Установлено механізм вилужування галієвмісних зольних уносів соляною кислотою. Запропоновано шляхи інтенсифікації цього процесу, показано принципову можливість здобуття галію в розчин більше, ніж на 95 % і часткового відділення його від основних макродомішок.

На основі фізико-хімічного дослідження продуктів взаємодії галієвмісних зольних возгонів з сірчаною кислотою, а також кінетики водного вилуговування цих продуктів встановлено механізм та оптимальні умови перебігу процесів, запропоновано шляхи їх інтенсифікації. Це забезпечує вилучення галію в розчин більше, ніж на 92 % та його часткове відокремлення від домішок.

Досліджено фізико-хімічні властивості вторинної германієвої сировини та продуктів його переробки. Встановлено, що процес відновлювального опалу з метою переведення германію та інших цінних компонентів у возгони у вигляді фаз, що легко розкриваються, дозволяє збільшити ступінь відгонки германію у вигляді тетрахлориду від 19 до 91 % у порівнянні з первинною сировиною.

Фазовый состав германийсодержащего сырья исследовали химическими и физическими методами, основываясь на изучении поведения германия при действии на образцы различных реагентов в сочетании с нагреванием, окислением или восстановлением. Данный методологический подход позволил установить распределение германия по фазам продуктов, что важно с технологической точки зрения для правильного выбора способов вскрытия исходного сырья.

ИК-спектроскопическим, рентгенофазовым, петрографическим и термическим методами анализа изучен физический и химический состав возгонов от сжигания энергетических углей, содержащих галлий и германий. Рекомендованы пути вскрытия исходного продукта с целью максимального перевода ценных компонентов сырья в раствор.

Изучена возможность извлечения германия и сопутствующих ценных компонентов из промышленных отходов. В качестве методов вскрытия сравнены прямое соляно-кислотное выщелачивание необработанного и предварительно обожженного исходного продукта и микробиологическое выщелачивание с применением тионовых бактерий. Установлено, что степень извлечения германия при химической переработке зависит от фазового состава исходного сырья. Наличие германия в трудновскрываемых фазах требует осуществления предварительного восстановительного обжига с целью перевода германия и других ценных компонентов в возгоны в виде легковскрываемых фаз. Это позволяет обеспечить степень отгонки германия в виде тетрахлорида из любого вида сырья на 80 - 90 %. Использование в процессе биовыщелачивания тионовых бактерий независимо от исходного сырья позволяет извлекать в раствор германий и сопутствующие элементы на 88 - 100 % в течение 1 - 2 сут эксперимента.

Індекс рубрикатора НБУВ: К345.23

Рубрики:

Металургія германію

Шифр НБУВ: Ж28350 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Проведен анализ состояния и перспектив использования биотехнологических методов переработки техногенных отходов с целью извлечения из них ценных металлов. Показаны преимущества этих методов перед традиционными химическими. Представлены результаты по использованию тионовых бактерий для извлечения германия и сопутствующих цветных металлов из золоуносов от сжигания углей и отходов свинцово-цинкового производства.

Изучено поведение катодов на основе комплекса тетраметоксифенилпорфирина с Co(II) и кобальтита Ni(II) в условиях работы кислородно-цинкового элемента. Приведены результаты испытаний элемента в потенциодинамических и гальваностатических условиях в щелочном растворе. Катоды на основе данных электрокатализаторов показали высокую активность и химическую устойчивость в процессе испытаний при высокой плотности зарядного и разрядного тока. При этом для катода на основе металлопорфирина наблюдается увеличение энергоемкости в 1,3 раза.

Представлены результаты комплексной химико-биологической оценки отвалов центральной обогатительной фабрики Львовско-Волынского угольного бассейна с точки зрения их фитотоксичности, возможности вторичной переработки и детоксикации. Приведены сравнительные данные о содержании металлов в исследуемых техногенных отходах с их ПДК для почв и промышленно значимыми концентрациями в сырье. С использованием фитотеста выявлено ингибирующее действие металлов в количествах, соответствующих их содержанию в исследуемых техногенных отходах, на всхожесть семян пшеницы (сорт Безостая 1). Показана возможность вторичной переработки отходов углеобогащения консорциумом собственной сероокисляющей микробиоты, обеспечивающей извлечение ценных металлов, в том числе редких - германия и галлия. Одновременно с извлечением металлов при бактериальном выщелачивании происходит детоксикация отвалов, что подтверждено методами биотестирования на семенах пшеницы.

Цель работы - изучение способности к выщелачиванию редких и цветных металлов из золы от сжигания Павлоградского угля на Ладыжинской теплоэлектростанции сообществом микроорганизмов сформировавшегося в процессе хранения техногенного микробиоценоза. Методом атомно-абсорбционной спектроскопии установлено, что в золе содержатся в промышленных концентрациях медь, цинк, свинец, галлий, германий, олово, ванадий, кобальт, алюминий. Исследования по выщелачиванию металлов из золы от сжигания Павлоградского угля проводили в условиях, благоприятных для роста мезофильных гетеротрофных микроорганизмов, мезофильных ацидофильных хемолитотрофных бактерий и умеренно термофильных ацидофильных хемолитотрофных бактерий. В процессе исследований показана высокая выщелачивающая активность сообщества ацидофильных хемолитотрофных бактерий, населяющих золу Ладыжинской ТЭС, относительно германия, галлия, кадмия и никеля. В мезофильных условиях в результате биохимической деятельности сообщества хемолитотрофных бактерий в раствор независимо от источника энергии практически полностью переходили германий, галлий и кадмий, а также до 76,6 % никеля.

