Method of Water Purification Using Sulfate-Chloride Aluminum-Iron Coagulant Substandard Bauxite

Abstract

Одним з основних методів очищення природних і стічних вод є коагуляція. Очищення води від завислих речовин є дуже складним через малий розмір їхніх частинок та флокуляційну стійкість. У багатьох випадках інтенсифікації цих процесів можна досягти укрупненням частинок у флокулах під дією флокулянтів, особливо їхніх сумішей. Вихідною сировиною для флокулянтів слугують як чисті хімічні солі, так і мінеральна сировина. Методика одержання коагулянту з мінеральної сировини (алуніт, нефелін, шлаки, зола та глини, боксити) і некондиційних природних руд, що вважаються технічними відходами, значно дешевша за одержання реагентів із чистих хімічних солей. Представлено технологію, що одночасно розв’язує проблему одержання дешевого, економічно ефективного алюмозалізного коагулянту та зменшення відходів видобутку бокситів. Ці відомості підтверджено дослідженням фізико-хімічних і термодинамічних умов процесу, валідацією математичних моделей та розрахунковими даними щодо ефективності очищення промислових стічних вод за застосування цього коагулянту. У цій науковій праці представлено оригінальне дослідження з розроблення коагулянтів-флокулянтів на основі сульфатно-хлоридних алюмінієвих коагулянтів і некондиційних бокситів. Новизна роботи полягає у виборі некондиційних матеріалів для одержання ефективних коагулянтних продуктів.

One of the main methods of natural water and wastewater treatment is coagulation. Water purification from suspended solids is very difficult due to their small particle size and flocculation stability. In many cases, enhancement of these processes can be achieved by enlargement of the particles in flocculence under the action of flocculants, especially mixtures (mixing) of them. Both pure chemical salts and mineral raw materials are used as initial raw materials for flocculants. The technique of obtaining coagulant from mineral raw materials (alunite, nepheline, slag, ash and clay, bauxite) and unconditioned natural ores that are considered technical waste is much cheaper than obtaining reagents from pure chemical salts. A technology is presented that simultaneously solves the problem of obtaining low-cost, cost-effective alumina iron coagulant and reducing bauxite mining waste. This information is confirmed by the study of the physicochemical and thermodynamic conditions of the process, the validation of mathematical models, and estimated data on the efficiency of industrial wastewater treatment when a given coagulant is applied. This scientific paper presents original research on the development of coagulants-flocculants based on sulfate-chloride alumina coagulants and substandard bauxite. The novelty of the work lies in the selection of substandard materials for the extraction of effective coagulant products.