wpływ obecności innych metali na sorpcję cynku na materiałach

Węgiel aktywny w ochronie środowiska i przemyśle (2008)
JOLANTA SOBIK-SZOŁTYSEK, TOMASZ DONIECKI
Politechnika Częstochowska, Wydział Inżynierii i Ochrony Środowiska
ul. Brzeźnicka 60a, 42-200 Częstochowa
WPŁYW OBECNOŚCI INNYCH METALI
NA SORPCJĘ CYNKU NA MATERIAŁACH
MINERALNO-WĘGLOWYCH
Przedstawiono wyniki badań wpływu obecności jonów Cd, Pb, Cu i Cr na sorpcję
cynku na sorbencie mineralno-węglowym. Jako sorbent stosowano mieszankę złożoną z 50% wag. odpadowego dolomitu flotacyjnego i 50% wag. odpadowego mułu
węglowego. Badania sorpcji jonów cynku wykonano w warunkach sorpcji statycznej,
w dwóch seriach różniących się stężeniami dodawanych metali przy stałym stężeniu
cynku 100 mg/dm3. W każdej serii wykonano 5 doświadczeń, w których każdorazowo
eliminowano jeden z dodawanych metali, a jedno doświadczenie prowadzono przy
obecności wszystkich metali. Stwierdzono, że badany sorbent posiada najlepszą pojemność sorpcyjną w stosunku do jonów cynku. Najskuteczniejsza sorpcja tych jonów
zachodziła w przypadku braku w roztworze jonów kadmu, co świadczy o pewnej
konkurencyjności pomiędzy tymi metalami. Zaobserwowano również wpływ obecności jonów miedzi w roztworze na sorpcję cynku. W przypadku braku jonów tego metalu wielkość zaadsorbowania cynku była nieco większa od średniej. W doświadczeniach zastosowano stężenia jonów metali większe od stężeń występujących na ogół
w zanieczyszczeniach obecnych w środowisku, zakładając warunki ekstremalne.
Potwierdzono wysoką skuteczność mieszanek utworzonych z dolomitowych odpadów
poflotacyjnych, zmodyfikowanych odpadowym mułem węglowym, do usuwania w procesie sorpcji metali ciężkich z roztworów, nawet przy ich wysokim stężeniu.
SŁOWA KLUCZOWE:
mieszanki mineralno-węglowe, sorpcja metali
ciężkich, aktywność sorpcyjna
WSTĘP
Jedną z podstawowych metod utylizacji odpadów, zwłaszcza komunalnych
i przemysłowych, jest ich składowanie. Metoda ta wymaga zabezpieczenia środowiska gruntowo-wodnego przed szkodliwym oddziaływaniem substancji toksycznych, między innymi metali ciężkich, zawartych lub powstających w składowanych odpadach i mogących migrować do środowiska. Wędrówkę nagromadzonych
w środowisku i stanowiących dla niego zagrożenie jonów metali ciężkich mogą
ograniczyć lub wręcz uniemożliwić bariery izolacyjne [1, 2]. Zastosowanie naturalnych sorbentów mineralnych, mających oprócz właściwości sorpcyjnych wobec
jonów metali ciężkich również dobre własności izolacyjne, może znacznie zwiększyć skuteczność takich barier. Materiałami posiadającymi te znane od dawna cechy
Wpływ obecności innych metali na sorpcję cynku na materiałach mineralno-węglowych
355
są dolomitowe odpady poflotacyjne z przerobu rud Zn-Pb oraz odpadowe muły
węglowe, pochodzące z procesów przeróbki węgla kamiennego [3-5].
