Wyniki 1-9 spośród 9 dla zapytania: authorDesc:"Barbara Białecka"

Use of waste aluminum etching bath to remove sulfates(VI) from wastewater from production of printed circuit boards Wykorzystanie odpadowej kąpieli z trawienia aluminium do usuwania siarczanów(VI) ze ścieków pochodzących z produkcji obwodów drukowanych DOI:10.15199/62.2015.3.9


  A SO4 2--contg. wastewater from prodn. of printed circuit boards was treated with a spent bath from Al etching, Ca(OH)2 and NaOH or HCl at 19°C and pH 11.2-12.0 for 30 min (Al3+ concn. 0.148-0.228 mg/L, Ca2+ concn. 0.633- 1.033 mg/L) to study the pptn. of 3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O. The SO4 2- concn. in the system decreased from 1035 mg/L down to even 46 mg/L. The results were presented as polynomial regression equations. The concn. of Cu2+ ions in the system also decreased from 1.6 mg/L down to 0.9 mg/L with the increasing pH (from 10.93 up to 12.27). Przedstawiono możliwość zastosowania odpadowej kąpieli z trawienia aluminium do usuwania siarczanów(VI) ze ścieków pochodzących z produkcji obwodów drukowanych, zawierających siarczany(VI) oraz skompleksowane jony miedzi(II). Do planowania eksperymentu i analizy uzyskanych danych eksperymentalnych zastosowano program Statistica 10, wykorzystując w tym celu metodę powierzchni odpowiedzi. Przedstawiono możliwość uzyskania stężenia siarczanów(VI) poniżej 500 mg/dm3 w oczyszczonych ściekach przy zasto-sowaniu dawek glinu (kąpiel odpadowa) i wapnia bliskich dawkom stechiometrycznym oraz prowadzeniu procesu przy pH ok. 11,6 przez 30 min. Wskazano także na możliwość strącania jonów miedzi(II) dzięki prowadzeniu procesu w środowisku silnie alkalicznym. Stwierdzono, że skuteczność strącania jonów miedzi(II) jest związana z obecnością w ściekach związków kompleksujących. Siarczany(VI) występują w wodach naturalnych w dość szerokim zakresie stężeń, a ich źródła to m.in. gleba, pokłady geologiczne oraz ścieki przemysłowe. Zwiększone stężenia siarczanów(VI) notuje się w wodach kopalnianych. Powstają one wskutek procesów rozkładu pirytów do siarczanu(VI) żelaza(II) oraz kwasu siarkowego(VI). Procesy te przebiegają w obecności tlenu, wody lub azotanów(V). Zawartość siarczanów(VI) powyżej 250 mg/dm3 w wodzie do picia i na potrzeby gospodarcze jest przyczyną jej gorzkiego sm[...]

Treatment of wastewater from the photochemical production of printed circuit boards by using Fenton reagent after addition of disodium percarbonate Oczyszczanie ścieków z fotochemicznej produkcji obwodów drukowanych z zastosowaniem odczynnika Fentona z dodatkiem nadwęglanu disodu DOI:10.15199/62.2015.6.12


  Wastewater from prodn. of printed circuit boards was treated with Na2CO3·3H2O2, FeSO4 and H2SO4 at 19°C and pH 2.0-4.0 for 60 min (Fe2+ concn. 400-600 mg/L, Na2CO3·3H2O2 concn. 8000-12000 mg/L). The chem. O2 demand in the system decreased from 1690 mg/L down to even 432 mg/L. The results were presented as polynomial regression equations. The concn. of Cu2+ ions in the system also decreased from 25.9 mg/L down to 0.4 mg/L with the increasing pH (to 12.5). Przedstawiono możliwość zastosowania nadwęglanu disodu, jako alternatywnego źródła H2O2 w reakcji Fentona, zastosowanej do oczyszczania ścieków pochodzących z produkcji obwodów drukowanych, które charakteryzowały się wysoką wartością CHZT(Cr) oraz wysokim stężeniem jonów miedzi(II). Planowanie eksperymentu i analizę uzyskanych danych eksperymentalnych przeprowadzono przy użyciu programu Statistica 10, wykorzystując w tym celu metodę powierzchni odpowiedzi. Przedstawiono możliwość zmniejszenia wartości CHZT(Cr) badanych ścieków o ok. 72,8%, przy równoczesnym zmniejszeniu stężenia miedzi o ok. 98,5%. Wskazano na możli-wość skutecznego strącenia jonów miedzi(II) dzięki degradacji związków kompleksowych miedzi(II) przez rodniki hydroksylowe generowane w reakcji Fentona. Coraz powszechniej stosowane są metody oczyszczania ścieków przemysłowych przez pogłębione utlenianie AOP (advanced oxidation processes). Umożliwiają one skuteczne usuwanie wielu toksycznych związków organicznych poprzez ich utlenianie do ditlenku węgla i wody lub innych pośrednich produktów o zmniejszonej toksyczności. Reagenty stosowane w tych procesach ulegają rozkładowi na nieszkodliwe lub często pożądane z punku widzenia skuteczności procesu utleniania produkty uboczne1). Metody te obejmują stosowanie silnych utleniaczy, takich jak ozon, ditlenek diwodoru i/lub fotony, które są zdolne do generowania wysoce reaktywnych cząsteczek pośrednich, np. rodników hydroksylowych (OH)2, 3). Względną zdo[...]

