Влияние коллоидно-химического состояния ионов хрома на морфологию и фазовый состав его оксидных форм

В настоящее время обострились проблемы, связанные с химическим загрязнением биосферы. Образуется значительное количество различных типов отходов, в частности гальванических шламов, в которых присутствуют соединения тяжелых металлов (Pb, Zn, Cu, Ni, Cr, Cd и Sn). Как известно, гальванические шламы являются лабильными соединениями и в случае незначительного изменения значения рН или контакта с атмосферной влагой очаги загрязнений становятся делокализованными, могут многократно превышать площади их первоначального складирования. Ежегодно в Беларуси образуется около 200 тыс. т осадков сточных вод (ОСВ). Они накапливаются в накопителях и биопрудах вблизи городских очистных сооружений. Содержание тяжелых металлов в субстратах ОСВ определяется промышленной специализацией города и составом сточных вод.

По данным геохимических исследований, в отложениях полигонов фиксируется широкий спектр элементов с довольно большим диапазоном значений. Основные из них – тяжелые металлы (прежде всего Pb, Zn, Cu, Ni, Cr, Cd и Sn). Значительная часть химических элементов находится в виде легкорастворимых соединений. Содержание в них водорастворимых солей на 2–3 порядка выше, чем в незагрязненных почвах. Состав солей разнообразен: среди катионов чаще преобладают аммоний, калий или натрий, среди анионов – хлориды и сульфаты. В процессе выщелачивания химических элементов из отходов атмосферными осадками и грунтовыми водами формируются фильтраты, являющиеся основным агентом выноса загрязняющих веществ за пределы полигонов.

В работе проводится анализ состава, структуры и химических свойств соединений хрома. Данная информация позволит выбрать правильное направление переработки отходов с целью извлечения полезных соединений хрома. Следует отметить, что в связи с введением санкций и ростом цен на хром и нержавеющие стали ряда 20Х13-40Х13, используемых при производстве медицинского, пищевого оборудования и метизов, запорной арматуры для нефтегазовой промышленности, остро встает вопрос использования внутренних ресурсов Республики Беларусь.

1. Анализ источников образования гальваношламов и возможностей эффективной их утилизации с использованием в машиностроительном комплексе Республики Беларусь / А. С. Панасюгин [и др.] // Литье и металлургия. – 2005. – № 1. – С. 79–92.

2. Перспективные источники ресурсов металлов (Cu, Ni) для легирования чугунов, образующиеся на территории Республики Беларусь / В. Л. Трибушевский [и др.] // Литье и металлургия. – 2005. – № 1. – С. 103–104.

3. Панасюгин, А. С. Влияние коллоидно‑химического состояния ионов тяжелых металлов на морфологию и фазовый состав их оксидных форм (соединения Al3+) / А. С. Панасюгин, Д. П. Михалап, С. Л. Римошевский // Литье и металлургия. – 2005. – № 3. – С. 64–68.

4. Влияние коллоидно‑химического состояния ионов тяжелых металлов на морфологию и фазовый состав их оксидных форм (Fe) / А. С. Панасюгин [и др.] // Литье и металлургия. – 2006. – № 1. – С. 44–51.

5. Влияние коллоидно‑химического состояния ионов тяжелых металлов на морфологию и фазовый состав их оксидных форм (соединения Co и Cd) / А. С. Панасюгин // Литье и металлургия. – 2006. – № 1. – С. 52–56.

6. Коттон, Ф. Современная неорганическая химия: в 3‑х т. / Ф. Коттон, Дж. Уилкинсон. – М.: Мир, 1969. – Т. 1. Общая теория. – 224 с.

7. Коттон, Ф. Современная неорганическая химии: в 3‑х т. / Ф. Коттон, Дж. Уилкинсон. – М.: Мир, 1969. – Т. 3. Химия переходных элементов. – С. 228–244.

8. Руководство по неорганическому синтезу: в 6‑ти т. Т. 5 / под ред. Г. Брауера; пер. с нем. – М.: Мир, 1985. – 360 с.

9. Роде, Е. Я. Физико‑химическое изучение окислов и гидроокислов металлов / Е. Я. Роде // Журнал неорганической химии. – 1956. – Т. 1. – С. 1430.

10. Atlas of Eh‑pH diagrams: Intercomparison of thermodynamic databases. – National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, 2005. – 285 р.

11. Ляо, П. К. Система B‑Cr (бор‑хром) / П. К. Ляо, К. Э. Спир // Бюллетень фазовых диаграмм сплавов. – 1986. – № 7. – С. 232–237.

12. Водопьянов, А. Г. Взаимодействие тугоплавких оксидов металлов с углеродом / А. Г. Водопьянов, Г. Н. Кожевников, С. В. Баранов // Успехи химии. – 1988. – Т. LVII. – Вып. 9. – С. 1419–1439.

13. Рипан, Р. Неорганическая химия. Химия металлов / Р. Рипан, И. Четяну. – М.: Мир, 1972. – Т. 2. – 871 с.

14. Куликов, И. С. Изотопы и свойства элементов / И. С. Куликов. – М.: Металлургия, 1990. – 120 с.

15. Реми, Г. Курс неорганической химии / Г. Реми. – М.: Мир, 1972. – Т. 1. – 824 с.

16. Химия координационных соединений / ред. Дж. Бейлар, Д. Буш. – М.: Изд. иностр. лит‑ры, 1960. – 695 с.