Из-за геохимических особенностей подземные воды регионов Западной Сибири характеризуются высоким содержанием железа [1]. На Томском водозаборе в процессе обезжелезивания подземных вод выделяется более 600 т железосодержащего шлама (ЖСШ) в год. Существующая технологическая схема утилизации ЖСШ предусматривает только его захоронение.
Вопрос практического использования ЖСШ пока не решен. В работе [1] представлены результаты исследования состава ЖСШ и получения из него железооксидного пигмента кирпичнокрасного цвета путем обжига при 800ºC. Для использования полученного пигмента в различных областях народного хозяйства необходимо провести исследование его физико-химических свойств.
Цель настоящей работы: исследование физико-химических свойств и нормируемых показателей качества железооксидного пигмента, полученного из шламов водоочистки. Задачи исследования: изучить физико-химические свойства пигмента в соответствии с ГОСТ на железный сурик; исследовать кислотно-основные свойства поверхности пигмента; предположить возможность использования пигмента в производстве строительных материалов.
Методом рентгено-фазового анализа установлено, что преобладающей фазой в полученном пигменте является гематит (α-Fe2O3). Исходя из этого, была проведена сравнительная оценка качества полученного пигмента с широко известным железным суриком, изготавливаемым промышленным способом.
Исследование физико-химических свойств полученного пигмента проводили по стандартным методикам ГОСТ-8135-74 [2].
В табл. 1 представлены результаты исследований основных характеристик. Испытания показали, что полученный пигмент практически полностью соответствует установленным требованиям на природный пигмент железный сурик.
Одной из важнейших характеристик пигмента, влияющих на его качество, является размер и форма частиц. Малые их размеры обеспечивают нормативные маслоемкость, укрывистость, цветовую гамму.
Определенная по методу БЭТ площадь удельной поверхности полученного пигмента составила 9,8 м2/г, что соответствует расчетной величине размера частиц 124 нм (0,124 мкм).