28 13 kehayova bratkova

7
ГОДИШНИК НА МИННО-ГЕОЛОЖКИЯ УНИВЕРСИТЕТ “СВ. ИВАН РИЛСКИ”, Том 56, Св. II, Добив и преработка на минерални суровини, 2013 ANNUAL OF THE UNIVERSITY OF MINING AND GEOLOGY “ST. IVAN RILSKI”, Vol. 56, Part ІI, Mining and Mineral processing, 2013 ВЪЗМОЖНОСТИ ЗА ИЗПОЛЗВАНЕ НА ЗЕОЛИТИ ПРИ ПРЕЧИСТВАНЕ НА ВОДИ ЗАМЪРСЕНИ С МАНГАН Невена Кехайова 1 , Светлана Браткова 2 1 Филиал - Кърджали на Минно-геоложки университет „Св. Иван Рилски” –София, 6600 Кърджали, [email protected] 2 Минно-геоложки университет „Св. Иван Рилски”, 1700 София РЕЗЮМЕ. В редица страни по света (включително и в България) са установени находища на зеолити с големи запаси. В публикацията е направен кратък преглед на използването на природен зеолит (клиноптилолит) за отстраняване на йони на тежки метали от отпадъчни води. Сорбцията на Мn е осъществена с използването на зеолит(клиноптилолит) от находище Бели пласт гр. Кърджали. При изследването са използвани синтетични разтвори на Mn с различна концентрация, като е изследвано влиянието на pH върху процеса адсорбция. THE POSSIBILITIES OF USE ZEOLITES IN THE PURIFICATION OF WATER POLUTTE WITH MANGANESE Nevena Kehayova 1 , Svetlana Bratkova 2 1 University of Mining and Geology “St. Ivan Rilski”, Branch of Kardzhali, 6600 Kardzhali, [email protected] 2 University Of Mining And Geology “St. Ivan Rilski”- 1700 Sofia ABSTRACT. Many countries (including Bulgaria) are rich in zeolite deposits. The present publication is a brief overview of the use of natural zeolite (clinoptilolite) to remove heavy metal ions from wastewater. Special attention is devoted to the study of the ability of natural zeolite- clinoptilolite from the region of Kardzhali to immobilize ions of manganese from model mine water. Sorption of Mn was realized using zeolite (clinoptilolite) from Beli Plast field, Kardzhali. Synthetic solutions with different Mn concentration were used in the experiments and the influence of pH on the adsorption process was studied. Въведение Йоните на тежките метали представляват сериозна заплаха за здравето на хората, животните и екосистемите. Това е така, защото замърсители като Cu 2+ , Fe 3+ , Mn 2+ ,Cd 2+ , Pb 2+ и т.н. се натрупват в живите организми, което води до редица заболявания и разстройства (Moreno et al., 2001, Baily et al., 1999). Основен източник на замърсяване с тежки метали са киселите руднични води, които се считат за най-големия екологичен проблем, асоцииран с миннодобивната дейност. Разработени са редица методи за пречистване на води от тежки метали. Третирането им включва химично утаяване, йонен обмен, адсорбция, ултрафилтрация и т.н. Изборът на подходящ метод зависи от 124

Upload: maribo2005

Post on 16-Nov-2015

213 views

Category:

Documents


1 download

DESCRIPTION

?

TRANSCRIPT

- . , 56, . II, , 2013

ANNUAL OF THE UNIVERSITY OF MINING AND GEOLOGY ST. IVAN RILSKI, Vol. 56, Part I, Mining and Mineral processing, 2013

1, 2

1 - - . , 6600 , [email protected] - . , 1700

. ( ) . () . n () . . Mn , pH .

THE POSSIBILITIES OF USE ZEOLITES IN THE PURIFICATION OF WATER POLUTTE WITH manganese Nevena Kehayova1, Svetlana Bratkova21University of Mining and Geology St. Ivan Rilski, Branch of Kardzhali, 6600 Kardzhali, [email protected] 2 University Of Mining And Geology St. Ivan Rilski- 1700 Sofia Abstract. Many countries (including Bulgaria) are rich in zeolite deposits. The present publication is a brief overview of the use of natural zeolite (clinoptilolite) to remove heavy metal ions from wastewater. Special attention is devoted to the study of the ability of natural zeolite-clinoptilolite from the region of Kardzhali to immobilize ions of manganese from model mine water. Sorption of Mn was realized using zeolite (clinoptilolite) from Beli Plast field, Kardzhali. synthetic solutions with different Mn concentration were used in the experiments and the influence of pH on the adsorption process was studied. , . , Cu2+, Fe3+, Mn2+,Cd2+, Pb2+ .. , (Moreno et al., 2001, Baily et al., 1999). , - , .