Treatment of wastewater from the photochemical production of printed circuit boards by using Fenton reagent after addition of calcium peroxide Oczyszczanie ścieków z fotochemicznej produkcji obwodów drukowanych z zastosowaniem odczynnika Fentona z dodatkiem nadtlenku wapnia DOI:10.15199/62.2016.11.24


  Wastewater from prodn. of printed circuit boards was treated with CaO2, FeSO4 and H2SO4 at 18°C and pH 2-4 for 60 min (Fe2+ concn. 400-600 mg/L, CaO2 concn. 7500-9500 mg/L). The COD value in the system decreased from 1690 mg/L down to even 339 mg/L. The results were presented as polynomial regression equations. The concn. of Cu2+, Ni2+ and Sn2+ ions in the system also decreased from 25.9 mg/L down to 0.2 mg/L, from 6.9 mg/L down to 0.1 mg/L and from 10.2 mg/L down to <0.05 mg/L, resp., with the increasing pH (up to 12). Przedstawiono możliwość zastosowania CaO2 jako alternatywnego źródła H2O2 w reakcji Fentona do oczyszczania ścieków pochodzących z produkcji obwodów drukowanych, które charakteryzowały się zwiększoną wartością ChZT(Cr) oraz zwiększonymi stężeniami jonów Cu2+, Ni2+ i Sn2+. Planowanie eksperymentu i analizę uzyskanych danych eksperymentalnych przeprowadzono przy użyciu oprogramowania Statistica 10, wykorzystując metodę powierzchni odpowiedzi. Przedstawiono uzyskane wyniki obniżenia stężenia ChZT(Cr) badanych ścieków o ok. 80%, przy równoczesnym zmniejszeniu stężenia miedzi o 99,2%, niklu o 98,6% i praktycznie całkowitym wytrąceniu cyny (<0,05 mg/L). Wskazano na możliwość skutecznego strącenia jonów Cu(II) oraz Ni(II), dzięki degradacji związków kompleksowych Cu(II) i Ni(II) przez rodniki hydroksylowe powstające w reakcji Fentona. Obwody drukowane PCBs (printed circuits boards) to cienkie płytki z materiału izolacyjnego, na których znajdują się połączenia przewodzące prąd elektryczny wraz z punktami lutowniczymi, służącymi do montażu podzespołów elektronicznych. Mają one zastosowanie we wszystkich urządzeniach elektronicznych, są produktami wysokiej technologii, a proces ich produkcji jest pracochłonny i wymaga wysokich nakładów inwestycyjnych. Wykonie PCB, w zależności od jego stopnia skomplikowania, związane jest z koniecznością przeprowadzenia nawet 50 procesów/etapów jednostkowych. W procesach produkcj[...]

Badanie odzysku metali ziem rzadkich z popiołów lotnych przy zastosowaniu wielostopniowego ługowania kwasem siarkowym(VI) DOI:10.15199/62.2017.11.4


