Method of Obtaining of Metal Oxide Anodes That Do Not Contain Noble Metals

In the mining and industrial regions of Ukraine, a large amount of mine and quarry waters is formed. Due to high mineralization, they cannot be discharged into natural hydrographic objects without deep processing, including demineralization. Most of such waters are significantly contaminated with co...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2023
Автори:	Михайленко, В. Г., Антонов, О. В., Лук’янова, О. І., Лук’янов, Є. Ф., Хінєвіч, О. Є., Вітковська, Т. С.
Формат:	Стаття
Мова:	English Ukrainian
Опубліковано:	Інститут енергетичних машин і систем ім. А. М. Підгорного Національної академії наук України 2023
Онлайн доступ:	https://journals.uran.ua/jme/article/view/272184
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Energy Technologies & Resource Saving

Репозитарії

Energy Technologies & Resource Saving

id	oai:ojs.journals.uran.ua:article-272184
record_format	ojs
institution	Energy Technologies & Resource Saving
collection	OJS
language	English Ukrainian
format	Article
author	Михайленко, В. Г. Антонов, О. В. Лук’янова, О. І. Лук’янов, Є. Ф. Хінєвіч, О. Є. Вітковська, Т. С.
spellingShingle	Михайленко, В. Г. Антонов, О. В. Лук’янова, О. І. Лук’янов, Є. Ф. Хінєвіч, О. Є. Вітковська, Т. С. Method of Obtaining of Metal Oxide Anodes That Do Not Contain Noble Metals
author_facet	Михайленко, В. Г. Антонов, О. В. Лук’янова, О. І. Лук’янов, Є. Ф. Хінєвіч, О. Є. Вітковська, Т. С.
author_sort	Михайленко, В. Г.
title	Method of Obtaining of Metal Oxide Anodes That Do Not Contain Noble Metals
title_short	Method of Obtaining of Metal Oxide Anodes That Do Not Contain Noble Metals
title_full	Method of Obtaining of Metal Oxide Anodes That Do Not Contain Noble Metals
title_fullStr	Method of Obtaining of Metal Oxide Anodes That Do Not Contain Noble Metals
title_full_unstemmed	Method of Obtaining of Metal Oxide Anodes That Do Not Contain Noble Metals
title_sort	method of obtaining of metal oxide anodes that do not contain noble metals
title_alt	Метод отримання металоксидних анодів, що не містять благородних металів Метод отримання металоксидних анодів, що не містять благородних металів
description	In the mining and industrial regions of Ukraine, a large amount of mine and quarry waters is formed. Due to high mineralization, they cannot be discharged into natural hydrographic objects without deep processing, including demineralization. Most of such waters are significantly contaminated with concentrates of sulfides and dissolved iron compounds, which hinder their further purification. At the same time, thermal power plants located in these regions consume a significant amount of scarce drinking water for their needs. Deep processing of mine and quarry waters allows to clean them and obtain feed water for heating systems, boilers of TPPs and CHPs. A method of obtaining stable inert titanium-based anodes with an active coating of PbO2, which do not contain noble metals and their compounds, has been developed. The method consists in protecting titanium from passivation with an oxide film by thermally applying a MnO2 coating, and later applying to the base with this coating a thin layer of PbO2 from an alkaline complex electrolyte containing 2.5 mol/dm3 NaOH, 0.6 mol/dm3 EDTA, ethylene glycol additive and is a saturated PbO. The main 3–5 mm thick layer of coating is applied from the nitrate electrolyte, which includes Pb(NO3)2 1 mol/dm3, Cu(NO3)2 0.4 mol/dm3, Al(NO3)3 0.2 mol/dm3 and the gelatin additive. A method of extending the service life of an alkaline electrolyte by reduction of Pb (IV) compounds during the contact with the active surface of metallic plumbum is described. The conducted resource tests of this anode for 1400 hours proved its stability when processing solutions containing a mixture of sodium sulfate and sodium chloride. On the basis of this anode, the technology of electrochemical deironing of mine waters and removal of sulfides from them before demineralization was developed and experimentally tested. This technology is the only possible method of reagent-free iron removal and removal of sulfides from waters with high mineralization. Such anodes significantly expand the scope of application of electrochemical processes. They can be used not only for water treatment in thermal power generation, but also for the treatment of wastewater of various mineral and organic composition, chemical and technological processes for obtaining oxidants, etc.
publisher	Інститут енергетичних машин і систем ім. А. М. Підгорного Національної академії наук України
