Technol. 2002. N 28. P. 81-86. DOI: 10.1016/S1383-5866(02)00016-3.

Tor A., Danaoglu N. Removal of fluoride from water by using granular red mud: Batch and column studies. J. Haz-ard. Mater. 2009. V. 164. N 1. P. 271-278. DOI: 10.1016/j.cej.2016.09.029.

Huang W., Wang S., Zhu Z. Phosphate removal from wastewater using red mud. J. Hazard. Mater. 2008. V. 158. N 1. P. 35-42. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2008.01.061.

Altundoğan H.S., Altundoğan S. Arsenic adsorption from aqueous solutions by activated red mud. Waste Management. 2002. V. 22. N 3. P. 357-363. DOI: 10.1080/00986445.2011.631235.

Genç-Fuhrman H., Tjell J.C., McConchie D. Increasing the arsenate adsorption capacity of neutralized red mud (Bauxsol). J. Colloid Interface Sci. 2004. V. 271. N. 2. P. 313-320.DOI: 10.1016/j.jcis.2003.10.011.

Huynh Ky Phuong Ha, Tran Thi Ngoc Mai, Nguyen Le Truc. A study activation process of red mud to use as an ar-senic adsorbent. J. ASEAN Eng. 2011. V. 1. N 4. P. 66-72.

Gupta V.K., Sharma S. Removal of Cadmium and Zinc from aqueous solutions using red mud. Environ. Sci. Tech-nol. 2002. V. 36. N 16. P. 3612-3617. DOI: 10.1021/es020010v.

Sahu M.K., Mandal S. Removal of Pb(II) from aqueous solution by acid activated red mud. J. Environ. Chem. Eng. 2013. V. 1. N 4. P. 1315-1324. DOI: 10.1016/j.jece.2013.09.027.

Li Y., Liu C., Luan Z.and etc. Phosphate removal from aqueous solutions using raw and activated red mud and fly ash. J. Hazard. Mater. 2006. V. 137. N 1. P. 374-383. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2006.02.011.

Ratnamala G.M, Vidya Shetty K, Srinikethan G. Opti-mization studies for removal of Remazol Brilliant Blue dye from aqueous solution using acid treated red mud. J. Cur. Eng. Technol. 2013. P. 161-167. DOI:10.1007/s11270-012-1349-4.

Sollo Jr. F.W., Larson T.E., Mueller H.F. Fluoride Re-moval from Potable Water Supplies. University of Illinois. 1978. P. 88-379.

Biswas K., Saha S.K., Ghosh U.C. Adsorption of fluoride from aqueous solution by a synthetic iron(III)–aluminum(III) mixed oxide. Ind. Eng. Chem. Res. 2007. N 46. P. 5346-5356. DOI: 10.1021/ie061401b.

Jamode A.V., Spakal V.S., Jamode V.S. Defluoridation of water using inexpensive adsorbents. J. Indian Inst.Sci. 2004. P. 163-171.

Das N., Pattanaik P., Das R. Defluoridation of drinking water using activated titanium rich bauxite. J. Colloid Inter-face Sci. 2005. N. 292. P. 1–10. DOI: 10.1016/j.jcis.2005.06.045.

Agarwal M., Rai K., Shrivastav R., Dass S. Defluorida-tion of water using amended clay. J. Cleaner Produc. 2003. N 11. P. 439-444. DOI: 10.1016/S0959-6526(02)00065-3.

Abe I., Iwasaki S., Tokimoto T. Adsorption of fluoride ions onto carbonaceous materials. J. Colloid Interface Sci. 2004. N 275. P. 35-39. DOI: 10.1016/j.jcis.2003.12.031.

Popat K.M., Anand P.S., Dasare B.D. Selective removal of fluoride ions from water by the aluminium form of the aminomethylphosphonic acid-type ion exchanger. React. Polym. 1994. N 23. P. 23-32. DOI: 10.1016/0923-1137(94)90107-4.

Sehn P. Fluoride removal with extra low energy reverse osmosis membranes: three years of large scale field experi-ence in Finland. Desalination. 2008. N 223. P. 73-84. DOI: 10.1016/j.desal.2007.02.077.

Adhikary S.K., Tipnisand U.K. Defluoridation during desalination of brackish water by electrodialysis. Desalina-tion. 1989. N 71. P. 301-312. DOI: 10.1016/0011-9164(89)85031-3.

Vu X.M., Nguyen T.M., Le T.M.H., Nguyen T.D. Nghiên cứu hoạt hóa bùn đỏ bằng axit sulfuric và khảo sát khả năng hấp phụ Cr(VI). Vietnam. J. Chem. 2015. V. 53. N 4. P. 475-479. DOI: 10.15625/0866-7144.2015-00165.

Le T.M.H., Nguyen V.T. Characteristics of Surface-modifed Aluminum Hydroxide Iron Oxide and Red Mud in Dissolution Process. Malays. J. Chem. 2015. V. 17. N 1. P. 33–44.

Vu Xuan Minh, Dang Thi Nga, Bui Cong Trinh Study on the adsorption of phosphate ion onto red mud activated with sulfuric acid. Proceedings of the conference "Actual problems of adsorption and catalysis". Ivanovo. 2016. P. 180-184 (in Russian).

Опубликован
2019-02-21
Как цитировать
Minh, V. X., Dung, N. T., Giang, N. V., Trinh, B. C., & Ле, Т. М. Х. (2019). ИССЛЕДОВАНИЕ АДСОРБЦИИ ФТОРИД-ИОНОВ НА ПОВЕРХНОСТИ АКТИВИРОВАННОГО СЕРНОЙ КИСЛОТОЙ КРАСНОГО ШЛАМА ВЬЕТНАМА. ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ. СЕРИЯ «ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ», 62(3), 108-112. https://doi.org/10.6060/ivkkt201962fp.5868a
Выпуск
Том 62 № 3 (2019)
Раздел
Экологические проблемы химии и химической технологии