W poprzednich latach prowadzono badania [6] możliwości zmodyfikowania właściwości sorpcyjnych odpadowego dolomitu poflotacyjnego poprzez sporządzanie
mieszanin z odpadowym mułem węglowym w różnych proporcjach, w zależności
od stężenia jonów cynku w ośrodku, w którym zachodzi zjawisko sorpcji. Stwierdzono wówczas, że dodatek mułu węglowego polepsza właściwości sorpcyjne dolomitu, mogącego stanowić aktywne chemicznie podłoże do składowania odpadów
uwalniających jony metali ciężkich [7-9]. Mieszanina mineralno-węglowa wykorzystuje do blokowania migracji jonów metali ciężkich:
● występujące na powierzchni ziarn węgla i minerałów ilastych, będących podstawowym składnikiem odpadowych mułów węglowych, funkcyjne grupy tlenowe o charakterze kwaśnym i zasadowym, stanowiące centra wymiany jonowej [10],
● zjawiska sorpcji strąceniowej zachodzącej na ziarnach dolomitu, a polegającej
na wytrącaniu zasadowych węglanów, które w przypadku cynku tworzą nierozpuszczalny w warunkach naturalnych hydrocynkit, zgodnie z reakcją:
5Ca2+ + 5CO 32  + 6H2O + 5Zn2+ + 5SO 24  ↔
↔ Zn5[CO3]2(OH)6 + 5Ca2+ + 5SO 24  + 3CO 32  + 6H+
‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾ ‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾
↓
(1)
hydrocynkit
Wspólne działanie tych procesów powoduje wzrost skuteczności blokowania migrujących zanieczyszczeń, gdyż mieszanina odpadów posiada lepsze właściwości
sorpcyjne niż każdy z materiałów oddzielnie. Polepszenie tych właściwości wynika
z silnie rozwiniętej powierzchni ziarn mułu węglowego, na której zachodzą zjawiska sorpcji fizycznej. Ponadto zastosowanie mieszanek umożliwia skojarzone
wykorzystanie dwóch materiałów odpadowych, których składowanie jest bardzo
uciążliwe dla środowiska, głównie z uwagi na nagromadzoną ilość oraz brak koncepcji kompleksowego ich wykorzystania.
Praca stanowi kontynuację badań nad sorpcją jonów cynku na materiałach
mineralno-węglowych. Jej celem było określenie wpływu obecności w środowisku
sorpcyjnym jonów innych metali ciężkich na przebieg tego procesu oraz konkurencyjności metali względem siebie. Cel badań wynika z faktu, że w warunkach zanieczyszczenia środowiska metalami ciężkimi prawie nigdy nie występują one pojedynczo.
1. METODYKA BADAŃ
Ponieważ praca jest kontynuacja badań wcześniejszych [6], wykorzystano w niej
te same materiały odpadowe, tj. odpadowy dolomit poflotacyjny z przerobu rud
Zn-Pb z rejonu bytomskiego oraz odpadowy muł węglowy z KWK „Janina”. W składzie mineralnym odpadu flotacyjnego dominuje dolomit (ok. 70%), pozostałe skład-
356
J. Sobik-Szołtysek, T. Doniecki
niki mineralne to głównie kalcyt, kaolinit, bassanit, sfaleryt, smitsonit, markasyt,
hematyt i getyt. Dominującym składnikiem odpadowych mułów węglowych są minerały ilaste, przede wszystkim kaolinit (3040%) oraz illit (510%). Zawartość
węgla w odpadzie kształtuje się na poziomie 30%. Pozostałe składniki to kwarc
i getyt oraz kalcyt i dolomit w śladowych ilościach.
Badania własne prowadzone w 2006 r. wykazały, że istnieje zależność pomiędzy
zawartością odpadowego mułu węglowego w mieszaninie i stężeniem początkowym
jonów cynku w roztworze a wielkością sorpcji tego jonu. Zależność tę ilustruje
rysunek 1.
% zaadsorbowania
120
100% dolom itu
100
80
100% m ułu
w ęglow ego
60
75% dolom itu + 25%
m ułu w ęglow ego
40
50% dolom itu + 50%
m ułu w ęglow ego
20
25% dolom itu + 75%
m ułu w ęglow ego
0
52
99
140
180
Stężenie początkowe cynku C
c0
[mg/dm3]
Rys. 1. Procent zaadsorbowania jonów cynku w funkcji ich stężenia początkowego C0
Po przeanalizowaniu uzyskanych wyników do dalszych badań wytypowano mieszaninę składającą się z 50% wag. dolomitu poflotacyjnego i 50% wag. mułu
węglowego. Dla tej mieszaniny procent zaadsorbowania jest najmniej zależny od
stężenia początkowego jonów cynku i najbardziej stabilny, utrzymujący się na poziomie ok. 80%. W założeniach podstawowych przyjęto stężenie początkowe jonów
cynku w roztworze na stałym poziomie 100 mg/dm3. Dla zbadania wpływu obecności jonów innych metali ciężkich na sorpcję cynku do roztworu zawierającego
jony cynku dodawano sole następujących metali: Cd, Pb, Cu i Cr w postaci chlorków, z uwagi na ich dobrą rozpuszczalność. Grupę metali wybrano, uwzględniając:
– częstotliwość ich występowania w odpadach przemysłowych i komunalnych,
– wysokość stężeń, w jakich występują w tych odpadach,
– potencjalne zagrożenie dla środowiska.