  Z raportu Komisji Europejskiej wynika, że metale ziem rzadkich REE (rare earth elements) zostały zaliczone do grupy 20 krytycznych surowców mineralnych, niezbędnych dla zrównoważonego rozwoju gospodarczego UE1). W raporcie tym REE występują jako lekkie LREE (La, Ce, Pr, Nd i Sm) oraz ciężkie HREE (Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Sc i Y). W przyrodzie częściej spotykane są LREE, ale zapotrzebowanie na HREE jest większe. Strategiczny charakter REE oraz ograniczanie dostępu do surowców tych metali przez Chiny przyczyniły się do znacznego wzrostu ich ceny oraz stało się instrumentem wpływu politycznego Chin na światowy rozwój gospodarczy2). Przez to Chiny mają przewagę w każdym z ogniw łańcucha obejmującego dostarczanie, wydobycie rud, oddzielanie metali ziem rzadkich, rafinowanie, tworzenie stopów i ich przetwarzanie. Obserwacje rynku wskazują, że popyt na minerały oraz metale high-tech ma tendencje wzrostowe wraz z pojawieniem się nowych technologii i produktów. REE są składnikami m.in. telefonów komórkowych, smartfonów i tabletów, dysków twardych, energooszczędnych żarówek, turbin wiatrowych, aut hybrydowych i katalizatorów. Ponadto w wielu współczesnych technologiach militarnych REE znajdują szerokie zastosowanie (lasery, stopy metali, magnesy stałe). Kryteria podziału REE oraz ich kierunki zagospodarowania przedstawiono m.in. w pracach3, 4). Zasoby REE szacuje się na 120 Tg w przeliczeniu na tlenki. Zasadniczo koncentraty REE pozyskuje się ze złóż pierwotnych: bastnaesytowych (Chiny, USA) i monacytowych (Brazylia, Indie, Tajlandia) oraz z iłów laterytowych5). Proces pozyskiwania koncentratów REE ze względu na ich niską zawartość jest procesem złożonym, zależnym od składu mineralno-chemicznego rudy i składającym się z wielu różnorodnych metod przeróbczych, stanowiących duże obciążenie dla środowiska naturalnego6, 7). Przykładowo w Mountain Pass jako podstawową metodę stosowano flotację oraz ługowanie kwasem solnym, uzyskując w[...]

Odzysk pierwiastków ziem rzadkich z popiołów lotnych Cz. I. Ługowanie DOI:10.15199/62.2017.11.13


  Pierwiastki ziem rzadkich (REE) i ich związki znajdują szerokie zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu. Kierunki zastosowań wynikają z ich unikatowych właściwości. Przykładowo, ich właściwości elektryczne i magnetyczne wykorzystywane są w produkcji magnesów stałych ze stopów Fe-Nd-B, które charakteryzują się wysoką gęstością energii magnetycznej na jednostkę masy. Zastosowanie neodymu, prazeodymu, dysprozu i terbu umożliwiło miniaturyzację sprzętu elektronicznego. Główne kierunki wykorzystania REE i ich związków przedstawiono w wielu pracach1-4). Strukturę zużycia w gospodarce światowej i USA tych metali zilustrowano na rys. 1. Według prognoz5) w ciągu nadchodzących 23 lat, zapotrzebowanie na metale ziem rzadkich, szczególnie na neodym i dysproz, wzrośnie 26-krotnie. Dostawy koncentratów REE i półproduktów na rynki światowe pochodzą zasadniczo z Chin1-6). Z tych też względów Chiny za pomocą REE mogą kontrolować rozwój innowacyjnych technologii w USA i UE. Ten instrument polityczno- -gospodarczy jest istotny przy rozwoju nowoczesnych technologii, szczególnie w aspekcie przemysłu zbrojeniowego8). Brak dostępu do złóż naturalnych przez kraje UE wymusza podjęcie działań w zakresie pozyskiwania REE z alternatywnych źródeł, takich jak fosfogipsy z produkcji kwasu fosforowego lub "czerwony szlam" z produkcji aluminium, zużyty sprzęt elektryczny i elektroniczny, żużle i popioły wulkaniczne oraz odpady z energetyki3, 6, 9-12). Ponadto potencjalnym źródłem REE są materiały wtórne, takie jak np. zużyte proszki polerskie, katalizatory do fluidalnego krakingu katalitycznego (FCC) lub szkła optyczne. Materiały te charakteryzują się stosunkowo 20% 60% 9% 7% 15% 7% 18% 7% 21% 3% 7% 3% 5% 10% 5% 3% Swiat USA Inne Wyroby ceramiczne Luminofory Magnesy Dodatki stopowe Proszki polerskie Produkcja szkła Katalizatory Fig. 1. Structure of rare earth element consumption in the world and in the USA 7) Rys. 1. Struktura zużycia REE[...]

