Исследование сорбционных свойств цеолитсодержащего трепела Хотынецкого месторождения Орловской области

Аннотация

Цель исследования - оценить возможность использования цеолитсодержащего трепела Хотынецкого месторождения (ЦСТ) конкретного минералогического состава для очистки грунтовых и поверхностных вод от техногенных Ni²⁺ и Zn²⁺, а также в качестве геохимического барьера. В соответствии с известными ГОСТами и отраслевыми методиками изучены сорбционные и фильтрующие свойства образцов ЦСТ с предварительно установленным минералогическим и химическим составом. Определена полная катионообменная емкость исследованных образцов ЦСТ по иону аммония. Она составила 1.53 мг-экв/г. Методом «ограниченного объема» изучена кинетика сорбции указанных ионов из растворов различной минерализации минерализации (0.003 н CaCl₂ и 0.06 н CaCl₂). С учетом времени установления равновесия получены изотермы сорбции Ni²⁺ и Zn²⁺ на ЦСТ из растворов 0.003 н CaCl₂ и 0.06 н CaCl₂. В области исследованных концентраций ионов-загрязнителей (2-10 мг/дм³) изотермы сорбции Zn²⁺ и Ni²⁺ имеют линейный характер. Изучена сорбция ионов никеля и цинка в зависимости от рН. Показано, что при рН=6 из 0.003 н CaCl₂ сорбция Ni²⁺ снижается на 23%, сорбция Zn²⁺ на 13%. Вместе с тем, показано, что после 3-х недельного контакта раствора с исходным рН=6.7 равновесное рН повышается до 7.7-7.8, что может быть связано с присутствием в исходной породе других минералов (кальцит, кристобалит, смектит и др.). Скорость фильтрации за 5 месяцев уменьшилась приблизительно в 4 раза. Полученные данные позволяют сделать вывод, что исследованный ЦСТ установленного минералогического и химического состава может быть использован при решении экологических проблем (очистка поверхностных и грунтовых вод невысокой минерализации (0.003 н) от ионов Ni²⁺ и Zn²⁺).