Przeprowadzono 2 serie badań różniące się wielkością stężeń dodawanych metali,
przy założonym niezmiennym stężeniu jonów cynku 100 mg/dm3. W każdej serii wykonano 5 doświadczeń, w których każdorazowo eliminowano jeden z dodawanych
metali, a jedno doświadczenie prowadzono przy obecności wszystkich metali.
Badania własności sorpcyjnych przeprowadzono w warunkach sorpcji statycznej według schematu przedstawionego w tabeli 1.
357
Wpływ obecności innych metali na sorpcję cynku na materiałach mineralno-węglowych
TABELA 1.
Schemat prowadzenia badań i stężenia metali użyte w doświadczeniach
Stężenie, mg/dm3
Seria I
Seria II
Zn
Cd
Pb
Cu
Cr
Doświadczenie 1
100
20
10
40
5
Doświadczenie 2
100
–
10
40
5
Doświadczenie 3
100
20
–
40
5
Doświadczenie 4
100
20
10
–
5
Doświadczenie 5
100
20
10
40
–
Doświadczenie 1
100
50
20
80
10
Doświadczenie 2
100
–
20
80
10
Doświadczenie 3
100
50
–
80
10
Doświadczenie 4
100
50
20
–
10
Doświadczenie 5
100
50
20
80
–
„–” brak obecności jonów metalu w doświadczeniu
Z uwagi na niskie wartości pH roztworów wzorcowych alkalizowano je poprzez
dodanie niewielkich ilości NaOH do uzyskania pH = 6,5 dla wszystkich roztworów.
Badania statyczne sorpcji przeprowadzono, dodając każdorazowo do 10 g sorbentu (mieszanina mineralno-węglowa) 100 ml roztworu zawierającego odpowiednie stężenia jonów metali. Proces prowadzono w kolbach stożkowych, wytrząsając
uzyskane mieszaniny przez 2 godziny, a następnie odstawiając na kolejne 22 godziny. Po tym czasie roztwory przesączono, a w otrzymanych eluatach określono
stężenie metali. Do tego celu wykorzystano atomowy spektrometr emisyjny z plazmą wzbudzoną indukcyjnie - ICP.
Z uzyskanych wyników pomiarów obliczono pojemność sorpcyjną dla użytych
jonów metali za pomocą wzoru
A
C0  C k
V
m
(2)
gdzie: A - pojemność sorpcyjna, mg/g; C0 - stężenie początkowe metalu, mg/dm3;
Ck - stężenie końcowe metalu, mg/dm3; V - objętość roztworu, dm3; m - masa sorbentu, g.
2. WYNIKI BADAŃ I ICH OMÓWIENIE
Zastosowane w badaniach sorbenty należą do grupy sorbentów porowatych
z uwagi na ich silnie rozwiniętą powierzchnię właściwą, która w poprzednich badaniach [6] została określona na poziomie:
2
● 703,51 m /kg dla mułu węglowego,
2
● 110,62 m /kg dla dolomitu odpadowego.
358
J. Sobik-Szołtysek, T. Doniecki
Tabela 2 przedstawia obliczoną pojemność sorpcyjną stosowanej mieszaniny dla
poszczególnych metali w zależności od ich obecności oraz stężenia początkowego
w roztworze.
Pojemność sorpcyjna sorbentu mineralno-węglowego
40
0,62
0,39
5
0,49 0,05
10
0,14
0,1
40
–
–
–
40
0,1
0,4
5
0,07 0,05
1,48
0,39
5
0,29 0,05
3,04 0,17
10
0,48
0,1
–
–
2,06 0,18
10
2,41 0,08
40
14,0
–
5
1,49 0,04
0,26
–
–
–
0,79
10
0,25
0,1
A, mg/g
0,57 0,09
Ck, mg/dm3
C0, mg/dm3
10
A, mg/g
1,74 0,18
Cr
Ck, mg/dm3
C0, mg/dm3
C0, mg/dm3
A, mg/g
20
Cu
A, mg/g
Ck, mg/dm3
Pb
C0, mg/dm3
Cd
A, mg/g
Ck, mg/dm3
C0, mg/dm3
Nr
doświadczenia
Zn
Ck, mg/dm3
TABELA 2.