Установлена высокая окислительная активность аборигенной микробиоты, которая доминирует в золошлаковых отходах сжигания углей и представлена мезофильными, умеренно термофильными и термофильными ацидофильными железо-, сероокисляющими бактериями. Изучено влияние компонентного и концентрационного состава выщелачивающих растворов на эффективность извлечения сообществом ацидофильных хемолитотрофных бактерий германия, циркония, никеля, марганца и цинка из золы. Выявлена зависимость извлечения микроколичеств германия, циркония и сопутствующих макрокомпонентов исследуемого сырья от минерального состава выщелачивающих растворов (на основе рецептур питательных сред 9К, Летена, для железоокисляющих бактерий) и источников энергии (тиосульфат, тиомочевина, железо(II)). Установлено, что в первую очередь в раствор извлекаются германий, никель и цирконий. Определены наиболее эффективные сочетания "минеральный состав + источник энергии", при которых достигается степень извлечения металлов из золы углей (%): Ge - 85,0; Ni - 75,0; Zr - 45,9.

Рассмотрено негативное воздействие на окружающую среду техногенных отходов добывающих и перерабатывающих предприятий Украины. Это связано со значительным содержанием в минеральном сырье техногенного происхождения тяжелых металлов, превышающим ПДК для почв в 2 - 30 раз. Обобщены и проанализированы данные исследований о токсическом и мутагенном действии ионов тяжелых металлов на звенья трофической цепи. Рассмотрено современное состояние проблемы экологической опасности техногенных отходов предприятий энергетики и углеобогащения. С помощью методов биотестирования с использованием в качестве тест-объектов организмов различного трофического уровня доказано токсико-генетическое влияние техногенных отходов различного происхождения на микроорганизмы, беспозвоночные, семена высших растений, культур клеток растений. Приведены данные о структурных перестройках в различных экологических нишах, вызванных техногенными отходами, об их влиянии на здоровье людей.

Проведено электрохимическое исследование процесса выщелачивания металлов из твердого техногенного субстрата методом циклической вольтамперометрии. Установлена зависимость скорости окислительно-восстановительных реакций от состава минеральных растворов, присутствия штаммов бактерий и длительности процесса выщелачивания.

Індекс рубрикатора НБУВ: Г576.2

Рубрики:

Дослідження електродних процесів

Шифр НБУВ: Ж69659 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: Е40*872 + К315.3

Рубрики:

Загальна мікробіологія

Вилуговування у гідрометалургії

Шифр НБУВ: Ж25976 Пошук видання у каталогах НБУВ 

В обзоре приведены литературные данные о содержании различных форм серы в углях, ее влиянии на качественные характеристики углей. Указаны технологические и экологические проблемы, возникающие в результате сжигания высокосернистых углей. Рассмотрены вопросы обогащения углей и представлен обзор современных методов их обессеривания. Внимание уделено биотехнологическим методам с использованием микроорганизмов различных таксономических групп. Приведены данные о снижении содержания в углях серы, в основном пиритной, представителями мезофильных и умеренно термофильных ацидофильных хемолитотрофных бактерий. Дан сравнительный анализ способности гетеротрофных бактерий родов Pseudomonas, Bacillus, Brevibarterium и др. разрушать серосодержащий гетероатом, входящий в структурную матрицу угля. Приведены данные о роли гетеротрофных бактерий в окислении органической серы.

Представлен краткий обзор современной научно-методической литературы, раскрывающей основные механизмы действия ультразвука на твердые субстраты, водные системы, микроорганизмы. Рассмотрены различные физико-химические и биологические эффекты, возникающие под действием ультразвуковых полей разной интенсивности и частоты, в частности, у микроорганизмов и в процессах с их участием. Приведены примеры использования ультразвуковой обработки для повышения технологических показателей процессов десульфуризации углей и биовыщелачивания металлов.

Проанализирована и обобщена информация о применении биотехнологических методов для переработки минерального и техногенного сырья. Приведен обзор основных групп микроорганизмов, входящих в состав микробиоценозов различных экологических ниш и отходов. Показана лидирующая роль ацидофильных хемолитотрофных бактерий в окислении природного сульфидного сырья. Рассмотрены основные механизмы бактериального выщелачивания металлов и влияние различных факторов на эффективность окисления сульфидов металлов. Дана характеристика основным методам бактериального выщелачивания - чановому, подземному и кучному; рассмотрены их преимущества и недостатки. Приведены примеры промышленного использования биовыщелачивания для получения меди, никеля, золота, урана. Отмечено практическое отсутствие применения методов бактериального выщелачивания для переработки техногенного сырья, в частности, отходов угольной промышленности и энергетики для извлечения ценных металлов - германия, галлия и др.

Індекс рубрикатора НБУВ: Е40*801.1-641.1 + Е40*801.64-640.1

Рубрики:

Загальна мікробіологія

Шифр НБУВ: Ж25976 Пошук видання у каталогах НБУВ