Исследование по применению микроволнового синтеза для получения алюминийсодержащего коагулянта

Авторы

  • Д.Е. Фишер Институт металлургии и обогащения, Satbayev University, Алматы, Казахстан
  • Е.И. Кульдеев Satbayev University, ул. Сатпаева 22, Алматы, Казахстан
  • Н.А. Бектенов Институт металлургии и обогащения, Satbayev University, Алматы, Казахстан
  • О.В. Атанова Институт металлургии и обогащения, Satbayev University, Алматы, Казахстан
  • Л.У. Аманжолова Институт металлургии и обогащения, Satbayev University, Алматы, Казахстан
  • Г.А. Тойланбай Институт металлургии и обогащения, Satbayev University, Алматы, Казахстан
  • К.М. Смаилов Институт металлургии и обогащения, Satbayev University, Алматы, Казахстан

DOI:

https://doi.org/10.18321/cpc21(3)127-138

Ключевые слова:

коагулянт, полиоксихлорид алюминия, микроволновый неорганический синтез, гидроксид алюминия

Аннотация

Экстенсивный путь развития промышленности и темпы роста численности народонаселения определяет увеличение количества потребляемой питьевой воды и требования к водоподготовке. Известные и применяемые технологии промышленного получения коагулянта оксихлорида алюминия, используемого в реагентной очистке воды, основаны на высокотемпературных процессах, требующих сложного аппаратного оформления. В работе представлены результаты исследований по получению основных хлоридов алюминия микроволновым способом. Эксперименты проведены на сконструированной лабораторной установке на основе микроволновой печи, получены данные по выходу полиоксихлорида алюминия в  зависимости от изменения параметров процесса, продолжительности опытов, отношении Ж:Т и концентрации раствора соляной кислоты. Исследования применения микроволновых технологий в неорганическом синтезе показали эффективность подобных технологий, снижение времени реакции, увеличение КПД установки, отсутствия контакта нагревательных элементов с реакционной смесью. Установлено влияние серной кислоты, как вещества активатора процесса, положительно влияющего на выход полиоксихлоридов алюминия. Представлены результаты физико-химических исследований синтезированных образцов и их коагуляционных свойств, что указывает на возможность использование микроволновых технологий в неорганическом синтезе коагулянтов полиоксихлорида алюминия.

Библиографические ссылки

(1). The general scheme of the complex use and water resources protection [Generalnaya schema kompleksnogo ispolzovaniya i okhrany vodnykh resursov. 2020. Water industry of Kazakhstan [Vodnoye khozyaystvo Kazakhstana] 2(87):4-58. (in Russian)

(2). Analytical report of the Association of Practicing Ecologists on the quality of surface and drinking water [Analiticheskiy doklad associacii praktikuyushikh ekologov po kachestvu poverkhnostnoy i pitievoi vody] 2021. (in Russian)

(3). Kenzhaliyev B, Imangalieva L, Manapova A, Azlan М (2022) Kaolinite clays as a source of raw materials for the aluminum industry of the Republic of Kazakhstan. Kompleksnoe ispolzovanie mineralnogo syria 319(4):5-12. https://doi.org/10.31643/2021/6445.34 eng

(4). Sohrabi Y, Rahimi Sh, Nafez AH, Mirzaei N, Bagheri A, Ghadiri SK, Rezaei S, Charganeh SS (2018) International Journal of Pharmaceutical research 15(3):188. https://doi.org/10.31838/ijpr/2018.10.03.071

(5). Ye C, Wang D, Shi B, Yu J, Qu J, Edwards M, Tang H (2007) Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 294:163-173. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2006.08.005

(6). Ghafari S, Aziz HA, Isa MH, Zinatizadeh AA (2009) Journal of hazardous materials 163(2-3):650-656. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2008.07.090

(7). Qasim H. Malik. (2018) Applied Water Science 8:40. https://doi.org/10.1007/s13201-018-0662-5

(8). Jasmin. NA, Azeez JM, Shamkhi MS (2022) Open Engineering 12(1):890-904. https://doi.org/10.1515/eng-2022-0366

(9). Er-wei Song, Dong-zhan Han, Li-juan Qi, Feng jiang Zhou (2021) Light Metals. The Minerals. https://doi.org/10.1007/978-3-030-65396-5_3

