ekipЭкология и промышленность РоссииEcology and Industry of Russia1816-03952413-6042ООО "Калвис"10.18412/1816-0395-2025-8-8-12ekip-2976Research ArticleИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯENGINEERING SOLUTIONSПовышение экологичности технологии окисления графитовImproving the Environmental Friendliness of Graphite Oxidation TechnologyГильманшинаТ.Р.GilmanshinaT.R.

канд. техн. наук, зав. кафедрой

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

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

канд. техн. наук, доцент

Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor

podpiska@kalvis.ruОльшевскийМ.Ю.OlshevskyM.Yu.

технолог

Technologist

podpiska@kalvis.ruКоролеваГ.А.KorolevaG.A.

канд. хим. наук, доцент

Cand. Sci. (Chem.), Associate Professor

podpiska@kalvis.ruТвердохлебоваТ.В.TverdokhlebovaT.V.

канд. экон. наук, доцент

Cand. Sci. (Economics), Associate Professor

podpiska@kalvis.ruСибирский федеральный университетРоссияSiberian Federal UniversityRussian FederationООО "ЛКМ-АНТИКОР СИБИРЬ"Россия"LKM-ANTICOR SIBIR" LLCRussian Federation202512082025298812Copyright © ООО "Калвис", 20252025ООО "Калвис"ООО "Калвис"https://www.ecology-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.ecology-kalvis.ru/jour/article/view/2976

Отмечено, что при получении 1 кг окисленного графита по дихроматной технологии образуется 180,21 тыс. л отработанных вод, содержащих 1394,11 кг сульфат-ионов и 224,11 кг общего хрома. Предложена технология окисления графита, заключающаяся в том, что на этапе разбавления окислительной смеси использовали отработанные воды с рН = 0÷1 (очень кислые) от предыдущего процесса окисления графита, содержащие наиболее высокие концентрации сульфат-ионов и общего хрома. Для изготовления 1 т окисленного графита по данной технологии на шламовые поля слито 176,7 тыс. л отработанных вод, содержащих 1349,15 кг сульфат-ионов и 223,06 кг общего хрома. Установлено, что состав отработанных вод (по сульфат-ионам и общему хрому) остается практически постоянным при уменьшении их объема на 6,5 тыс. л. Сделан вывод, что окисление графита с использованием отработанных вод снижает экологическую нагрузку на окружающую среду.

It is noted that at obtaining 1 kg of oxidised graphite by dichromate technology, 180.21 thousand litres of waste water containing 1394.11 kg of sulphate ions and 224.11 kg of total chromium are generated. The technology of graphite oxidation is proposed, which consists in the fact that at the stage of oxidising mixture dilution waste water with pH = 0÷1 (very acidic) from the previous graphite oxidation process, containing the highest concentrations of sulphate ions and total chromium, was used. To produce 1 tonne of oxidised graphite using this technology, 176.7 thousand litres of waste water containing 1349.15 kg of sulphate ions and 223.06 kg of total chromium were discharged to the sludge fields. It was found that the composition of waste water (in terms of sulphate ions and total chromium) remains practically constant when its volume is reduced by 6.5 thousand litres. It is concluded that graphite oxidation using waste water reduces the ecological load on the environment.

