ФГБОУ ВО «Российский химико-технологический университет имени Д. И. Менделеева», Москва, Россия:
А. В. Колесников, канд. техн. наук, доцент кафедры инновационных материалов и защиты от коррозии, эл. почта: artkoles@list.ru
Д. Ю. Жуков, канд. техн. наук, советник ректора
В. А. Колесников, докт. техн. наук, профессор, зав. кафедрой «Технологии неорганических веществ и электрохимических процессов»

Представлены экспериментальные данные по электрофлотационному извлечению гидроксида железа (III) из водных растворов различного состава в присутствии поверхностно-активных веществ (ПАВ), органических композиций. Показана высокая эффективность электрофлотационного процесса извлечения порошкообразных материалов — углей ОУ-Б, в присутствии коагулянта FeCl₃ и композиции FeCl₃ – ПАВ. Степень извлечения достигает 90–98 %. Высокая степень извлечения в присутствии Fe(III) связана с увеличением размера дисперсной фазы Fe(OH)₃ – ОУ до 50–60 мкм и снижением отрицательного электрокинетического потенциала. Влияние флокулянтов и ПАВ различной природы невелико, степень извлечения ОУ-Б не превышает 40–50 %. Показано, что ПАВ различной природы сорбируется на свежесформированных осадках гидроксида железа (III). Наиболее высокое значение сорбции наблюдается для катионных ПАВ.

Работа выполнена при финансовой поддержке РХТУ имени Д. И. Менделеева (проект № З-2020-004).

1. Шабанова Н. А., Попов В. В., Саркисов П. Д. Химия и технология нанодисперсных оксидов : учебное пособие. — М. : Академкнига, 2006. — 309 с.
2. Mishra M., Chun D. M. α-Fe₂O₃ as a photocatalytic material: A review // Applied Catalysis A: General. 2015. Vol. 498. P. 126–141.
3. Ковалев В. В., Ковалева О. В. Теоретические и практические аспекты электрохимической обработки воды. — Кишинев : Молдавский гос. ун-т, 2003. — 414 с.
4. Ghernaout D., Naceur M. W., Ghernaout B. A review of electrocoagulation as a promising coagulation process for improved organic and inorganic matters removal by electrophoresis and electroflotation // Desalination and Water Treatment. 2010. Vol. 28, Iss. 1-3. P. 287.
5. Максимов Е. А., Остсемин А. А. Интенсификация очистки эмульсионных и маслосодержащих сточных вод прокатного производства методом электрофлотации // Металлург. 2014. № 11. С. 27–30.
6. Бруннер Х., Швальберг Й., Фляйшандерль А., Репке А. Рециклинг железосодержащей побочной продукции в установках DRI // Черные металлы. 2017. № 8. С. 59–63.
7. Balla Wafaa, Essadki A. H., Gourich B., Dassaa A., Chenik H. et al. Electrocoagulation/electroflotation of reactive, disperse and mixture dyes in an external-loop airlift reactor // J. Hazardous Mater. 2010. Vol. 184, Iss. 1-3. P. 710–716.
8. Aoudj S., Khelifa A., Drouchie N., Belkada R., Miroud D. Simultaneous removal of chromium (VI) and fluoride by Electrocoagulation-Electroflotation: Application of a hybrid Fe-Al anode // Chemical Engineering Journal. 2015. Vol. 267. P. 153–162.
9. Xu H.-Y., Yang Z.-H., Luo Y.-L., Wang P., Huang J. et al. Study on a Real-Time Control Strategy to Cr(VI) Removal with Fluctuation of Influent in Fe-Electrocoagulation-Al-Electroflotation Reactor // Journal of the Electrochemical Society. 2018. Vol. 165, Iss. 9. P. E366–E374.
10. Lopez J. A., González F., Bonilla F. A., Zambrano G., Gómez M. E. Synthesis and characterization of Fe₃O₄ magnetic nanofluid // Revista Latinoamericana de Metalurgia y Materiales. 2010. Vol. 30, Iss. 1. P. 60–66.
11. Shenghai Wang, Chuncheng Yang, Xiufang Bian. Magnetoviscous properties of Fe3O4 silicon oil based ferrofluid // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2012. Vol. 324, Iss. 20. P. 3361–3365.
12. Sillanpää M., Shestakova M. Electrochemical Water Treatment Methods: Fundamentals, Methods and Full Scale Application. Oxford: Butterworth-Heinemann. 2017. — 310 p.
13. Mansour L. B., Kesentini I. Treatment of effluents from cardboard industry by coagulation-electroflotation // Journal of Hazardous Materials. 2008. Vol. 153, Iss. 3. P. 1067–1070.
14. Филатова Е. Г. Обзор технологий очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов, основанных на физико-химических процессах // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2015. № 2. С. 97–109.
15. Chen X., Chen G. Electroflotation // Electrochemistry for the Environment. 2010. Vol. 1. P. 263–278.
16. Дегель Р., Фредлинг К., Хансман Т., Каппес Х., Бароцци С. Концепция безотходного металлургического производства // Черные металлы. 2016. № 4. С. 40–49.
17. Ben-Sasson M., Calmano W., Adin A. Iron-oxidation processes in an electroflocculation (electrocoagulation) cell // J. Hazard. Mater. 2009. Vol. 171. P. 704–709.
18. Колесников В. А., Ильин В. И., Бродский В. А., Колесников А. В. Электрофлотация в процессах водоочистки и извлечения ценных компонентов из жидких техногенных отходов. Обзор. Часть 1 // Теоретические основы химической технологии. 2017. Т. 51. № 4. С. 361–375.
19. Кругляков П. М., Хаскова Т. Н. Физическая и коллоидная химия. — М. : Высшая школа, 2005. — 317 с.
20. Буторина И. В. Основные направления улучшения экологических показателей производства черных металлов // Черные металлы. 2014. № 4. С. 21–25.
21. Kolesnikov V. A., Brodsky V. A., Perfileva A. V., Kolesnikov A. V. Electroflotation extraction of sparingly soluble compounds of nonferrous and rare-earth metals from liquid technological waste // Pure and Applied Chemistry. 2017. Vol. 89, Iss. 10. P. 1535–1541.
22. Паршина Ю. И., Колесников В. А., Ильин В. И. Разработка технических решений по извлечению железа из концентрированных солевых систем электрофлотацией // Оборонный комплекс — научно-техническому прогрессу России. 2002. № 4. С. 67–68.
23. Авдеев Я. Г., Горичев И. Г., Лучкин А. Ю. Влияние ингибитора ИФХАН-92 на удаление окалины при серно-кислотном травлении стали // Коррозия: материалы, защита. 2011. № 3. С. 41–46.
24. Корс Л. Г., Корс Н. В., Павелкова Ю. С. Выбор эффективных ингибиторов для травления стали в фосфорной кислоте // Известия КГТУ. 2011. № 20. С. 76–83.
25. Колесников В. А., Меньшутина Н. В., Десятов А. В. Оборудование, технологии и проектирование систем очистки сточных вод. — М. : ДеЛи плюс, 2016. — 288 с.
26. Martínez-Huitle C. A., Rodrigo M. A., Scialdone O. Electrochemical water and wastewater treatment. Oxford: Butterworth-Heinemann, 2018. — 556 p.
27. Ксенофонтов Б. С. Очистка сточных вод: кинетика флотации и флотокомбайны : монография. — М. : ИД ФОРУМ : ИНФРА-М, 2018. — 255 с.