SERIA I
1
100 23,81 0,76
2
100 19,43 0,81
–
3
100
25,5
0,75
20
4
100
22,2
0,78
20
5
100 26,71 0,73
20
1
100 21,57 0,78
50
4,8
2
100 19,08 0,81
–
3
100
0,76
50
4
100 20,65 0,79
50
8,9
5
100 25,89 0,74
50
–
–
2,62 0,17
SERIA II
24,3
0,45
20
0,76 0,19
80
1,0
–
–
20
0,22
0,2
80
0,4
0,8
10
0,09
0,1
5,9
0,44
–
–
–
80
1,6
0,78
10
0,25
0,1
0,41
20
0,82 0,19
–
–
–
10
2,58 0,07
6,45 0,44
20
2,76 0,17
80
13,92 0,66
–
–
–
Obliczono również skuteczność usuwania jonów cynku, korzystając z wzoru
x
(C 0  C k )
100
C0
(3)
gdzie: x - skuteczność usunięcia jonów cynku, %; C0 - stężenie początkowe jonów
cynku, mg/dm3; Ck - stężenie końcowe jonów cynku, mg/dm3.
Wyniki obliczeń skuteczności usuwania metali dla dwóch serii doświadczeń
przedstawiają rysunki 2 i 3. Analizując wyniki uzyskane w obu seriach doświadczeń można stwierdzić, że badana mieszanina mineralno-węglowa posiada najlepszą pojemność sorpcyjną w stosunku do jonów cynku. Jej wartość jest stabilna
i wynosi od 0,73 do 0,81 mg/g. Najskuteczniejsza sorpcja jonów cynku zachodziła
w obu seriach, różniących się jedynie stężeniami jonów metali towarzyszących,
w przypadku braku w roztworze jonów kadmu (doświadczenie 2 w każdej serii).
Zależność tę ilustruje rysunek 4. Świadczy to o pewnej konkurencyjności w sorpcji
pomiędzy tymi metalami, która spowodowana jest prawdopodobnie ich dużym podobieństwem chemicznym. Kadm należy bowiem do grupy cynkowców. Zauważa
się również pozytywny efekt obecności chromu w procesie sorpcji cynku. W obu
Wpływ obecności innych metali na sorpcję cynku na materiałach mineralno-węglowych
359
seriach, w doświadczeniach bez udziału jonów chromu (doświadczenie 5), wielkość wysorbowania cynku była najmniejsza.
Zn
Cd
Pb
Cu
Cr
skuteczność usuwania
jonów metali, %
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
doświadczenie 1
doświadczenie 2
doświadczenie 3 doświadczenie 4 doświadczenie 5
Rys. 2. Skuteczność usuwania jonów Zn, Cd, Pb, Cu i Cr w doświadczeniach serii I
Zn
Cd
Pb
Cu
Cr
100
skuteczność usuwania
jonów metali, %
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
doświadczenie 1
doświadczenie 2
doświadczenie 3
doświadczenie 4
doświadczenie 5
Rys. 3. Skuteczność usuwania jonów Zn, Cd, Pb, Cu i Cr w doświadczeniach serii II
Daje się również zauważyć pewien wpływ obecności kationów miedzi w roztworze na sorpcję kationów cynku. W przypadku braku jonów tego metalu wielkość
zaadsorbowania cynku była nieco większa od średniej (doświadczenie 4).
Wzrost pojemności sorpcyjnej sorbentu wraz ze wzrostem stężenia początkowego
jest zauważalny dla każdego dodawanego metalu. Świadczy to o utrzymaniu pojemności sorpcyjnej badanej mieszaniny i jej zdolności do usuwania jonów metali
360
J. Sobik-Szołtysek, T. Doniecki
z roztworu pomimo dwukrotnego wzrostu ich stężenia. Jednak wzrost stężeń metali
towarzyszących nie wpłynął znacząco na pojemność sorpcyjną mieszaniny w stosunku do jonów cynku. Wzrosła ona w serii II jedynie o ok. 1,5%.
Zn seria I
Zn seria II
pojemność sorpcyjna A [mg/g]
0,82
0,8
0,78
0,76
0,74
0,72
0,7
0,68
doświadczenie 1
doświadczenie 2
doświadczenie 3
doświadczenie 4
doświadczenie 5
Rys. 4. Pojemność sorpcyjna dla jonów cynku w doświadczeniach serii I i II
Skuteczność usuwania poszczególnych metali, przedstawiona na rysunkach 2
i 3, potwierdza przydatność proponowanej mieszaniny mineralno-węglowej jako
sorbentu. Najlepiej sorbującym metalem była miedź, której procent zaadsorbowania mieścił się w granicach 86,299,5% w serii I i 6599,75% w serii II. Najmniejszy procent usunięcia miedzi wystąpił każdorazowo w doświadczeniu 5, bez
obecności w roztworze kationów chromu. Maksymalne zaadsorbowanie nastąpiło
w obu seriach w doświadczeniu 2, bez obecności kadmu.
