БУРЕ ВУГІЛЛЯ – СИРОВИНА ДЛЯ ОТРИМАННЯ ВОДОРОЗЧИННИХ СОРБЕНТІВ
DOI:
https://doi.org/10.20998/2078-5364.2023.3.06Ключові слова:
буре вугілля, гумінові речовини, гумінові кислоти, ультрафільтрація, іони важких металівАнотація
Досить значні запаси бурого вугілля зосереджені в Дніпровському буровугільному басейні України. Вигідним є його видобування відкритим способом, адже залягання пластів є незначним. Українське буре вугілля переважно землисте, суббітумінозне, що в свою чергу характеризується підвищеним вмістом вільних гумінових кислот. Незважаючи на значні запаси бурого вугілля в Україні та сприятливі умови залягання, його видобуток є незначним. Основна частина бурого вугілля, використовується як паливо, а незначна частина його як сировина. Нами було досліджено буре вугілля Олександрійського родовища України, яке містить велику кількість (близько 80 %) гумінової кислоти, яка являється основою для отримання ефективних водорозчинних сорбентів. У статті досліджені та визначено ефективність використання бурого вугілля Олександрійського родовища для отримання гумінових речовин, їх елементний склад та вихід гумінових кислот з них. Визначено ефективність використання гумінових речовин отриманих з бурого вугілля Олександрійського родовища при зв’язуванні іонів важких металів (Pb2+, Cd2+) із застосуванням методу комплексоутворювання – ультрафільтрація. Визначено продуктивність ультрафільтраційних мембран з розчином гуматів. Розраховано коефіцієнт затримки іонів металів, який залежить від концентрації гумінових речовин. Проведені дослідження дозволяють стверджувати, що застосування методу ультрафільтрація-комплексоутворення з використанням комплексоутворювачів на основі гумінових речовин бурого вугілля Олександрійського родовища, дозволяє значно підвищити ступінь очищення водних розчинів від іонів важких металів. Дані дослідження є актуальними та розширюють можливості застосування бурого вугілля. Показано, що на основі українського бурого вугілля можна отримувати екологічний та дешевий комплексоутворювач. Важливим пріоритетом використання водорозчинних гумінових речовин є великі запаси бурого вугілля в Україні, що також може сприяти поліпшенню економічних показників. Також, проведені дослідження дозволяють стверджувати, що застосування комбінованого методу, що поєднує ультрафільтрацію з комплексоутворенням при використанні комплексоутворювачів на основі гумінових речовин бурого вугілля, дозволяє значно підвищити ступінь очищення від іонів важких металів.
Посилання
Directive (EU) 2019/944 of the European Parliament and of the Council of 5 June 2019 on common rules for the internal market for electricity and amending Directive 2012/27/EU.
Saranchuk V.I., Iliashov M.O., Oshovskyi V.V, Biletskyi V.S. Osnovy khimii i fizyky horiuchykh kopalyn [Fundamentals of chemistry and physics of fossil fuels]. – Do-netsk: Skhidnyi vydavnychyi dim, 2008. – 640 р.
Derzhavne naukovo-vyrobnyche pidpryyemstvo «Derzhavnyy informatsiynyy he-olohichnyy fond Ukrayiny» [State Scientific and Production Enterprise "State Geological In-formation Fund of Ukraine"] Mineral'ni resursy Ukrayiny [Mineral resources of Ukraine], – Kyyiv, 2020. 270 p. Available at: https://minerals-ua.info (accessed 17.04.2023).
Sobko B.E., Shustov B.E., Belov A.P. Potentsialnaya rol burogo uglya v energet-icheskom balanse strani [The Potential Role of Brown Coal in the Energy Balance of the Country] Natsionalnii gornii universitet, Intekhproekt [National Mining University, Intechproject]. Dnepr. 2018. 42 p.
Babets, Ye.K., Bielov, O.P., Shustov, O.O., Barna, T.V., Adamchuk, A.A. (2019). The development of technological solutions on mining and processing brown coal to improve its quality. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho hirnychoho Universytetu, 6, 36–44. https://doi.org/10.33271/nvngu/2020-6/005.
Wilson M.A., 1987. NMR Techniques and Application in Geochemistry and Soil Chemistry. Pergamon, Oxford.
Smernik R.J., Olk D.C., Mahieu N. Quantitative solid-state 13C NMR spectroscopy of organic matter fractions in lowland rice soils // European journal of Soil Science. 2004. № 55. P. 367–379.
Kleinhempel D. Ein Beitrag zur Theorie des Huminstoffzustandes // Archives of Agronomy and Soil Science. 1970. V. 14. № 1. P. 3–14.
Tipping E Cation binding by humic substances / Cambridge environmental chemistry series. – No. 11. – UK: Cambridge University Press. – 2004. – 434 р.
Schnitzer M., Khan S.U. Humus Substances: Chemistry and Reactions // Soil Or-ganic Matter Development of Soil Science. 1978. № 8. P. 1–64.
Kluc akova M (2018) Size and Charge Evaluation of Standard Humic and Fulvic Acids as Crucial Factors to Determine Their Environmental Behavior and Impact. Front. Chem. 6235. doi:10.3389/fchem 2018.00235.
Tipping E Cation binding by humic substances / Cambridge environmental chem-istry series. – No. 11. – UK: Cambridge University Press. – 2004. – 434 р.
DSTU 7369:2013. Stіchnі vodi. Vimogi do stіchnikh vod і їkhnіkh osadіv dlya zroshuvannya ta udobryuvannya.
Bryk M.T. Entsyklopediia membran. [Encyclopaedia of membranes]. T.1–2. / M. T. Bryk. – K.: Vyd. dim «Kyievo-Mohylianska akademiia», 2005.
Mulder M. Vvedenye v membrannuiu tekhnolohyiu [Introduction to membrane technology]. / M. Mulder. –M.: Myr, 1999. – 513 р.
Baker R. Membrane technology and application, McGraw-Hill, New York, 2000. 514 p.
Koganovskii A.M. Adsorbtsiya i ionnii obmen v protsessakh vodopodgotovki i ochistki stochnikh vod [Adsorption and ion exchange in water and wastewater treatment pro-cesses]. Kiev Naukova dumka, 1983. 240 p.