окислениеграфитстепень расширенияокислительная смесьотработанные водысульфат-ионыобщий хромoxidationgraphiteexpansion rateoxidising mixturewaste watersulphate ionstotal chromiumReferencesНовицкий В.С. Интеграция принципов устойчивого развития в практику инженерного менеджмента: анализ влияния на эффективность и конкурентоспособность предприятий. Управленческие науки. Management Sciences. 2025. 15(1). Р. 88—104. DOI: 10.26794/2304-022X-2025-15-1-88-104.Новицкий В.С. Интеграция принципов устойчивого развития в практику инженерного менеджмента: анализ влияния на эффективность и конкурентоспособность предприятий. Управленческие науки. Management Sciences. 2025. 15(1). Р. 88—104. DOI: 10.26794/2304-022X-2025-15-1-88-104.Романова О.А., Сиротин Д.В. Методы определения эколого-экономической эффективности переработки техногенных образований Урала. Экономика региона. 2021. Т. 17. Вып. 1. С. 59—71. https://doi. org/10.17059/ekon.reg.2021-1-5.Романова О.А., Сиротин Д.В. Методы определения эколого-экономической эффективности переработки техногенных образований Урала. Экономика региона. 2021. Т. 17. Вып. 1. С. 59—71. https://doi. org/10.17059/ekon.reg.2021-1-5.Терещенко М.Д., Ябуров М.И., Лукоянов В.Ю., Хименко Л.Л. Обзор существующих методов получения интеркалированного графита. Вестник ПНИПУ. Аэрокосмическая техника. 2022. № 71. С. 174—181.Терещенко М.Д., Ябуров М.И., Лукоянов В.Ю., Хименко Л.Л. Обзор существующих методов получения интеркалированного графита. Вестник ПНИПУ. Аэрокосмическая техника. 2022. № 71. С. 174—181.Wang X., Wang G., Zhang L. Green and simple production of graphite intercalation compound used sodium bicarbonate as intercalation agent. BMC Chemistry. 2022. Vol. 16. Article number 13.Wang X., Wang G., Zhang L. Green and simple production of graphite intercalation compound used sodium bicarbonate as intercalation agent. BMC Chemistry. 2022. Vol. 16. Article number 13.Zhou G., Li S., Zhang X., Liu Z., He M., Chen X., Yang W. Synthesis and properties of a fire-retardant coating based on intercalated expandable graphite-modified cellulose for steel structures. Journal of Building Engineering. 2022. Vol. 51. P. 104—270.Zhou G., Li S., Zhang X., Liu Z., He M., Chen X., Yang W. Synthesis and properties of a fire-retardant coating based on intercalated expandable graphite-modified cellulose for steel structures. Journal of Building Engineering. 2022. Vol. 51. P. 104—270.Kassov V., Berezshnyay E., Malyhin N., Antonrnko Ya., Zubenko K. Development of the protection coat for metallic structures based on the intercalated graphite compounds. Materials Science Forum. Trans Tech Publications Ltd. 2021. Vol. 1045. P. 9—16.Kassov V., Berezshnyay E., Malyhin N., Antonrnko Ya., Zubenko K. Development of the protection coat for metallic structures based on the intercalated graphite compounds. Materials Science Forum. Trans Tech Publications Ltd. 2021. Vol. 1045. P. 9—16.Пат. 2472701 Рос. Федерация. Способ получения терморасширенного графита, терморасширенный графит и фольга на его основе. Сорокина Н.Е., Малахо А.П., Филимонов С.В., Авдеев В.В., Годунов И.А. № 2011132966/05. Заявл. 08.08.2011. Опубл. 20.01.2013, Бюл. № 2. 8 с.Пат. 2472701 Рос. Федерация. Способ получения терморасширенного графита, терморасширенный графит и фольга на его основе. Сорокина Н.Е., Малахо А.