СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ МЕТОДИК ПЕРЕРАБОТКИ АЛЮМИНИЕВЫХ ОТХОДОВ

Abstract

Ссылка для цитирования: Новиков А.С., Мостовщиков А.В., Сударев Е.А. Сравнительный анализ физико-химических методик переработки алюминиевых отходов / // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2023. – Т. 334. – № 4. – С.53-61. Актуальность исследования обусловлена необходимостью разработки новых методик по утилизации металлических отходов. Данное направление, при участии различных интенсифицирующих воздействий, относится к ресурсосберегающим, технологическим, минимизирующим объемы капитальных затрат на сырьё, производство и последующую реализацию. Цель: изучить физико-химические методики по щелочной и кислотной переработке алюминиевых отходов в поле ультразвука, рассмотреть механизмы этих процессов, сравнить кинетические характеристики, выявить плюсы и минусы методик и на основании сравнительного анализа сделать вывод о том, какая из методик наиболее эффективна. Объекты: образцы алюминиевых отходов в виде пластинок и стружки. Методы: волюмометрия, сонохимический синтез, оценка и анализ кинетических кривых процесса при разных температурах, рентгенофазовый анализ. Результаты. Проведен анализ кинетических кривых, констант скоростей процессов при различных температурах, порядков химических реакций. Были сравнены между собой значения энергий активации целевых химических реакций, характеристики кинетических областей процессов. Несмотря на длительный индукционный период, кинетический потенциал кислотной переработки алюминиевых отходов оказался в 2 раза выше, чем у щелочной при температурах 313–323 К. Ультразвуковое излучение на эту характеристику существенно не влияло, хотя и снижало индукционный эффект в 2 раза. Механизмы протекающих сонохимических процессов в данных методиках оказались очень схожими между собой, принципиальных различий не наблюдалось. Полученные в ходе химической переработки продукты в виде водорода, гидроксида, хлорида и ортофосфата алюминия на данный момент крайне востребованы в энергетической, химической и силикатной промышленности, а также в медицине.