Ołów sorbował na poziomie od 75,9 do 98,9%, przy czym tu również najmniejsze zaadsorbowanie nastąpiło, gdy roztwór pozbawiony był jonów chromu. Po raz
kolejny potwierdza to jego pozytywny wpływ na przebieg sorpcji innych metali.
Największy procent usunięcia osiągnął ołów w obu seriach przy braku jonów
kadmu w roztworze. Zależność tę obserwuje się również dla chromu, dla którego
procent zaadsorbowania mieści się w przedziale od 70,274,2% bez obecności
miedzi do 98,699,1% bez obecności kadmu.
Kadm sorbował we wszystkich doświadczeniach obu serii na stosunkowo równym poziomie 82,291,3%, będąc obok cynku najbardziej stabilnym w procesie
sorpcji metalem.
PODSUMOWANIE
Kontynuacja badań prowadzonych wcześniej [6] potwierdziła wysoką skuteczność mieszanek, utworzonych z dolomitowych odpadów poflotacyjnych zmodyfikowanych odpadowym mułem węglowym, podczas usuwania metali ciężkich z roztworów, nawet przy ich wysokim stężeniu. W doświadczeniach zastosowano stężenia
jonów metali większe od stężeń występujących na ogół w zanieczyszczeniach obec-
Wpływ obecności innych metali na sorpcję cynku na materiałach mineralno-węglowych
361
nych w środowisku, zakładając warunki ekstremalne. Jako metal wiodący w badaniach wytypowano cynk, ponieważ występuje on w odpadach przemysłowych
w stężeniach znacznie większych niż inne metale ciężkie. Ponadto posiada wysoką
zdolność migracyjną, umożliwiającą mu swobodne przemieszczanie się w środowisku wodno-glebowym.
Przebieg procesów sorpcyjnych jest uzależniony od stężenia i energii cząsteczek
sorbatu, właściwości i rozdrobnienia sorbentu oraz warunków środowiska, w którym proces sorpcji zachodzi (głównie pH) [11]. W warunkach prowadzonych doświadczeń zjawisko sorpcji ma charakter złożony. Najprawdopodobniej zachodzą
tu połączone procesy sorpcji fizycznej i chemicznej, których wypadkową jest skuteczność usuwania jonów metali z roztworów. Dolomit zawarty w mieszaninie ulega w roztworach wodnych hydrolizie, zapewniając alkalizację roztworów i uwalnianie się CO32  , który jest czynnikiem strącającym węglany. Zatem zachodzi tu
prawdopodobnie zjawisko adsorpcji hydrolitycznej, polegającej na strącaniu się
trudno rozpuszczalnych zasadowych soli metali w przestrzeniach kapilarnych porowatego sorbentu. W uproszczeniu proces hydrolizy dla cynku opisuje równanie
(1). Obecne w mule odpadowym minerały ilaste mogą odpowiadać za wymianę kationową, związaną z występowaniem stałych ładunków na powierzchni tych minerałów.
Na zawartej w mułach substancji węglowej może zachodzić proces chemicznego
kompleksowania metali za pomocą grup powierzchniowych i elektrostatycznych
oddziaływań na granicy faz roztwór-ciało stałe [12]. Wszystkie procesy sorpcyjne
zachodzą w mieszaninie mineralno-węglowej ze zmiennym udziałem, powodując
usuwanie metali z roztworów zgodnie z ich aktywnością sorpcyjną, przy czym najlepiej sorbującym jonem w warunkach prowadzonych doświadczeń był jon cynku.
Wykonanie aktywnej chemicznie bariery opartej o dwa materiały odpadowe i posiadającej zdolności do usuwania z migrujących roztworów jonów metali ciężkich
wydaje się w pełni uzasadnione, ponieważ wykazano wysoką skuteczność jej działania w stosunku do różnych metali występujących często w środowisku wspólnie.
