THE USE OF GLAUCONITE IN THE TECHNOLOGY OF THE DISPOSAL OF LIQUID WASTE OF THE COKE CHEMICAL PRODUCTION

Authors

DOI:

https://doi.org/10.35546/kntu2078-4481.2023.4.1

Keywords:

liquid waste, coking industry, adsorption, wastewater, glauconite, acid activation, Avogadro 1.2.1, Molview.

Abstract

Due to restricted access to a wide range of coal grades, the industry is forced to utilize only 2–3 coal types. Such a technological approach negatively impacts the technology of capturing and processing the chemical products of coking. These plants are designed for specific compositions of charge materials, where liquid waste with only limited pollutant content can be utilized. The formed liquid waste is not completely neutralized in the biochemical purification stage and, upon entering the coke quenching process, evaporates, releasing pollutants into the environment. The purpose of the work is to model the process of pollutant sorption on glauconite, which affects the technology of processing liquid waste of coke chemical production. Glauconite does not have a single chemical formula due to fluctuations in its content. The formula varies depending on the deposit where it was formed. The generalized chemical formula of glauconite has the form (K, Na)(Fe3+, Al, Mg)2[(OH)2(Si, Al)4O10]. There are large deposits of glauconite in the Western Volyn region and in the Adamiv deposit of the Khmelnytskyi region. Using mathematical modeling in the research, a fragment of the structure of Adamivka deposit glauconite in Khmelnytskyi region was created (the bond length between Potassium and Oxygen is 2.265 Å; the Aluminum-Oxygen- Silicon bonding angle is 133º; the Aluminum-hydroxide bond length is 1.834 Å; the energy of the fragment after geometry optimization is 758.992 kJ/mol). A mechanism for the sorption of pollutants from liquid waste of coking chemical production on glauconite has been proposed. The high specificity of glauconite’s sorption to the mentioned pollutants is determined by van der Waals dispersion forces and an ion exchange mechanism. It is proposed to obtain a granular sorbent from chemically activated glauconite by the method of running-in or extrusion for the disposal of liquid waste from coke-chemical production containing a wide range of pollutants. An improved technological scheme for the installation of phenol removal from wastewater by biochemical methods with preliminary purification of liquid waste through adsorption on acid-activated granulated glauconite is provided. If the efficiency of phenol removal decreases below 50%, it is proposed to conduct desorption with 0.1 M HCl for 6–12 days.

References

Коваленко А. (2021) Удосконалення сорбційних методів очистки стічних вод від солей важких металів [Електронний ресурс]. Український державний університет науки і технологій. Режим доступу: https://crust.ust.edu.ua/server/api/core/bitstreams/de5bb5d1-24f1-4c02-a4da-be647874c554/content (дата звернення: 15.11.2023).

Друкований М. Ф., Ковальський В. П., Бурлаков В. П. Зниження радіоактивності будівельних матеріалів та виробів [Електронний ресурс] / Матеріали XІIX науково-технічної конференції підрозділів ВНТУ, Вінниця, 27–28 квітня 2020 р. Електрон. текст. дані. 2020. Режим доступу: https://conferences.vntu.edu.ua/index.php/allfbtegp/all-fbtegp-2020/paper/view/8959.

Yatsyshyn M., Reshetnyak O., Dumanchuk N., Kulyk Yu., Fartushok N., Stadnyk Yu. Hybrid mineral-polymeric composite materials on the basis of the polyaniline and glauconite-silica/ Chemistry & Chemical Technology. Vol. 7, No. 4, 2013. Р. 441–444.

Ткачук Н.А., Мельник Л.М. Порівняння адсорбційних властивостей глауконіту та активного вугілля при очищенні бортівок. / Харчова промисловість. № 10. 2011. С. 208–212.

Хохотва А. П., Маслянка К. С. Сорбція міді та нікелю фосфорильованими сорбентами у статичних умовах / Вістник НТУ «ХПІ»: Нове рішення в сучасних технологіях. 2019. № 5 (1330). С. 169–174.

Білоніжка П. Глауконіт, сколіт, селадоніт: кристалохімія, номенклатура, систематика, умови утворення./ Мінералогічний збірник. 2012. № 62. Вип. 1. С. 38–51.

Вплив кислотної активації на структурно-сорбційні характеристики глауконіту та гідрослюди / С.В. Паховчишин, Є.В. Корякіна, А.К. Матковський, Є.М. Нікіпелова, А.В. Панько, В.Ф. Гриценко // Український хімічний журнал. 2007. Т. 73, № 4. С. 92–95.

Zango, Z.U.; Rozaini, M.N.; Bakar, N.H.H.A.; Zango, M.U.; Haruna, M.A.; Dennis, J.O.; Alsadig, A.; Ibnaouf, K.H.; Aldaghri, O.A.; Wadi, I.A. Advancements in Clay Materials for Trace Level Determination and Remediation of Phenols from Wastewater: A Review. Separations 2023, 10, 125. https:/doi.org/10.3390/separations10020125.

Molview. Режим доступу: https://molview.org/(дата звернення: 15.11.2023).

Аvogadro. Режим доступу: https://avogadro.cc/(дата звернення: 15.11.2023).

Published

2024-01-29