ekipЭкология и промышленность РоссииEcology and Industry of Russia1816-03952413-6042ООО "Калвис"10.18412/1816-0395-2024-11-28-32ekip-2765Research ArticleНАУЧНЫЕ РАЗРАБОТКИSCIENTIFIC DEVELOPMENTSПереработка подшламовых вод глиноземного производства электродиализомProcessing of Sludge Water from Alumina Production by ElectrodialysisВасюнинаН.В.VasiuninaN.V.

канд. техн. наук, доцент

Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor

podpiska@kalvis.ruДубоваИ.В.DubovaI.V.

канд. техн. наук, доцент

Cand. Sci. (Tech.), Associate Professor

podpiska@kalvis.ruДружининК.Е.DruzhininK.E.

заместитель директора

Deputy Director

podpiska@kalvis.ruГильманшинаТ.Р.GhilmanshinaT.R.

канд. техн. наук., зав. кафедрой

Cand. Sci. (Tech.), Head of Department

podpiska@kalvis.ruСибирский федеральный университетРоссияSiberian Federal UniversityRussian FederationООО "Индаст-ПРО"РоссияIndast-PRO LLCRussian Federation20240511202428112832Copyright © ООО "Калвис", 20242024ООО "Калвис"ООО "Калвис"https://www.ecology-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.ecology-kalvis.ru/jour/article/view/2765

Проанализирована возможность применения электродиализа для переработки слабых алюминатных растворов (подшламовой воды) с целью их концентрирования и каустификации. Для проведения испытаний применялась трехкамерная электродиализная ячейка с гетерогенными катионообменными мембранами МК-40. Определены оптимальные режимные параметры процесса: межполюсное расстояние 3–4 см и плотность тока 2 А/дм2 при рабочем напряжении на ячейке 20–26 В. Установлены удельный расход электроэнергии 9,7–20,6 кВт•ч/кг щелочи, эффективность каустификации 56,1–69,6 %, выход щелочи – 81 %.

The possibility of using the electrodialysis for processing weak aluminate solutions (sludge water) for the purpose of their concentration and causticization is analyzed. For testing, a three-chamber electro-dialysis cell with heterogeneous cation exchange membranes MK-40 was used. The optimal operating parameters of the process were determined, as follows: pole-to-pole distance 3–4 cm and current density 2 A/dm2 at the operating voltage on the cell of 20–26 V. Specific electricity consumption was established as 9.7–20.6 kWh/kg alkali, causticization efficiency 56.1–69.6%, alkali yield – 81%.

