Том 333 № 3 (2022)

DOI https://doi.org/10.18799/24131830/2022/3/3480

ВЛИЯНИЕ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА КИНЕТИКУ ПРОЦЕССА ЩЕЛОЧНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ АЛЮМИНИЕВЫХ ОТХОДОВ

Ссылка для цитирования: Новиков А.С., Мостовщиков  А.В. Влияние ультразвукового излучения на кинетику процесса щелочной переработки алюминиевых отходов // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2022. – Т. 333. – № 3. – С. 49-56.

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 закономерности процесса щелочной переработки алюминиевых отходов в поле ультразвука, предложить механизм этого процесса и на основании установленных закономерностей и предложенного механизма разработать методику щелочной переработки алюминиевых отходов. Объекты: образцы алюминиевых отходов в виде пластинок и стружки. Методы: волюмометрия, дифференциально термический анализ, оценка и анализ кинетических кривых процесса при разных температурах. Результаты. Проведен анализ кинетических кривых, рассчитаны константы скоростей процесса при различных температурах, найден порядок химической реакции. По рассчитанной энергии активации процесса была дана характеристика о кинетической области процесса. Найдено массовое содержание алюминия в образцах. Согласно полученным данным, воздействие на систему ультразвуком способствовало увеличению скорости химического процесса на 44,1 % при 303 К; на 25,4 % при 313 К. Сам процесс начинался в течение 1…3 секунд и завершался в течение нескольких минут, что подтверждает возможность утилизации алюминиевых отходов с помощью щелочных растворов при невысоких температурах. Полученный водород можно использовать в водородной энергетике, поскольку он является единственным газообразным продуктом реакции, что снимает необходимость в его очистке перед транспортировкой. Отфильтрованный гидроксид алюминия можно использовать в силикатной промышленности для получения пористой корундовой керамики.

Ключевые слова:

Сонохимия, утилизация отходов, получение водорода, получение гидроксида алюминия, волюмометрия, изучение кинетики

Авторы:

Александр Станиславович Новиков

Андрей Владимирович Мостовщиков

Скачать pdf