Фев 11 2002

ФЛОТАЦИОННОЕ ВЫДЕЛЕНИЕ КРАСИТЕЛЯ

ФЛОТАЦИОННОЕ ВЫДЕЛЕНИЕ КРАСИТЕЛЯ

ОСНОВНОГО ЖЕЛТОГО

Л.М. Солдаткина1, Е.М. Менчук2

1Национальный университет им. И.И. Мечникова, г. Одесса

2Государственный медицинский университет, г. Одесса

В настоящее время флотационное выделение основных красителей является одним из перспективных методов очистки сточных вод текстильной и целюлозно-бумажной промышленности.

Флотационный метод характеризуется высокой производительностью, экономичностью и простотой операций. Однако эффективность этого метода в значительной степени определяется правильностью выбора флотационных собирателей. Одним из путей интенсификации флотационного метода является расширение ассортимента собирателей [1], позволяющих с высокой скоростью и с максимально возможной степенью выделения проводить очистку сточных вод.

В работе [2] в качестве флотационных собирателей-носителей основных красителей предложено использовать додецилкарбоксилат магния.

В данной работе показана возможность флотационного выделения основного желтого (акридинового красителя) с помощью алкилкарбоксилатов кальция и установлены основные физико-химические закономерности процесса (влияние расхода и природы собирателя, значения рН раствора, времени флотации).

Целесообразность применения алкилкарбоксилатов кальция в качестве флотационных собирателей-носителей обусловлена тем, что в сточных водах предприятий, использующих основные красители, содержатся, с одной стороны, мыла, а с другой стороны, всегда присутствуют ионы кальция. При взаимодействии мыла с ионами кальция могут образовываться коллоидные растворы алкилкарбоксилатов кальция.

Анализ красителя в водных растворах осуществляли фотоколориметрически с помощью фотоколориметра КФК-3 при длине волны l=440 нм.

Коллоидные растворы алкилкарбоксилатов кальция получали по методике [3].

Флотационную обработку водных растворов основного желтого осуществляли на пневматической установке, подробно описанной в работе [2].

Проведенные исследования показали (рис.1), что максимальная степень флотационного выделения основного желтого наблюдается при расходе алкилкарбоксилатов кальция 1,3 моль на 1 моль извлекаемого основного красителя.

Рис.1. Влияние расхода (g) алкилкарбоксилата кальция на степень флотационного выделения (a) основного желтого

При увеличении длины углеводородного радикала алкилкарбоксилатов кальция от додецил- к гексадецилкарбоксилату степень флотационного выделения основного красителя уменьшается. Уменьшение собирательной способности алкилкарбоксилатов кальция при увеличении их длины углеводородного радикала, может быть обусловлено изменением коллоидно-химических свойств частиц флотационного собирателя-носителя, а именно величины их электрокинетического потенциала, размеров и формы [4].

Из рис.2 видно, что наибольшая степень флотационного выделения основного желтого (95 %) наблюдается в присутствии тетрадецилкарбоксилата кальция в интервале значений рН от 8 до 12. Несколько меньшая степень флотационного выделения основного желтого (86 %) в присутствии додецилкарбоксилата кальция в интервале значений рН от 5 до 12. Минимально краситель выделяется в присутствии додецилкарбоксилата кальция при рН = 2, тетрадецилкарбоксилата кальция при рН = 4, гесадецилкарбоксилата кальция при рН = 5.

Уменьшение степени флотационного выделения основного желтого в присутствии додецилкарбоксилата кальция в интервале значений рН от 5 до 2, тетрадецилкарбоксилата кальция в интервале значений рН от 8 до 4 и гексадецилкарбоксилата кальция в интервале значений от 8 до 5 связано с разложением алкилкарбоксилатов кальция, протекающем по схеме

.

Равновесие этой реакции раствора резко смещается вправо, в сторону образования алкилкарбоновой кислоты при определенном значении рН, зависящем от длины углеводородного радикала.

Рис.2. Влияние значения рН на степень флотационного выделения основного желтого (собиратель: алкилкарбоксилаты кальция)

Увеличение степени флотационного выделения основного желтого в присутствии тетрадецилкарбоксилата кальция при рН

Установлено, что максимальное флотационное выделение основного желтого в присутствии алкилкарбоксилатов кальция происходит в течение 5-10 мин (рис. 3). Последующее увеличение продолжительности флотационного процесса (до 30 мин) не оказывает влияния на степень флотационного выделения основного желтого.

Кинетика флотационного выделения основного желтого в присутствии алкилкарбоксилатов кальция описывается уравнением, аналогичным уравнению реакции второго порядка

,

где k – константа скорости флотации; С0- концентрация красителя при времени флотации t = 0; С – концентрация красителя при времени флотации t.

Рис.3. Кинетика флотационного выделения основного желтого в присутствии алкилкарбоксилатов кальция

Графическое решение кинетического уравнения второго порядка показало, что константы скорости флотации в присутствии додецил-, тетрадецил- и гексадецилкарбоксилата кальция соответственно равны 0,33 ·10-4; 0,23·10-4 и 0,04·10-4 дм3/(моль·мин).

Таким образом, в качестве флотационного собирателя-носителя основного желтого может быть использован додецил- и тетрадецилкарбоксилат кальция. В этом случае процесс флотационного выделения основного желтого наиболее эффективен в щелочной среде при расходе собирателя-носителя 1,3 моль на 1 моль извлекаемого красителя.

Литература

1. Зубарева Г.И. Выбор высокоэффективных собирателей различных классов для флотационного извлечения ионов металлов из промышленных сточных вод// Химическая промышленность.-2001.- № 10.- с.46-48.

2. Солдаткина Л.М., Менчук В.В., Менчук Е.М. Флотационное выделение основных красителей с помощью додецилкарбоксилата магния//Вода и здоровье-2001: Сб.научн.статей. -Одесса: ОЦНТЭИ, 2001.- с.191-194.

3. Скрылев Л.Д., Дашук Л.А., Свиридов В.В. Щелочные соли жирных кислот как собиратели ионов щелочноземельных металлов// Украинский хим.ж.- 1976.- 42, № 9.- с.910-913.

4. Скрылев Л.Д., Сазонова В.Ф. Коллоидно-химические основы защиты окружающей среды от ионов тяжелых металлов. Ионная флотация.- Киев: УМКВО, 1992.- 216 с.

Нет пока ответов

Комментарии закрыты.