Odzysk pierwiastków ziem rzadkich z popiołów lotnych. Cz. II. Wytrącanie z roztworu DOI:10.15199/62.2017.11.14


  Opracowany proces wydobycia pierwiastków ziem rzadkich (REE) z popiołów lotnych ze spalania węgla poprzez stapianie ich z sodą i ługowanie kwasem solnym1) okazał się skuteczny i umożliwił wydobycie ok. 90% REE w postaci chlorków w roztworze wodnym. Związki REE odznaczają się niską rozpuszczalnością w wodzie i można je łatwo wytrącić w postaci stałej2). Najprostszą metodą jest neutralizacja roztworu pochodzącego z procesu za pomocą amoniaku lub wody amoniakalnej do pH 8,5, jednakże z roztworu o tym pH wytrąca się również żelazo, glin i inne metale. Celem pracy było selektywne wyodrębnienie REE z tego roztworu poprzez strącanie kwasem szczawiowym. W przypadku roztworu otrzymanego po ługowaniu spieku koniecznością było zatem prowadzenie tego procesu dwuetapowo. W pierwszym etapie strącenia REE stosowano kwas szczawiowy, który jest odczynnikiem grupowym dla metali ziem rzadkich. Według literatury3) proces powinno prowadzić się przy pH 1,3 i w temp. 60-70°C, co pozwoliło na oddzielenie lantanowców (wraz z innymi nierozpuszczalnymi szczawianami) od sodu, glinu, żelaza i potasu3 Część doświadczalna Surowce Roztwór REE stosowany do badań otrzymano w wyniku ługowania spieku popiołu lotnego z sodą (100 g popiołu, 120 g sody) kwasem solnym. Do wytrącania REE stosowano kwas szczawiowy uwodniony cz. C2H2O4·2H2O (odczynnik grupowy dla REE). Do korekty pH stosowano 25-proc. wodę amoniakalną. Metodyka badań Ponieważ przy niskim pH (1,3) występowało niecałkowite wytrącenie REE z roztworu, podwyższono jego wartość do poziomu 1,6-1,8 prze[...]

Oznaczanie wybranych pierwiastków ziem rzadkich w środowiskowych próbkach wody DOI:10.15199/62.2017.11.19


  Lantan, cer, prazeodym, neodym, promet, samar, europ, gadolin, dysproz, holm, erb, tul, iterb i lutet to pierwiastki z grupy lantanowców określanych powszechnie jako pierwiastki ziem rzadkich REE (rare earth elements). Lantanowce charakteryzują się zbliżonymi właściwościami fizyczno-chemicznymi, w większości przypadków występują na +3 stopniu utlenienia oraz tworzą tlenki o charakterze zasadowym. REE występują w przyrodzie w stanie dużego rozproszenia. Minerały, które zawierają w swoim składzie te metale, np. monacyt, bastnaesyt i ksenotym, są trwałe i odporne na wietrzenie. W środowisku naturalnym nie występuje jedynie promet, który jest pierwiastkiem promieniotwórczym1). Powszechnie stosowany jest podział REE na dwie grupy: LREE (light rare earth elements) i HREE (heavy rare earth elements). Międzynarodowa Unia Chemii Czystej i Stosowanej (IUPAC) zalicza do grupy LREE metale od lantanu do gadolinu, a do HREE metale od terbu do lutetu. Ponadto dane literaturowe podają wiele innych podziałów metali ziem rzadkich2, 3). Lantanowce stosuje się w wielu innowacyjnych procesach technologicznych, dlatego zainteresowanie nimi systematycznie wzrasta. Pierwiastki te są wykorzystywane m.in. w produkcji katalizatorów, magnesów, urządzeń medycznych i optycznych, w metalurgii oraz we współczesnych technologiach jądrowych, w biotechnologii i medycynie1, 4). Głównym dostawcą surowców pierwiastków ziem rzadkich są Chiny, pokrywające 93% światowego zapotrzebowania na REE. Przyczyniło się to do poszukiwania przez inne kraje alternatywnych źródeł metali ziem rzadkich, w postaci nowych złóż (np. tereny Grenlandii, dno Oceanu Spokojnego), jak i technologii odzysku z surowców wtórnych, hałd fosfogipsów czy złóż węgla kamiennego1, 4-6). Szerokie zastosowanie lantanowców niesie ze sobą także ryzyko przedostawania się tych pierwiastków do ekosystemów. Badania wykazały tak pozytywny,jak i negatywny wpływ REE na procesy metaboliczne organizmów żywych oraz[...]

Wytrącanie pierwiastków ziem rzadkich z roztworów modelowych i rzeczywistych z zastosowaniem reagentów alkalicznych i związków siarki DOI:10.15199/62.2017.12.14


