Изменения физико-химических и сорбционных свойств отбельной глины в ходе термообработки

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В работе исследованы изменения физико-химических и коллоидно-сорбционных свойств термообработанной отбельной глины после ее использования в процессе очистки растительного масла. В качестве сравнения использовали отбельную глину, термообработанную при разных температурах. Коллоидно-сорбционные свойства изучали путем адсорбции красителя метиленового голубого из водных растворов. Показано, что адсорбция метиленового голубого протекает более эффективно глиной, обожженной при температуре 350°С. Адсорбция в области насыщения для глины, термообработанной при 350°С, составила 0.28 ммоль/г, или 89.6 мг/г, а для глины, обожженной при 250°С, – 0.24 ммоль/г, или 76.8 мг/г. При увеличении температуры обжига выше 500°С адсорбционные свойства отхода отбельной глины снижаются, вероятно, вследствие сгорания углеродного слоя. На примере отработанной отбельной глины Алексеевского маслоэкстракционного завода было выявлено, что в ходе термообработки материала происходит удаление различных видов воды (свободной, межпакетной, химически связанной), что приводит к изменению таких коллоидно-сорбционных свойств, как рельеф поверхности частиц, удельная поверхность, сорбционная емкость, ζ-потенциал.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

С. В. Свергузова

Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова

Email: beldevid94@mail.ru
Россия, ул. Костюкова, 46, Белгород, 308012

Р. Р. Гафаров

Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова

Автор, ответственный за переписку.
Email: beldevid94@mail.ru
Россия, ул. Костюкова, 46, Белгород, 308012

О. С. Зубкова

Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II

Email: ChurkinaOS@pers.spmi.ru
Россия, 21-я линия Васильевского острова, 2-4/45, Санкт-Петербург, 199106

Ж. А. Сапронова

Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова

Email: ChurkinaOS@pers.spmi.ru
Россия, ул. Костюкова, 46, Белгород, 308012

И. Г. Шайхиев

Казанский национальный исследовательский технологический университет

Email: ChurkinaOS@pers.spmi.ru
Россия, ул. Карла Маркса, 68, Казань, Республика Татарстан, 420015

