ЗАСТОСУВАННЯ МАЛОРОЗЧИННОГО ДОЛОМІТОВОГО МІНЕРАЛУ ДЛЯ ВІДНОВЛЕННЯ ФОСФОРУ

Анотація

Метою дослідження було з’ясувати, чи підвищує внесення малорозчинного доломіту як ядер кристалізації ефективність вилучення фосфору (P) зі стічних вод шляхом кристалізації у псевдозрідженому шарі порівняно з гомогенним режимом, а також визначити режими роботи, які забезпечують максимальний ступінь вилучення та придатність отриманого продукту до повторного використання. У дослідженні використовували два безперервні реактори об’ємом 350 мл, що працювали паралельно за однакових гідродинамічних умов (висхідний потік 30 м·год⁻¹; поверхневе навантаження 0,9 кг·м⁻²·год⁻¹) і хімічних параметрів, налаштованих на утворення фосфатів кальцію (pH 7,7; Ca/P = 3,5). Було встановлено, що порівняно з гомогенним режимом застосування ядер кристалізації підвищило ступінь кристалізації як P, так і Ca приблизно з 60% до близько 80% (за оптимальних умов загальне вилучення сягало ~85% для P і ~92% для Ca). Рентгенофазовий аналіз і раманівська спектроскопія підтвердили, що домінуючою фазою в обох режимах є трикальційфосфат (Ca₃(PO₄)₂·xH₂O), тоді як мікроскопія показала, що у випадку використання ядер кристалізації утворюються більші й щільніші гранули з меншою кількістю тонкодисперсних частинок, що спрощує розділення твердої та рідкої фаз і сприяє масштабуванню. Перевірка в межах pH 6–8,7 підтвердила, що вибране робоче pH є оптимальним, а контрольні запуски процесу лише з доломітом засвідчили мінімальне вилучення P, що вказує: приріст ефективності зумовлений керованим перенасиченням за рахунок додавання кальцію. Зроблено висновок, що вилучений фосфор перебуває у стабільній кристалічній формі й придатний для використання у добривах сповільненої дії, а також як сировина для виготовлення біокераміки та біоактивного скла.

Примітка: результати дослідження опубліковано в журналі Separation and Purification Technology: Ha, T.H., Mahasti, N.N., Lu, M.C., and Huang, Y.H. (2022). Sep. Purif. Technol. 303, 122192. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2022.122192