лектродиализподшламовые водыконцентрирование щелочных растворовэлектродиализная ячейкаалюминатные растворыкинетика концентрирования электродиализомelectro-dialysissludge waterconcentration of alkaline solutionselectro-dialysis cellaluminate solutionskinetics of concentration by electro-dialysisReferencesШепелев И.И., Пиляева О.В., Еськова Е.Н., Кирюшин Е.В. Внедрение экологических мероприятий с целью снижения воздействия глиноземного производства на состояние природной среды. Проблемы региональной экологии. 2021. № 3. С. 10—14.Шепелев И.И., Пиляева О.В., Еськова Е.Н., Кирюшин Е.В. Внедрение экологических мероприятий с целью снижения воздействия глиноземного производства на состояние природной среды. Проблемы региональной экологии. 2021. № 3. С. 10—14.Zhang Y., Shi Q., Luo M., Wang H., Qi X., C.-H. Hou, Li F., Ai Z.,Araruna Junior J.T. Improved bauxite residue dealkalization by combination of aerated washing and electrodialysi. J. Hazard. Mater. 2019. Vol. 364. P. 682—690.Zhang Y., Shi Q., Luo M., Wang H., Qi X., C.-H. Hou, Li F., Ai Z.,Araruna Junior J.T. Improved bauxite residue dealkalization by combination of aerated washing and electrodialysi. J. Hazard. Mater. 2019. Vol. 364. P. 682—690.Hu B., Mu Z.D. Treatment of wastewater from alumina plant by electrodialysis. IOP Conf. Ser.: Earth Env. Sci. 2019. Vol. 295(3). P. 1—6. https://doi.org/10.1088/1755-1315/295/3/032090Hu B., Mu Z.D. Treatment of wastewater from alumina plant by electrodialysis. IOP Conf. Ser.: Earth Env. Sci. 2019. Vol. 295(3). P. 1—6. https://doi.org/10.1088/1755-1315/295/3/032090Gurreri L., Tamburini A., Cipollina A., Micale G. Electrodialysis applications in wastewater treatment for environmental protection and resources recovery. A systematic review on progress and perspectives. Membranes. 2020. Vol. 10. No. 7. P. 146.Gurreri L., Tamburini A., Cipollina A., Micale G. Electrodialysis applications in wastewater treatment for environmental protection and resources recovery. A systematic review on progress and perspectives. Membranes. 2020. Vol. 10. No. 7. P. 146.Sedighi M., Usefi M.M.B., Ismail A.F., Ghasemi M. Environmental sustainability and ions removal through electrodialysis desalination: Operating conditions and process parameters. Desalination. 2023. Vol. 549. P. 116319.Sedighi M., Usefi M.M.B., Ismail A.F., Ghasemi M. Environmental sustainability and ions removal through electrodialysis desalination: Operating conditions and process parameters. Desalination. 2023. Vol. 549. P. 116319.Yan H., Wu C., Wu Y. Separation of alumina alkaline solution by electrodialysis: Membrane stack configuration optimization and repeated batch experiments,. Separation and Purification Technology. 2015. Vol. 139. P. 78—87. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2014.11.004.Yan H., Wu C., Wu Y. Separation of alumina alkaline solution by electrodialysis: Membrane stack configuration optimization and repeated batch experiments,. Separation and Purification Technology. 2015. Vol. 139. P. 78—87. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2014.11.004.Дружинин К.Е., Васюнина Н.В., Немчинова Н.В., Гильманшина Т.Р. Очистка отходящих газов печей спекания с использованием подшламовой воды в качестве газоочистного раствора. Экология и промышленность России. 2020. Т. 24. № 3. С. 4—9.Дружинин К.Е., Васюнина Н.В., Немчинова Н.В., Гильманшина Т.Р. Очистка отходящих газов печей спекания с использованием подшламовой воды в качестве газоочистного раствора. Экология и промышленность России. 2020. Т. 24. № 3. С. 4—9.Strathmann H. Electrodialysis, a mature technology with a multitude of new applications, Desalination. 2010 Vol. 264. P. 268—288.Strathmann H. Electrodialysis, a mature technology with a multitude of new applications, Desalination. 2010 Vol. 264. P. 268—288.Hu B., Mu Z.D. Treatment of wastewater from alumina plant by electrodialysis. IOP Conf. Ser.: Earth Env. Sci. 2019. Vol. 295(3). P. 1—6. https://doi.org/10.1088/1755-1315/295/3/032090.Hu B., Mu Z.D. Treatment of wastewater from alumina plant by electrodialysis. IOP Conf. Ser.: Earth Env. Sci. 2019. Vol. 295(3). P. 1—6. https://doi.org/10.1088/1755-1315/295/3/032090.Haydarov A.A., Alyshanly G.I., Kuliyev S.A., Mehmet D.T. Obtaining of alkaline from aluminate solution by electrodialysis method. Azerbaijan Chemical Journal. 2023. №. 2. P. 154—162.Haydarov A.A., Alyshanly G.I., Kuliyev S.A., Mehmet D.T. Obtaining of alkaline from aluminate solution by electrodialysis method. Azerbaijan Chemical Journal. 2023. №. 2. P. 154—162.Vetchinkina T.N., Tuzhilin A.S., Balmaev B.G. Decomposition and Concentration of Aluminate Solutions by Electrodialysis. Russian Metallurgy (Metally). 2022. Vol. 2022. No. 12. P. 1511—1517.Vetchinkina T.N., Tuzhilin A.S., Balmaev B.G. Decomposition and Concentration of Aluminate Solutions by Electrodialysis. Russian Metallurgy (Metally). 2022. Vol. 2022. No. 12. P. 1511—1517.Тодоров С.А., Лайнер Ю.А., Медведев А.С. Утилизация низкоконцентрированных растворов с использованием электродиализа. Известия Высших учебных заведений. Цветная металлургия. 2004. № 3. С. 37—39.Тодоров С.А., Лайнер Ю.А., Медведев А.С. Утилизация низкоконцентрированных растворов с использованием электродиализа. Известия Высших учебных заведений. Цветная металлургия. 2004. № 3. С. 37—39.Lainer Y.A., Gorichev I.G., Todorov S.A. Aluminum hydroxide nucleation kinetics and mechanism during the electrodialysis decomposition of aluminate solutions. Russian Metallurgy (Metally). 2008. Vol. 2008. P. 301—305.Lainer Y.A., Gorichev I.G., Todorov S.A. Aluminum hydroxide nucleation kinetics and mechanism during the electrodialysis decomposition of aluminate solutions. Russian Metallurgy (Metally). 2008. Vol. 2008. P. 301—305.Yan H., Xue Sh., Wu C., Wu Y., Xu T. Separation of NaOH and NaAl (OH)4 in alumina alkaline solution through diffusion dialysis and electrodialysis. Journal of Membrane Science. 2014. Vol. 469. P. 436—446.Yan H., Xue Sh., Wu C., Wu Y., Xu T. Separation of NaOH and NaAl (OH)4 in alumina alkaline solution through diffusion dialysis and electrodialysis. Journal of Membrane Science. 2014. Vol. 469. P. 436—446.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.