Дослідження та апаратурне оформлення процесів співосадження мікродомішок елементів з метою екологізації уранового виробництва

*електрохімічний спосіб очищення шахтних вод реалізований на одному із об”єктів Східного гірничо-збагачувального комбінату , проведені промислові випробування, які показали можливість отримання питної води із стічних вод уранової шахти;

*Жовтоводським екологічним центром розпочаті роботи по освоєнню серійного випуску побутових апаратів та пересувних установок для отримання питної води із забруднених джерел;

*на одному із уранових рудників проведені промислові випробування співосаджувальної технології очищення стічних шахтних вод (потужність ~500 м3/год.), які показали можливість очищення води до норм НРБУ - 97, ухвалено рішення про впровадження вказаної технології і на інших шахтах Східного гірничо-збагачувального комбінату, де зараз проводиться будівництво та монтаж апаратурної схеми;

*на Дніпропетровському лікеро-горілчаному заводі змонтована установка потужністю ~10м3/год., проведені пуско-налагоджувальні роботи, виготовлена дослідна партія горілки на екологічно чистій воді, прийнято рішення та одержано дозвіл Міністерства охорони здоров”я України про промислову експлуатацію установки;

*технологія очищення шахтних вод покладена в основу “Вихідних даних” для шахти “Червоний партизан” об”єднання Луганськантрацитвугілля;

*на основі “Вихідних даних” зараз виконуються проектні роботи по апаратурному оформленню технології очищення шахтних вод тресту “Кривбасгідрозахист”;

*експресні методики для аналізу розроблених процесів використовуються в практиці роботи лабораторій Східного гірничо-збагачувального комбінату, науково-виробничого об”єднання “АІР”, науково-промислового підприємства “Акватех”, Жовтоводського екологічного центру, Центральної лабораторії охорони навколишнього середовища 6 Головного управління (м. Арзамас - 16);

*матеріали роботи застосовувались під час навчання в Південній філії Центрального інституту підвищення кваліфікації Мінатоменергопрому;

*різні варіанти технології водопідготовки стали призерами Всесоюзного конкурсу по очищенню вод Кривбасу, Всесоюзного екологічного конкурсу по використанню мембраних методів водопідготовки і конкурсу країн СНД, який проводився фірмою “Ейкос”;

*економічний ефект від реалізації розробок становить близько 230 тис. грн. на рік тільки за рахунок впровадження співосаджувальних процесів на двох шахтах. При цьому не враховується ефект, пов”язаний з поліпшенням екологічної обстановки та захистом здоров”я людей від споживання якісної питної води.

Особистий внесок здобувача полягає в: розробці нового підходу до процесу співосадження мікроелементів та способів утворення колекторів; проведенні, обробці та інтерпретації результатів експериментів; створенні гіпотези впливу змінних електромагнітних полів на форму знаходження мікродомішок елементів в розчині; запропонуванні застосування зміннострумової обробки для інтенсифікації інших міжфазних процесів; створенні технологічних схем та принципового апаратурного оформлення для реагентного та електрохімічного процесів промислової реалізації різноманітних способів отримання очищеної води. Ідеї, що належать співавторам, в дисертації не використовувались.

Апробація роботи. Результати роботи доповідались і обговорювались на Всесоюзному семінарі “Неорганічні сорбенти та використання природних ресурсів в охороні навколишнього середовища” (м. Севастополь, 1983 р.), ХІІ Всесоюзному симпозіумі ( м. Таллінн 1985р.), ІІ Всесоюзній конференції по аналітичній хімії радіоактивних елементів (м. Москва, 1986 р.), Всесоюзній конференції “Реахімтехніка - 2” (м. Дніпропетровськ, 1985р.), Всесоюзній конференції ” Реахімтехніка - 3” (м. Дніпропетровськ, 1989р.), Галузевій науково-технічній конференції “Мінатоменергопрому” (м. Жовті Води, 1989р.), засіданні секції “Мало- та безвідходні технології та удосконалення хімічної техніки” ПНЦ (м. Дніпропетровськ, 1989р.), Всесоюзному конкурсі по утилізації шахтних вод Кривбасу (м. Кривий Ріг, 1990р.), Всесоюзному конкурсі по мембраним методам очищення (м. Москва, 1990р.), Конференції по перспективним дослідженням НАТО “ Конверсія та екологія” (м. Дніпропетровськ, 1997р.).

Публікації результатів досліджень. Основний зміст роботи викладений в 14 статтях, 10 тезах доповідей, 6 авторських свідоцтвах та одному звіті. 

Окрім того, отримано 3 рішення про видачу патентів Російської Федерації.

Структура та об”єм дисертації. Дисертаційна робота складається із вступу, 6 розділів, висновків, списку використаної літератури та додатків. Матеріали роботи викладені на 186 сторінках машинописного тексту, ілюстрції включають 61 таблицю та 39 рисунків. В бібліографії приведено 226 джерел. 

 

 

У вступі обгрунтована необхідність комплексного підходу при вирішенні проблеми екологізації діяльності уранового комплексу в Придніпровському регіоні та забезпеченні населення якісною питною водою. Представлена мета проведеної роботи, вирішувані задачі, наукова новизна, та практична значимість від впровадження отриманих в процесі виконуваної роботи результатів.

У першому розділі наведено огляд літератури, в якому проведений практичний аналіз існуючих теоретичних аспектів розподілу мікродомішок елементів між рідкою і твердою фазами, основні способи концентрування мікродомішок радіоактивних елементів і важких металів та вплив зовнішніх фізичних полів на міжфазні процеси.

Розглянуті основні існуючі апарати та апаратурні схеми очищення шахтних вод, технологічних розчинів і способи отримання питної води.

Другий розділ присвячений дослідженню процесів співосадження мікродомішок металів і радіоактивних елементів при реагентному виділенні змішаного колектора. Розглянуто стан мікроелементів в розчині і вивчені основні залежності співосаджувальних процесів. При цьому показано, що в якості співосаджувача може бути використаний змішаний колектор - гідроксид магнію і карбонат кальцію. Так як кальцій і магній являються звичайною складовою частиною природних і стічних вод, то при цьому відпадає необхідність вводити інші реагенти для утворення колектора. 

Концентраційна рівновага розподілу мікроелементів між твердою і рідкою фазами встановлюється на протязі 15 - 20 хвилин, і подальше збільшення часу контактування фаз не вносить змін в процес співосадження. Враховуючи час формування твердої фази (співосаджувача) можна припустити, що час встановлення концентраційної рівноваги обумовлюється часом формування колектора.

Враховуючи сезонні коливання температури, досліджено вплив температури на процес співосадження мікроелементів. Проведеними дослідами показано, що сезонні коливання температури суттєво не впливають на процес співосадження. Зміна концентрацій мікроелементів в інтервалі від