  REE to metale tworzące grupę 14 lantanowców o liczbach atomowych od 57 do 71 (La, Ce, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu) z wyjątkiem wytworzonego sztucznie prometu (Pm, o liczbie atomowej 61) oraz skand i itr (Sc, Y) o liczbach atomowych 21 i 39. Lantanowce stanowią grupę pierwiastków chemicznych o bardzo podobnych właściwościach fizykochemicznych, znacznym pokrewieństwie geochemicznym i tworzą tzw. plejady, które charakteryzują się przewagą ilościową jednego z pierwiastków, co jest przyczyną trudności w ich rozdzielaniu1, 2). W literaturze stosuje się zamiennie różne podziały REE, przy czym najczęściej dzieli się je na dwie lub trzy grupy. Podział na dwie grupy obejmuje LREE (light rare earth elements), lekkie ziemie rzadkie, od La do Gd, pierwiastki o bardziej zasadowych właściwościach, oraz HREE (hard rare earth elements), ciężkie ziemie rzadkie, od Tb do Lu łącznie z Y, pierwiastki o mniej zasadowych właściwościach. Podział REE na trzy grupy obejmuje LREE, lekkie ziemie rzadkie, od La do Nd z wyjątkiem Pr, MREE (medium rare earth elements), średnie lub środkowe ziemie rzadkie, od Nd do Dy lub Ho, oraz HREE, ciężkie ziemie rzadkie, od Dy lub Ho do Lu. Oprócz tych podziałów REE stosuje się także podział na grupy: cerową, itrową i terbową3-5). Wszystkie lantanowce tworzą z reguły w roztworach wodnych jony trójdodatnie, jedynie Ce, Pm oraz Tb tworzą związki na czwartym stopniu utlenienia. Znane są również sole Sm, Eu oraz Y na drugim stopniu utlenienia2, 6, 7). Roztwory wodne zawierające jony La3+, Ce3+, Gd3+, Yb3+, Lu3+, Tb3+, Y3+ i Sc3+ są bezbarwne, zawierające Pr3+ mają barwę zieloną, Nd3+ mają barwę fioletoworóżową, a Er3+ charakteryzują się barwą różową2). Wodorotlenki lantanu i lantanowców są nierozpuszczalne w wodzie i mają charakter zasadowy, przy czym zasadowe właściwości wodorotlenków lantanowców zmniejszają się od lantanu do lutetu. Wodorotlenki lantanowców rozpuszczają się w mocnych kwasach, a nie rozpuszcz[...]

Koncepcja odzysku pierwiastków ziem rzadkich z kwaśnych wód kopalnianych z zastosowaniem sekwencyjnego strącania DOI:10.15199/62.2018.11.20


  Pierwiastki ziem rzadkich (REE) to grupa 14 lantanowców o liczbie atomowej od 57 (La) do 71 (Lu), które charakteryzują się bardzo podobnymi właściwościami fizykochemicznymi. Do grupy tej dodatkowo należą skand (Sc) oraz itr (Y). REE są szeroko stosowane w wielu procesach przemysłowych, m.in. przy produkcji nadprzewodników, magnesów, pigmentów, katalizatorów i tworzyw sztucznych1-3). W literaturze stosuje się różne podziały REE, przy czym najczęściej dzieli się je na 2 lub 3 grupy. Podział REE na dwie grupy obejmuje lekkie ziemie rzadkie LREE (light rare earth elements) od La do Gd oraz ciężkie ziemie rzadkie HREE (hard rare earth elements) od Tb do Lu łącznie z Y. Podział REE na 3 grupy obejmuje lekkie ziemie rzadkie LREE (od La do Nd z wyjątkiem Pr), średnie lub środkowe ziemie rzadkie MREE (medium rare earth elements) od Nd do Dy lub Ho oraz ciężkie ziemie rzadkie HREE (od Dy lub Ho do Lu). Niezależnie od tych podziałów REE funkcjonuje w literaturze również podział na grupę cerową, itrową i terbową4-7). W środowisku naturalnym, czternaście spośród REE występuje na trzecim stopniu utlenienia, z wyjątkiem ceru, samaru, europu i iterbu, które dodatkowo w zależności od wartości potencjału oksydacyjno-redukcyjnego środowiska, mogą występować również na drugim i czwartym stopniu utlenienia. Przykładowo, w środowisku wodnym jony ceru(III) mogą być utlenione do jonów ceru(IV), a jony europu(III) mogą być zredukowane do jonów europu(II)6, 7). Pomimo znacznego rozproszenia REE, ich średni udział w skorupie ziemskiej wynosi ok. 0,018% i dorównuje zawartością takim metalom nieżelaznym jak Cu, Zn, Ga, Ge, As, Cd, In, Sn, 97/11(2018) 1917 Dr inż. Maciej THOMAS w roku 2013 ukończył studia na Wydziale Inżynierii Materiałowej i Ceramiki Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica w Krakowie, a w 2012 r. studia na Wydziale Technologii Żywności Uniwersytetu Rolniczego im. Hugona Kołłątaja w Krakowie. W 2016 r. uzyskał stopień doktora [...]

 Strona 1