Шлаки являются неизбежным побочным продуктом металлургического производства, выход которого может составлять от 10 до 40% произведенного металла.
Шлаковые отходы наиболее объемный вид отходов промышленного производства, хранение и переработка которого представляет ощутимую экологическую угрозу из-за наличия в их составе высокотоксичных компонентов.
В основном шлаки складируются на полигонах-хранилищах. Металлургический комбинат «Азовсталь» расположен на берегу Азовского моря, там же расположен и полигон-хранилище шлаков.
В результате вымывания сульфидов из шлаков образуются водоемы с очень высоким содержанием сероводорода и сульфидов, исключительно опасные с экологической точки зрения.
На рис. 1 показано «сероводородное озеро», принадлежащее комбинату «Азовсталь», расположенное на берегу Азовского моря, оно имеет следующие характеристики – Сs = 0,81 г/л, V – 600 тыс. м3. Находящиеся в водоеме воды не используются, накапливаются, а через дамбу происходит постоянный дренаж загрязняющих веществ в море. Иногда загрязненные воды прорываются в ручьи и реки, в результате рукотворных паводков, что приводит к сильнейшему загрязнению, возникновению техногенных аварий.
Кислород в воде расходуется на окисление сульфидов, содержание кислорода в данных сульфидных водоемах становится равным нулю, и это приводит к гибели живых организмов.
Цель работы заключалась в разработке технических решений по удалению сульфидов и сероводорода из сточных вод шлакохранилища металлургического комбината с целью предотвращения загрязнения окружающей среды.
В качестве сорбентов использовали слоистые двойные гидродроксиды (СДГ) различного состава. Синтезы сорбентов проводили по методике, описанной в работах [1–3].
СДГ различного состава были синтезированы для получения веществ с различными степенями изоморфного замещения (Mg(II) и Zn(II)). Мольные соотношения Mе(II)/Mg составили 0:3; 1:2; 1,5:1,5; 2:1 и 3:0.
Синтез был выполнен по классической методике, использовался метод соосаждения из перенасыщенных растворов. К растворам нитратов металлов с концентрацией 1,0 моль/л (Zn(NO3)2 × 6H2О, Mg(NO3)2 × 6H2O и Al(NO3)3 × × 9H2O) медленно порциями приливали раствор NaOH при интенсивном перемешивании на магнитной мешалке. Значение рН поддерживалось между 7,0 и 7,5. Смесь перемешивалась в течение 1 часа при комнатной температуре, а затем выдерживали на масляной бане при 60°C в течение 18 часов.