Список литературы

  1. Петин А.Н., Фурманова Т.Н., Петина М.А. Геоэкологические проблемы добычи общераспространенных полезных ископаемых в Белгородской области // Горный журнал. 2015. № 8. С. 61–64. http://dx.doi.org/10.175S0/gzh.2015.08.13
  2. Litvinova T.E., Tsareva A.A., Poltoratskaya M.E., Rudko V.A. The mechanism and thermodynamics of ethyl alcohol sorption process on activated petroleum coke // Journal of Mining Institute, 2024.
  3. Свергузова С.В., Шайхиев И.Г., Сапронова Ж.А. и др. Физико-химические свойства отбельной глины // Известия высших учебных заведений. Химия и химическая технология. 2023.Т. 66. № 6. С. 76–84. https://doi.org/10.6060/ivkkt.20236606.6780.
  4. Oranska O.I. Gornikov Yu. I. Х-ray diffraction and thermal studies on some food and cosmetic bentonite clays // Chemistry, Physics and Technology of Surface. 2019. V. 10. № 1. P. 13–21. https://doi.org/10.15407/hftp10.01.013
  5. Александрова Т.Н., Потемкин В.А. Разработка методики оценки процесса гидроциклонирования c учетом реологических параметров минеральной суспензии // Записки Горного института. 2021. Т. 252. С. 908–916. https://doi.org/10.31897/PMI.2021.6.12
  6. Kussainova B.M., Tazhkenova G.K., Kazarinov I.A. Physical and chemical properties of natural clay deposits // Bulletin of L.N. Gumilyov Eurasian National University. Chemistry. Geography. Ecology Series. 2020. № 1(130). P. 42–47. https://doi.org/10.32523/2616-6771-2020-130-1-42-47
  7. Sizyakov V.M., Bazhin V.Y., Piirainen V.Y. et al. Implemention of self-propagating low-temperature synthesis to produce pure silicon carbide. Refract. Ind. Ceram. 2023. V. 64. P. 265–270. https://doi.org/10.1007/s11148-024-00836-2
  8. Косулина Т.П., Цокур О.С., Левашов А.С., Лукина Д.Ю. Некоторые свойства и состав отходов масложировой промышленности стадии винтеризации растительного масла // Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества. 2013.Т. 10. № 4. С. 67–75.
  9. Студеникина Л.Н., Попова Л.В., Корчагин В.И. Утилизация оксо-неустойчивых отходов в производстве полимерных композиций // Экология и промышленность России. 2019. Т. 23. № 3.С. 4–8. https://doi.org/10.18412/1816-0395-2019-3-4-8
  10. Реутская И.В. Экономическое обоснование внедрения универсальной технологии и производственной линии для переработки отходов очистки масличных семян // Естественно-гуманитарные исследования. 2020. № 28(2). С. 249–253. https://doi.org/10.24411/2309-4788-2020-10110
  11. Pyagay I.N., Shaidulina A.A., Konoplin R.R., Artyushevskiy D.I. et al. Production of amorphous silicon dioxide derived from aluminum fluoride in-dustrial waste and consideration of the possibilit y of Its use as Al2O3 – SiO2 catalyst supports // Catalysts. 2022. V. 12. № 2. P. 162. https://doi.org/10.3390/catal12020162
  12. Лебедев А.Б., Бажин В.Ю., Жадовский И.Т. Физико-химический процесс саморассыпания спека с получением оксида алюминия и γ–ортосиликата кальция // Цветные металлы. 2024. Т. 974. № 2. С. 80–86. https://doi.org/10.17580/tsm.2024.02.10
  13. Зубкова О.С., Пягай И.Н., Панкратьева К.А., Торопчина М.А. Разработка состава и исследование свойств сорбента на основе сапонита // Записки Горного института. 2023. Т. 259. С. 21–29. https://doi.org/10.31897/PMI.2023.1
  14. Лебедев А.Б., Ивкин А.С. Повышение скорости спекания окатышей при полной замене бентонита на красный шлам // Черные металлы. 2023. № 3. С. 11–17. https://doi.org/10.17580/chm.2023.03.02
  15. Горбов В.С., Куртукова Л.В., Горелова И.С. Обеспечение экологической безопасности при производстве растительных масел // Химия. Экология. Урбанистика. 2020. Т. 1. С. 67–69.
  16. Разговоров П.Б., Прокофьев В.Ю., Разговорова М.П. Изучение процесса кристаллообразования восков в растительных маслах при введении затравочных минеральных добавок // Химия растительного сырья. 2013. № 2. С. 207–212. https://doi.org/10.14258/jcprm.1302207
  17. Овчинникова В.Д. Проблема утилизации отходов отбеливающей глины сланцевых производств и пути ее решения // Наука и образование: новое время. Научно-методический журнал. 2021. № 1. С. 4–8.
  18. Кембаев А.Р., Бимбетова Г.Ж., Маренов Б.Т., Токсамбаева Р.К. Мұнайгаз ұңғымаларына шегендеу бағаналарын бекіту үшін тампонажды қоспаларды қолдану / А.Р. Кембаев, // Вестник науки Южного Казахстана. 2022. № 3. P. 15–19.
  19. Иконникова Н.Д. Изучение пластичности глины, свойства глины, пластичность глины // Инновации. Наука. Образование. 2022. № 52. С. 664–669.
  20. Хакимова Н.К., Низомов А.Б., Хакимов Ш.Ш., Мажидов К.Х. Оптимизация мощности очистительных отделений маслоэкстракционных предприятий // Universum: технические науки. 2020. № 7–2(76). С. 32–35.
  21. Морозова И.М., Мазурова Н.Н., Морозов И.М. Биохимический состав семян масличных культур, используемых при производстве кормовой продукции // Веснік Віцебскага дзяржаўнага універсітэта. 2022. № 1. С. 48–53.
