Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», Москва, Россия:

Я. Б. Ковальская, инженер, каф. химии и технологии материалов современной энергетики, эл. почта: yana-sti@bk.ru
Е. А. Зеличенко, доцент, каф. химии и технологии материалов современной энергетики
В. В. Гузеев, профессор, каф. химии и технологии материалов современной энергетики
Л. Д. Агеева, доцент, каф. химии и технологии материалов современной энергетики

Подтверждена возможность применения гранулированных материалов, содержащих целлюлозу, в качестве сорбентов для извлечения золота из хлоридных растворов в промышленных масштабах. Изучены образцы материалов, полученных из хлопковой целлюлозы и прядильных отходов от махровых хлопчатобумажных тканей путем химической обработки и растворения сырья, обработки материала основы, измельчения и экструдирования с последующим отверждением, промывкой и сушкой гранул. Установлена нелинейная зависимость площади удельной поверхности от содержания целлюлозы в сорбционном материале. Результаты исследований методом сканирующей электронной микроскопии показали, что поверхность полученных гранул обладает развитой системой пор. Проведено исследование распределения пор по размерам для целлюлозосодержащих материалов на основе 2,5%-ных растворов хлопковой целлюлозы и целлюлозы в виде прядильных отходов. Определено, что полученные материалы являются макропористыми. Сорбционная способность целлюлозосодержащих материалов изучена в процессе извлечения золота из хлоридных растворов. Установлено, что при рН 1 извлечение золота увеличивается с ростом содержания целлюлозы в рабочих растворах до 2,5 %. Результаты рентгенофлуоресцентного анализа показали, что анионные комплексы золота практически полностью извлекаются гранулированным сорбционным материалом из хлоридных растворов с содержанием золота 10 мг/л. Наибольшей сорбционной способностью по отношению к золоту при рН 0–1 обладают материалы на основе 2,5%-ного раствора целлюлозы в виде прядильных отходов от махровых хлопчатобумажных тканей.

1. Dictionary of Renewable Resources / ed. H. Zoebelein. — Einheim : Wiley-VCH, 2001. — 408 p.
2. Naushad Mu. Inorganic and Composite Ion Exchange Materials and Their Applications // Ion Exchange Letters. 2009. No. 2. Р. 1–14.
3. Jin H. X., Dong B., Wu B. Oil Absorptive Polymers: Where Is the Future? // Polymer-Plastics Technol. Eng. 2012. Vol. 51, No. 2. Р. 154–159.
4. Li D., Zhu F. Z., Li J. Y., Na P., Wang N. Preparation and Characterization of Cellulose Fibers from Corn Straw as Natural Oil Sorbents // Ind. Eng. Chem. Res. 2012. Vol. 52, No. 1. Р. 516–524.
5. Байбурдов Т. А., Шмаков С. Л. Полимерные сорбенты для сбора нефтепродуктов с поверхности водоемов: обзор англоязычной литературы за 2000–2017 гг. Часть 1 // Изв. Сарат. ун-та. Нов. сер. Сер. Химия. Биология. Экология. 2018. Т. 18, № 1. С. 35–44.
6. Смирнова Н. Н., Смирнов М. Е. Модификация целлюлозного сорбента как инструмент регулирования его кинетических характеристик и сорбционной активности по ионам меди (II) // Сорбционные и хроматографические процессы. 2018. Т. 18, № 1. С. 26–34.
7. Sud D., Mahajan G., Kaur M. P. Agricultural waste material as potential adsorbent for sequestering heavy metal ions from aqueous solutions – A review // Bioresource Technology. 2008. Vol. 99. Р. 6017–6027.
8. Никифорова Т. Е., Козлов В. А. Особенности механизма протодесорбции катионов металлов в гетерофазной системе Н₂ – НСl – МСl₂ – целлюлозный сорбент // Физикохимия поверхности и защита материалов. 2015. Т. 51, № 4. С. 362–369. DOI: 10.7868/S0044185615040208
9. Hokkanen S., Bhatnagar A., Sillanpaa M. A review on modification methods to cellulose-based adsorbents to improve adsorption capacity // Water Res. 2016. Vol. 15, No. 91. Р. 156–173. DOI: 10.1016/j.watres.2016.01.008
10. Tamikazu K., Masaaki T. Effect of gamma-irradiation on chitosan // Proceedings of the Second International Conference on Chitin and Chitosan. 12–14 July 1982. Р. 66–70.
11. Стрижко Л. С. Металлургия золота и серебра : учебное пособие для вузов. — М. : МИСиС, 2001. — 336 с.
12. Масленицкий И. Н., Чугаев Л. В., Борбат В. Ф., Никитин М. В., Стрижко Л. С. Металлургия благородных металлов: учебник для вузов. — М. : Металлургия, 1987. — 432 с.
13. Золотов Ю. А., Фадеев В. И., Иванов В. В. Основы аналитической химии. Практическое руководство. — М. : Высшая школа, 2001. — 463 с.
14. Золотов Ю. А., Дорохова Е. Н., Фадеева В. И. и др. Основы аналитической химии. Кн. 2. Методы химического анализа : учебник для вузов. — М. : Высшая школа, 1996. — 461 с.
15. Ковальская Я. Б., Зеличенко Е. А., Агеева Л. Д., Гурова О. А., Гузеев В. В. Гранулированные сорбционные материалы на основе растительного сырья для извлечения золота и серебра из кислых растворов // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2016. Т. 6, № 2. С. 76–82.
16. ГОСТ 20301–74. Смолы ионообменные. Аниониты. Технические условия. — Введ. 01.01.1976.
17. Березин A. C., Тужиков О. И. Механизмы растворения целлюлозы в прямых водных растворителях (обзор) // Известия Волгоградского государственного технического университета. 2010. Т. 2, № 62. С. 5–23.
18. Маслакова Т. И., Первова И. Г., Желновач А. В., Маслаков П. А., Симонова Е. И., Вураско А. В. Сорбционные и физико-химические характеристики целлюлозосодержащих сорбентов, модифицированных гетарилформазанами. Сорбционные и хроматографические процессы. 2017. Т. 17, № 3. С. 398–406.
19. Колышкин Д. А. Активные угли. Свойства и методы испытаний : справочник. — Л. : Химия, 1972. — 56 с.