(10). Tuychiyeva M (2021) The American Journal of Interdisciplinary Innovations and Research 3(05-31)192-201. https://doi.org/10.37547/tajiir/Volume03Issue05-31

(11). Jafar S (2022) Processes 10(7):1370. https://doi.org/10.3390/pr10071370

(12). Alyshanly GI (2021) Azerbaijan Chemical Journal 4:71. https://doi.org/10.32737/00052531-2021-4-71-76

(13). Valeev DV, Lainer YA, Samokhin AV, Sinayskiy MA, Mikhailova AB, Kutsev SV, Goldberg MA (2016) Inorganic Materials: Applied Research 7:779-785. https://doi.org/10.1134/S2075113316050269

(14). Sarmurzina RG, Boiko G., Kenzhaliyev BK, Karabalin US, Lyubchenko NP, Kenyaikin PV, Ilmaliyev ZhB (2023) Global Journal of Environmental Science and Management 9(4):673-690. https://doi.org/10.22034/gjesm.2023.04.2

(15). GOST R 58580-2019 Aluminum polyoxychloride. Specifi cations. [Polioksikhlorid aluminia. Tekhnicheskie usloviya]. Moscow, Russia. 2019. (in Russian)

(16). GOST R 51642-2000. Coagulants for potable water supply. General requirements and method of effi ciency determination [Koagulyanty dlya khozyaystvenno-pit’yevogo vodosnabzheniya. Obshchiye trebovaniya i metod opredeleniya eff ektivnosti] Moscow, Russia 2000. (in Russian)

(17). Matyushenko AI, Mironova OV, Pazenko TY, Kolova AF (2012) Bulletin of the Irkutsk State Technical University [Buleten Irkutskogo Gosudarstvennogo Tekhnicheskogo Universiteta] 5:129-134.

(18). Saxena VK, Usha Chandra (2011) Microwave Synthesis: A Physical Concept. Microwave Heating. P. 4-22. ISBN 978-953-307-573-0

(19). Kubrakova IV, Toropchenova ES (2013) Journal of Analytical Chemistry 68(6):467-476. https://doi.org/10.1134/S1061934813060099

(20). Rinaldi L, Carnaroglio D, Rotolo L, Cravotto G (2015) Journal of Chemistry 68:467-476. https://doi.org/10.1155/2015/879531

(21). Morschhäuser R, Krull M, Kayser Ch, Boberski C, Bierbaum R, Püschner PA, Glasnov TN, Kapp CO (2012) Green Processing and Synthesis 1(3):281-290. https://doi.org/10.1515/gps-2012-0032

(22). Leadbeater NE (2011). Microwave Heating as a Tool for Sustainable Chemistry. CRC Press, Taylor & Francis Group, London, United Kingdom. P. 1-24. ISBN: 9780429075339.

(23). Nüchter M, Ondruschka B, Bonrath W, Gum A (2004) Green Chemistry 6:128-141. https://doi.org/10.1039/B310502D.

(24). Nakamoto K (2009). Infrared and Raman Spectraof Inorganic and Coordination Compounds Part A: Theory and Applications in Inorganic Chemistry John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, USA. ISBN:978-0-471-74493-1

(25). Siesler HW (2012) Polymer Science: A Comprehensive Reference 2:255-300. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-803581-8.01318-7

(26). Chukanov NV, Vigasina MF (2019) IR Spectra of Minerals and Related Compounds, andReference Samples Data. Vibrational (Infrared and Raman) Spectra of Minerals and Related Compounds. Springer Mineralogy book series (MINERAL), New York, USA. P. 19-719. ISBN:978-3-030-26802-2.

Загрузки

Опубликован

23-10-2023

Как цитировать

Фишер, Д., Кульдеев, Е., Бектенов, Н., Атанова, О., Аманжолова, Л., Тойланбай, Г., & Смаилов, К. (2023). Исследование по применению микроволнового синтеза для получения алюминийсодержащего коагулянта . Горение и плазмохимия, 21(3), 127–138. https://doi.org/10.18321/cpc21(3)127-138

Выпуск

Том 21 № 3 (2023): ГОРЕНИЕ И ПЛАЗМОХИМИЯ

Раздел

Статьи

Лицензия

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.