  22. Стрелков А.К., Базарова А.О., Теплых С.Ю. Методика оценки эффективности применения биопрепарата на сточных водах маслоэкстракционного производства // Градостроительство и архитектура. 2022. Т. 12. № 3(48). С. 28–33. https://doi.org/10.17673/Vestnik.2022.03.04
  23. Горелова О.М., Куртукова Л.В. Поиск путей утилизации отходов в производстве растительных масел // Известия Кыргызского государственного технического университета им. И. Раззакова. 2019. № 2(50). С. 232–237.
  24. Дубовиков О.А., Бричкин В.Н., Николаева Н.В., Ромашев А.О. Исследование процесса термохимического обогащения бокситов Среднего Тимана // Обогащение руд. 2014. № 4. С. 14–18.
  25. Povarov V.G., Kopylova T.N., Sinyakova M.A., Rudko V.A. Quantitative determination of trace heavy metals and selected rock-forming elements in porous carbon materials by the X-ray fluorescence method // ACS Omega. 2021. V. 6. № 38. P. 24595–24601. https://doi.org/10.1021/acsomega.1c03217
  26. Харченко А.И., Алексеев В.А., Харченко И.Я., Алексеев А.А. Применение шлакощелочных вяжущих в технологии струйной цементации для усиления грунтов // Вестник МГСУ. 2019. Т. 14. № 6(129). С. 680–689. https://doi.org/10.22227/1997-0935.2019.6.680-689
  27. Шлыков Н.Д. Влияние насыпной плотности цемента на прочность бетона // Инженерный вестник Дона. 2019. № 2(53). С. 49.
  28. Соколов Д.А., Дмитревская И.И., Паутова Н.Б. и др. Исследование стабильности почвенного органического вещества методами дериватографии и длительной инкубации // Почвоведение. 2021. № 4. С. 407–419. https://doi.org/10.31857/S0032180X21040146
  29. Пашкевич М.А., Быкова М.В. Методология термодесорбционной очистки локальных загрязнений почв от нефтепродуктов на объектах минерально-сырьевого комплекса // Записки Горного института. 2022. Т. 253. С. 49–60. https://doi.org/10.31897/PMI.2022.6
  30. Eyyubova E.J., Nagiyev Kh.J., Mammadov S.E. Adsorption of Fe (III) ions on modified adsorbent: Adsorption isotherms // Azerbaijan Chemical Journal. 2022. № 4. P. 33–42. https://doi.org/10.32737/0005-2531-2022-4-33-42
  31. Курдюмов В.Р., Тимофеев К.Л., Мальцев Г.И., Лебедь А.Б. Сорбционное извлечение ионов никеля (II) и марганца (II) из водных растворов // Записки Горного института. 2020. Т. 242. С. 209. https://doi.org/10.31897/PMI.2020.2.209
  32. Черемисина О.В., Пономарева М.А., Молотилова А.Ю., Машукова Ю.А., Соловьев М.А. Сорбционная очистка вод кислотонакопителя от железа и титана на органических полимерных материалах // Записки Горного института. 2023. Т. 264. С. 971–980. https://doi.org/10.31897/PMI.2023.28
  33. Ульева Г.А., Ким В.А. Дифференциально-термический анализ различных видов углеродсодержащих восстановителей // Кокс и химия. 2019. № 8. С. 31–36.
  34. Османова А.А., Гейдаров А.А., Джаббарова З.А., Алышанлы Г.И. К вопросу термического разложения VOSO4·3H2O // Металлы. 2022. № 5. С. 17–22.
  35. Фомина Н.Н., Исмагилов А.Р. Исследование дисперсности пигментов и наполнителей лакокрасочных материалов // Эксперт: теория и практика. 2020. № 3(6). С. 74–79. https://doi.org/10.24411/2686-7818-2020-10029
  36. Герасимова Л.Г., Николаев А.И., Щукина Е.С., Сафонова И.В. Минеральные отходы обогащения апатит-нефелиновых руд – сырьевой источник получения функциональных материалов // Горный журнал. 2020. № 9. С. 78–84. https://doi.org/10.17580/gzh.2020.09.11
  37. Ольшанская Л.Н., Лазарева Е.Н., Татаринцева Е.А. и др. Гальваношламы – источник вторичных материальных ресурсов при получении пигментов–наполнителей для лакокрасочных изделий // Теоретическая и прикладная экология. 2023. № 2. С. 89–95. https://doi.org/10.25750/1995-4301-2023-2-089-095
  38. Свергузова С.В., Старостина И.В., Тарасова Г.И. и др. Оценка качества пигментов-наполнителей на основе ХОЖК с помощью регрессионного анализа // Вестник Технологического университета. 2016. Т. 19. № 6. С. 74–76.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Рентгеновские порошковые дифрактограммы: а) нативной (НГ), б) ОГ250, в) ОГ350, г) ОГ500, д) ОГ600. ▲ – калиевые полевые шпаты, ● – пирофиллит, ♦ – палыгорскит, I – монтмориллонит, ✖ – кварц, ✓– каолинит,

Скачать (51KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Кривые ТГ и ДСК для отработанной отбельной глины.

Скачать (26KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Изменения количества оксида алюминия при нагревании отхода отбельной глины.

Скачать (10KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Микрофотографии отработанной отбельной глины: а) ОГ250; б) ОГ350.

Скачать (63KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Изотермы адсорбции МГ ОГ350, ОГ250 и ОГ500.

Скачать (11KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Зависимость ξ-потенциала поверхности частиц отбельной глины, обожженной при 350°С, от величины pH.

Скачать (8KB)
Метаданные
8. Рис. 7. График зависимости эффективности очистки растворов МГ от температуры обжига ОГ.

Скачать (11KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Зависимость эффективности очистки растворов МГ от размера частиц ОГ350.

Скачать (13KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024