Международная группа ученых предложила комплексный метод получения синтетического гипса из продуктов фильтрации вод, поступающих из природных источников. Из оставшихся после производства гипса отходов исследователи предлагают изготавливать сорбенты для удаления нефтепродуктов из рек, морей и океанов, а также фотокаталитические материалы для очистки сточных вод от красителей. Испытания полученных материалов показали, что они не только соответствует всем требованиям, предъявляемым к веществам данного класса, но и могут использоваться в качестве удобрения. Работа была опубликована в научном журнале Environmental Science and Pollution Research.
Зачастую промышленные отходы являются для предприятий проблемой, требующей дополнительных затрат на хранение или утилизацию. Нейтрализация отработанной серной кислоты и химических осадков обесцвечивания природных вод позволяет не только сократить объем утильсырья, но и создать новый продукт, который может быть использован в строительстве, медицине или других отраслях. Однако в таком случае помимо синтетического гипса образуется кислый фильтрат — жидкость с высокой кислотностью и высоким содержанием железа.
Ученые Университета МИСИС совместно с коллегами из Белоруссии предложили перерабатывать кислый фильтрат не только в магнитные сорбенты, способные удалять нефтепродукты из водных сред, но и в фотокаталитические материалы для очищения сточных вод от красителей. Как отмечают исследователи, вода, остающаяся после нейтрализованного фильтрата, может использоваться в качестве комплексного удобрения, так как содержит серу, кальций, магний и натрий.
Фотокаталитические материалы получили методом синтеза горения в растворе, а в качестве восстановителей использовали глицин, лимонную кислоту, мочевину и гексаметилентетрамин.
«Сульфат железа высокой концентрации, полученный после производства гипса является отличным источником для синтеза магнитных сорбентов и фотокатализаторов. Наилучшие результаты в качестве фотокаталитических материалов для разрушения вредных органических веществ показали образцы, полученные с использованием лимонной кислоты и гексаметилентетрамина в качестве восстановителей. Для изготовления наиболее эффективных нефтесорбентов лучше использовать в качестве восстановителя глицин. Оставшийся нейтрализованный фильтрат также прошел испытания в качестве комплексного удобрения. Побеги масличной редьки, политые этим раствором, ускорили рост на 15%, по сравнению с необработанными образцами», — отмечает соавтор исследования Валентин Романовский, сотрудник НИЦ «Конструкционные керамические наноматериалы» Университета МИСИС.
Дальнейшие исследования ученых будут направлены на апробацию технологии получения синтетического гипса из других кальцийсодержащих отходов и получение на их основе высококачественных вяжущих.