Celowe wydaje się kontynuowanie badań mieszanek mineralno-węglowych
w kontekście ich wykorzystania do budowy barier dla metali ciężkich. Należy szczegółowo prześledzić wpływ pH roztworu na pojemność sorpcyjną tych mieszanek
oraz przeanalizować wzajemne zachowanie się w procesie sorpcji metali występujących w tych samych stężeniach.
Opracowano na podstawie badań wykonanych w ramach BS-401/302/05/R w Instytucie Inżynierii Środowiska Politechniki Częstochowskiej.
LITERATURA
[1] Garbulewski K., Dobór i badania gruntowych uszczelnień składowisk odpadów komunalnych,
Wyd. SGGW, Warszawa 2000.
[2] Łuniewski S., Bezpieczne składowanie odpadów, Wyd. Ekonomia i Środowisko, Białystok 2000.
[3] Girczys J., Sobik-Szołtysek J., Uwalnianie i eliminacja metali ciężkich w osadnikach odpadów
flotacji blendy, Fizykochemiczne Problemy Mineralurgii 1999, 33, 33-44.
362
J. Sobik-Szołtysek, T. Doniecki
[4] Bajerski A., Sorpcja metali ciężkich na odpadowym mule węglowym z KWK Jan Kanty, Przegląd Górniczy 1995, 5, 25-28.
[5] Helios-Rybicka E., Kozioł J., Rola minerałów ilastych w wiązaniu metali ciężkich w
środowisku wodnym, Zeszyty Naukowe AGH, Sozologia i Sozotechnika nr 31, Kraków 1991.
[6] Sobik-Szołtysek J., Sorpcja kationów cynku na materiałach mineralno-węglowych, Mat. Konf.
Węgiel aktywny w ochronie środowiska i przemyśle, seria Konferencje nr 59, Wyd. Politechniki
Częstochowskiej, Częstochowa 2006, 412-420.
[7] Sobik-Szołtysek J., Metoda składowania odpadów na aktywnym podłożu szlamów flotacji blendy cynkowej, praca doktorska, Główny Instytut Górnictwa, Katowice 2001.
[8] Sobik-Szołtysek J., Bezpieczniejsze składowanie odpadów toksycznych, Ekoprofit 2002, 3, 64-68.
[9] Girczys J., Odpadowe muły węglowe, Prace Naukowe GIG nr 815, Katowice 1996.
[10] Dębowski Z., Lach J., Regeneracja węgla aktywnego po procesie sorpcji anionu chromianowego,
Mat. Konf. Nauk.-Techn. Węgiel aktywny w ochronie środowiska, Częstochowa 1998, 180-193.
[11] Macioszczyk A., Dobrzyński D., Hydrogeochemia. Strefy aktywnej wymiany wód
podziemnych, WN PWN, Warszawa 2007.
[12] Lach J., Ociepa E., Stępniak L., Sorpcja metali ciężkich na utlenionych węglach aktywnych,
Mat. Konf. Węgiel aktywny w ochronie środowiska i przemyśle, seria Konferencje nr 59, Wyd.
Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2006, 364-372.
THE INFLUENCE OF A PRESENCE OF OTHER METALS
INTO THE ZINC SORPTION ON MINERAL-COAL MATERIALS
Described the results of investigations concerning the influence of a presence
of Cd, Pb, Cu and Cr ions into the zinc sorption on mineral-coal sorbent. As a sorbent
used a mixture composed with 50% by weight of dolomite flotation waste and 50%
by weight of waste coal mud. The examinations for sorption of zinc ions carried out
under statical sorption conditions, in two sequences different for concentrations
of metals being added, with constant zinc concentration of 100 mg/dm3. For each
sequence carried out 5 experiments during which one of the metals being added was
eliminated every time and one experiment was carried out with the presence of all the
metals. It was found out, that the sorbent being examined has the best absorbing
capacity with relation to the zinc ions. The most effective sorption of these ions occurred when the solution was free of Cd ions, what is the proof of certain competitiveness between those metals. Furthermore observed the influence of Cu ions
presence in the solution on zinc sorption. In case of absence of this metal ions,
the quantity of zinc sorption was somewhat larger from the average. To the experiments applied the concentrations of ions of metals, larger from these usually occurring in environmental pollutants, assuming the extreme conditions. Confirmed high
effectiveness of mixtures, made from the dolomite flotation wastes modified with
the waste coal mud, applied in sorption process for removal of heavy metals from
the solutions, even in case of their high concentration.
KEYWORDS:
mineral-coal mixtures, heavy metals sorption, sorption activity