Tytuł pozycji:
Study of Zn(II) ion removal from galvanic sludge by geopolymers
The galvanic sludges contain a number of toxic heavy metals, potentially mobilized as chemically active ions under environmental conditions as. This study explores the application of fly ash-based geopolymers for the removal of Zn ions from galvanizing sludge. In this study, geopolymers, synthesized via the geopolymerization method, were used to remove Zn from post-galvanized sewage sludge. Two types of geopolymers were used, derived from ash from coal combustion and biomass combustion. Structural, morphological, and surface properties were characterized using FTIR and SEM, respectively. In addition, BET and Langmuir isotherms, along with analyses such as t-Plot and BJH method for porous solids were conducted. The results indicate that the geopolymer derived from coal combustion ash is a more effective sorbent for Zn(II) ions, exhibiting a removal efficiency of 99.9%, compared to 40.7% for the geopolymer derived from biomass combustion ash. The FTIR spectra analysis reveals the presence of bonds between the -OH and/or Si-OH groups on the geopolymers’ surface and the Zn(II) ions. The environmentally and economically advantageous process maximizes the recovery of a valuable component at minimal cost, yielding relatively clean monometallic waste suitable for reuse.
Osady galwaniczne zawierają szereg toksycznych metali ciężkich, które w warunkach środowiskowych mogą być mobilne jako chemicznie aktywne jony. W pracy badano możliwość wykorzystania geopolimerów na bazie popiołów lotnych do usuwania jonów Zn z osadu galwanizacyjnego. W pracy do usuwania Zn z galwanicznych osadów ściekowych wykorzystano geopolimery przygotowane metodą geopolimeryzacji. Zastosowano dwa rodzaje geopolimerów, otrzymywane na bazie popiołów ze spalania węgla i popiołów ze spalania biomasy. Strukturę, morfologię i właściwości powierzchni scharakteryzowano odpowiednio za pomocą FTIR i SEM. Dodatkowo wyznaczono izotermę BET i Langmuira oraz przeprowadzono analizę tych izoterm dla ciał porowatych (metoda t-Plot i metoda BJH). Wykazano, że geopolimer otrzymany z popiołów ze spalania węgla jest skuteczniejszym sorbentem dla jonów Zn(II). Skuteczność usuwania jonów Zn(II) dla geopolimeru na bazie popiołów ze spalania węgla wynosi 99,9%, a dla geopolimeru na bazie popiołów ze spalania biomasy 40,7%. Otrzymane rezultaty są wynikiem powstawania wiązań pomiędzy grupami -OH i/lub Si-OH obecnymi na powierzchni zastosowanych geopolimerów a jonami Zn(II), których obecność stwierdzono na podstawie analizy widm FTIR. Procedura ta jest korzystna z ekologicznego i ekonomicznego punktu widzenia ponieważ zapewnia maksymalny odzysk cennego składnika przy możliwie najniższych kosztach. Ponadto, pozwala na uzyskanie stosunkowo czystych odpadów monometalicznych, które można ponownie wykorzystać
Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).
