Қазақстанның кондициялық емес бокситінен ағынды суларды тазарту үшін коагулянт алу технологиясы

У.Ш.  Мусина; Л.С.  Курбанова; Б.Х.  Тусупова; Г.З.  Бижанова; С.О.  Сарсенбаев

doi:10.51301/ejsu.2025.i2.04

Авторы

У.Ш. Мусина Казахский национальный университет имени аль-Фараби, Казахстан
Л.С. Курбанова Казахский национальный университет имени аль-Фараби, Казахстан
Б.Х. Тусупова Казахский национальный университет имени аль-Фараби, Казахстан
Г.З. Бижанова Казахский национальный университет имени аль-Фараби, Казахстан
С.О. Сарсенбаев Satbayev University, Казахстан

DOI:

https://doi.org/10.51301/ejsu.2025.i2.04

Ключевые слова:

боксит, технология, коагулянт, флокулянт, очистка воды, дисперсный состав

Аннотация

Одна из важных экологических проблем Казахстана – недостаточно качественная очистка природных и сточных вод, причиной, которой является дефицит основного, обязательного реагента в технологии очистки воды – коагулянта. Алюминий содержащее природное и техногенное сырье можно комплексно перерабатывать в целях получения модифицированных смешанных реагентов-коагулянтов. Одним из перспективных видов сырья на территории Казахстана для производства коагулянтов являются некондиционные бокситы Краснооктябрьского месторождения. В настоящей статье представлены принципиально новый подход по разработке технологии получения эффективного коагулянта, обладающего высокими коагулирующими свойствами в широком диапазоне рН, – сульфатного смешанного алюможелезисто-кремниевого коагулянта (ССАЖКК) – при разложении краснооктябрьского боксита серной кислотой с максимальным извлечением алюминия, железа и кремния в пастообразную фазу. Такой состав коагулянта, названного нами ССАЖКК (смешанный сульфатный алюмо-железо-кремниевый коагулянт) позволяет расширить диапазон действия как по температуре, так и по рН среды. В этом смысле кремниевый коагулянт так же, как и современные полиоксихлориды алюминия можно применять без флокулянта. Одновременное присутствие в составе коагулянта солей алюминия, железа и кремния позволяет объединить свойства «три в одном».

Библиографические ссылки

Teh, C.Y., Budiman, P.M., Shak, K.P.Y. & Wu, T.Y. (2016). Recent advancement of coagulation-flocculation and its application in wastewater treatment. Industrial & Engineering Chemistry Research, 55(16), 4363-4389. https://doi.org/10.1021/ACS.IECR.5B04703

Kingsley, O.I. (2019). Prospects and Challenges of Using Coagulation-Flocculation Method in the Treatment of Effluents, Advanced Journal of Chemistry, section A, 2(2), 105-127. https://doi.org/10.29088/SAMI/AJCA.2019.2.105127

Zubkova, O.S., Alekseev, A.I. & Zalilova. M.M. (2020). Research of Combined Use of Carbon and Aluminum Compounds for Wastewater Treatment. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii, Seriya Khimiya i Khimicheskaya Tekhnologiya, 63(4), 86-91. https://doi.org/10.6060/ivkkt.20206304.6131

Dotto, J., Fagundes-Klen, M.R., Veit, M.T., Palácio, S.M. & Bergamasco, R. (2019). Performance of different coagulants in the coagulation/flocculation process of textile wastewater. Journal of Cleaner Production, (208), 656-665. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.10.112

Gan, Y., Li, J., Zhang, L., Wu, B., Huang, W., Li, H. & Zhang, S. (2021). Potential of titanium coagulants for water and wastewater treatment: Current status and future perspectives. Chemical Engineering Journal, (406), 126837. https://doi.org/10.1016/j.cej.2020.126837

Zhuang, J., Qi, Y., Yang, H., Li, H. & Shi, T. (2021). Preparation of polyaluminum zirconium silicate coagulant and its performance in water treatment. Journal of Water Process Engineering, (41), 102023. https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2021.102023

Matveeva, V.A., Chukaeva, M.A. & Semenova, A.I. (2024). Iron ore tailings as a raw material for Fe-Al coagulant production. Journal of Mining Institute, (267), 433-443. https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/16474

Almeida, V.O., Schneider, I.A.H. (2020). Production of a ferric chloride coagulant by leaching an iron ore tailing. Minerals Engineering, (156), (106511). https://doi.org/10.1016/j.mineng.2020.106511

Naumov, K.I., Shvedov, I.M. & Maloletnev, A.S. (2014). Application of New Technologies for Producing Coagulant (Aluminum Sulfate) from Coal Waste. Mining Information and Analytical Bulletin, (5), 67-72.

Musina, U.Sh., Nureyev, S.S. & Kurbanova, L.S. (2007). Investigation of the process of obtaining a titanium-modified mixed sulfate coagulant from Krasnoktyabrsky bauxite. Bulletin of KazNTU named after K.I. Satpayev, (5), 137-139.

Valeev, D.V. (2015). Acid technology for the production of alumina and coagulants from Russian high-silica raw materials. II Russian Annual Conference of young researchers and postgraduates «Physico-chemistry and technology of inorganic materials».

Musina, U.Sh., Nurkeev, C.S., Kurbanova, L.S., Zharkimbaeva, G.B. & Ahmedova, G.R. (2007). Investigation of coagulating properties of a new inorganic coagulant. Hydrometeorology & Ecology, (1), 104-108.

Mondillo, N., Herrington, R. & Boni, M. (2021). Bauxite. Encyclopedia of Geology (Second Edition). https://doi.org/10.1016/B978-0-08-102908-4.00046-1

National Minerals Information Center. (2017). Bauxite and Alumina Statistics and Information. Retrieved from: https://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/bauxite/

Kenzhaliev, B.K., Kuldeev, E.I., Abdulvaleev, R.A., Pozmogov, V.A., Beisembekova, K.O., Gladyshev, S.V. & Tastanov, E.A. (2017). Prospects for the development of the aluminum industry in Kazakhstan. News of the Academy of Sciences of the Republic of Kazakhstan. Series of Geology and Technical Sciences, 3(423), 151-160.

Bekturganov, N.S., Abisheva, Z.S., Abdulvaliev, R.A., Tastanov, E.A., Ahmedov, S.N., Medvedev, V.V. & Gladyshev, S.V. (2015). Perspektivy rasshireniya syr'evoj bazy alyuminievoj promyshlennosti Kazahstana. Resursosberegayushchie tekhnologii v obogashchenii rud i metallurgii cvetnyh metallov», Almaty