. , , , .. (Richardson and Harker, 2002).

, , . (Mn2+). (Angelov A., 2009). , pH . Mn4+ , , , (Teng et al., 2001). .

, .( Angelov A., 2009). , . - . , . (Kurniawan and Babel, 2003).

,

, , , . - . 90% , - : -, , , -Na , Na-Ca , , . 0.05-0.08 mm. (AlO4) (SiO4) , . , (), . (Na2O)0,7(CaO)0,1(K2O)0,15 (Al2O3)8,5-10,5 (SiO2)6-7H2O. - . - , . , Si l , . . ( ), , , (K+, Na+,Ca2+ Mg2+) . , , , pH . , , - . , .

n2+ .

() . . 2.5 5.0 . ( S&B Industrial Minerals S.A.) 1. 1.

, %

2.5-5.0 mm

SiO2

TiO20.11

Al2O313.62

Fe2O30.75

CaO3.28

MgO0.9

K2O2.94

Na2O0.55

LOI8.23

500 ml 20g 200ml , Mn2+ (10, 25, 50, 75 100 mg/l), (MnSO4.H2O). pH 3.0, 5.0 7.0 . 22 2 . (180 rpm/min) . (15, 30,45, 60, 120, 180min) - 24 h , 15 min 5000 rpm/min . Mn2+ (Goto et al., 1962). :

%=(Co Ce).100/ Co, (1)

, Co Ce (mg/l) (mg/l). , , 1, 2 3. , ( 45 min) - . , , . (Inglezakis et al., 2002). - - . Amarasinghe Williams, 2007 45 min .

.1 Mn2+ pH 3.0

.2 Mn2+ pH 5.0

.3 Mn2+ pH 7.0 1 - 3 , ( 10 100 mg/l) ( 30 min) - . - . , - (97 99%) , Mn2+ 10 25 mg/l. , / . , . 4 - 8 pH .

.4 pH Mn2+ 10 mg/l

.5 pH Mn2+ 25 mg/l , , . , + - - (Motsi et al. 2009). - + , - . - 7.0. , Mn2+ - 10 mg/l, 3.0, 5.0 7.0 180 min 96.2, 97.6 99% . , . 100 mg/l -, 84, 88 91 %.

.6 pH Mn2+ 50 mg/l

.7 pH Mn2+ 75 mg/l

.8 pH Mn2+ 100 mg/l , , (R-Na + H2O RH + Na+ + OH-) , , , . , , . , 100 mg/l , 0.84 - 0.91 mg/g . , , . , , ( 45 min). - . , . , . , 0.84 -0.91 mg/g . 9, -012/.2013

., 2009. , Amarasinghe, B.M.W.P.K., Williams, R.A., 2007. Teawaste as a lowcost adsorbent for theremoval of Cu and Pb from wastewater. Chem. Eng. J. 132 (13), 299309.Bailey S.E., Trudy J., Olin T.J., Bricka M.R., Adrian D.D. 1999. A review of potentially low-cost sorbents for heavy metals.Water Research, 33(11): 24692479.Goto, K., Komatsu, T. and Furukawa, T., 1962. Rapid colorimetric determination of manganese in waters containing iron: A modification of the formaldexyde method, Analytica Chimica Acta, 27: 335-338. Inglezakis, V.J., Loizidou, M.D., Grigoropoulou, H.P., 2002. Equilibrium and kinetic ionexchange studies of Pb2+,Cr3+,Fe3+ and Cu2+ on natural clinoptilolite.Water Res. 36, 27842792.Kurniawan T.A., Babel S. 2003. Chromium removal from electroplating wastewater using low-cost adsorbents and commercial activated carbon Proceedings of the 5th International Summer Symposium, 26 July 2003, Tokyo, Japan, 345348Moreno N., Querol X., Ayora C., 2001.Utilization of zeolites synthesised from coal fly ash for the purification of Acid Mine Waters. Environ Sci Technol. 2001, Sep 1;35(17):3526-34.Motsi T. , Rowson N.A., Simmons M.J.H. 2009. Adsorption of heavy metals from acid mine drainage by natural zeolite Int. J. Miner. Process. 92, 4248.Richardson J.F., Harker J.H. 2002. Coulson and Richardson's Chemical Engineering Volume 2 - Particle Technology and Separation Processes (5th Edition)Teng Z., Huang J. Y., Fujita K., 2001. Manganese removal by hollow fiber micro-filter. Membrane separation for drinking water. Desalination, 139 (13) (2001), 411418.128