П., Филимонов С.В., Авдеев В.В., Годунов И.А. № 2011132966/05. Заявл. 08.08.2011. Опубл. 20.01.2013, Бюл. № 2. 8 с.Пат. 1657473 Рос. Федерация. Способ получения термически расширенного графита. Тительман Г.И., Бочкис Д.М., Горожанкин Э.В., Печкин С.В., Орешника Е.А., Попова Е.П., Зайцева Н.П., Квачева Л.Д., Исаев Ю.В., Новиков Ю.Н., Вольпин М.Е. № 4458643. Заявл. 11.07.1988. Опубл. 1991.06.23. Бюл. № 23. 2 с.Пат. 1657473 Рос. Федерация. Способ получения термически расширенного графита. Тительман Г.И., Бочкис Д.М., Горожанкин Э.В., Печкин С.В., Орешника Е.А., Попова Е.П., Зайцева Н.П., Квачева Л.Д., Исаев Ю.В., Новиков Ю.Н., Вольпин М.Е. № 4458643. Заявл. 11.07.1988. Опубл. 1991.06.23. Бюл. № 23. 2 с.Пат. 2415078 Рос. Федерация. Способ получения интеркалированного графита. № 2009136509/05. Шорникова О.Н., Сорокина Н.Е., Петров Д.В., Максимова Н.В., Свиридов А.А., Годунов И.А., Селезнев А.Н., Авдеев В.В. Заявл. 2009.10.05. Опубл. 2011.03.27. Бюл. 9. 7 с.Пат. 2415078 Рос. Федерация. Способ получения интеркалированного графита. № 2009136509/05. Шорникова О.Н., Сорокина Н.Е., Петров Д.В., Максимова Н.В., Свиридов А.А., Годунов И.А., Селезнев А.Н., Авдеев В.В. Заявл. 2009.10.05. Опубл. 2011.03.27. Бюл. 9. 7 с.Пат. 2206501 Рос. Федерация. Способ получения окисленного графита: № 2001122218/12. Талалаев А.П., Куценко Г.В., Зиновьев В.М., Кузьмицкий Г.Э., Федченко Н.Н., Аликин В.Н. Заявл. 08.08.2001. Опубл. 20.06.2003. 8 с.Пат. 2206501 Рос. Федерация. Способ получения окисленного графита: № 2001122218/12. Талалаев А.П., Куценко Г.В., Зиновьев В.М., Кузьмицкий Г.Э., Федченко Н.Н., Аликин В.Н. Заявл. 08.08.2001. Опубл. 20.06.2003. 8 с.Humeres E., de Castro K.M., Debacher N.A., de F.P.M Moreira R. Reaction mechanism of the reduction of ozone on graphite. Langmuir. 2020. Vol. 36. No. 38. P. 11225—11236.Humeres E., de Castro K.M., Debacher N.A., de F.P.M Moreira R. Reaction mechanism of the reduction of ozone on graphite. Langmuir. 2020. Vol. 36. No. 38. P. 11225—11236.Chen Z., Liu Y., Zhang Y., Shen F., Yang G., Wang L., Zhang X., He Y., Luo L., Deng Sh. Layered graphite prepared by an ozone aeration treatment as an anode material for lithium ion batteries. Int J Electrochem Sci. 2018. Vol. 13. P. 7282—7290.Chen Z., Liu Y., Zhang Y., Shen F., Yang G., Wang L., Zhang X., He Y., Luo L., Deng Sh. Layered graphite prepared by an ozone aeration treatment as an anode material for lithium ion batteries. Int J Electrochem Sci. 2018. Vol. 13. P. 7282—7290.Гильманшина Т.Р. Дубова И.В., Королева Г.А., Васильев Г.В. Условия получения окисленного графита с высокой способностью к терморасширению. Обогащение руд. 2023. № 5. С. 13—17.Гильманшина Т.Р. Дубова И.В., Королева Г.А., Васильев Г.В. Условия получения окисленного графита с высокой способностью к терморасширению. Обогащение руд. 2023. № 5. С. 13—17.Сорокина Н.Е., Никольская И.В., Ионов С.Г., Авдеева В.В. Интеркалированные соединения графита акцепторного типа и новые углеродные материалы на их основе. Известия Академии наук. Серия химическая. 2005. № 8. С. 1699—1716.Сорокина Н.Е., Никольская И.В., Ионов С.Г., Авдеева В.В. Интеркалированные соединения графита акцепторного типа и новые углеродные материалы на их основе. Известия Академии наук. Серия химическая. 2005. № 8. С. 1699—1716.

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