publishDate	2023
url	https://journals.uran.ua/jme/article/view/272184
work_keys_str_mv	AT mihajlenkovg methodofobtainingofmetaloxideanodesthatdonotcontainnoblemetals AT antonovov methodofobtainingofmetaloxideanodesthatdonotcontainnoblemetals AT lukânovaoí methodofobtainingofmetaloxideanodesthatdonotcontainnoblemetals AT lukânovêf methodofobtainingofmetaloxideanodesthatdonotcontainnoblemetals AT hínêvíčoê methodofobtainingofmetaloxideanodesthatdonotcontainnoblemetals AT vítkovsʹkats methodofobtainingofmetaloxideanodesthatdonotcontainnoblemetals AT mihajlenkovg metodotrimannâmetaloksidnihanodívŝonemístâtʹblagorodnihmetalív AT antonovov metodotrimannâmetaloksidnihanodívŝonemístâtʹblagorodnihmetalív AT lukânovaoí metodotrimannâmetaloksidnihanodívŝonemístâtʹblagorodnihmetalív AT lukânovêf metodotrimannâmetaloksidnihanodívŝonemístâtʹblagorodnihmetalív AT hínêvíčoê metodotrimannâmetaloksidnihanodívŝonemístâtʹblagorodnihmetalív AT vítkovsʹkats metodotrimannâmetaloksidnihanodívŝonemístâtʹblagorodnihmetalív
first_indexed	2024-09-01T17:37:52Z
last_indexed	2024-09-01T17:37:52Z
_version_	1809016184455036928
spelling	oai:ojs.journals.uran.ua:article-2721842023-04-24T13:26:06Z Method of Obtaining of Metal Oxide Anodes That Do Not Contain Noble Metals Метод отримання металоксидних анодів, що не містять благородних металів Метод отримання металоксидних анодів, що не містять благородних металів Михайленко, В. Г. Антонов, О. В. Лук’янова, О. І. Лук’янов, Є. Ф. Хінєвіч, О. Є. Вітковська, Т. С. In the mining and industrial regions of Ukraine, a large amount of mine and quarry waters is formed. Due to high mineralization, they cannot be discharged into natural hydrographic objects without deep processing, including demineralization. Most of such waters are significantly contaminated with concentrates of sulfides and dissolved iron compounds, which hinder their further purification. At the same time, thermal power plants located in these regions consume a significant amount of scarce drinking water for their needs. Deep processing of mine and quarry waters allows to clean them and obtain feed water for heating systems, boilers of TPPs and CHPs. A method of obtaining stable inert titanium-based anodes with an active coating of PbO2, which do not contain noble metals and their compounds, has been developed. The method consists in protecting titanium from passivation with an oxide film by thermally applying a MnO2 coating, and later applying to the base with this coating a thin layer of PbO2 from an alkaline complex electrolyte containing 2.5 mol/dm3 NaOH, 0.6 mol/dm3 EDTA, ethylene glycol additive and is a saturated PbO. The main 3–5 mm thick layer of coating is applied from the nitrate electrolyte, which includes Pb(NO3)2 1 mol/dm3, Cu(NO3)2 0.4 mol/dm3, Al(NO3)3 0.2 mol/dm3 and the gelatin additive. A method of extending the service life of an alkaline electrolyte by reduction of Pb (IV) compounds during the contact with the active surface of metallic plumbum is described. The conducted resource tests of this anode for 1400 hours proved its stability when processing solutions containing a mixture of sodium sulfate and sodium chloride. On the basis of this anode, the technology of electrochemical deironing of mine waters and removal of sulfides from them before demineralization was developed and experimentally tested. This technology is the only possible method of reagent-free iron removal and removal of sulfides from waters with high mineralization. Such anodes significantly expand the scope of application of electrochemical processes. They can be used not only for water treatment in thermal power generation, but also for the treatment of wastewater of various mineral and organic composition, chemical and technological processes for obtaining oxidants, etc. У гірничо-промислових регіонах України утворюється велика кількість шахтних і кар’єрних вод, які внаслідок високої мінералізації не можуть бути скинуті у природні гідрографічні об’єкти без глибокої переробки, включаючи й демінералізацію. Більшість таких вод суттєво забруднена концентратами сульфідів і розчинених сполук феруму (заліза), що заважають їх подальшій очистці. У той же час об’єкти теплоенергетики, розташовані в даних регіонах, споживають для своїх потреб значну кількість дефіцитної питної води. Глибока переробка шахтних і кар’єрних вод дозволяє очистити їх й отримати живильну воду для тепломереж, котлів ТЕС і ТЕЦ. Розроблено спосіб одержання стійких інертних анодів на основі титану з активним покриттям PbO2, які не містять благородних металів та їх сполук. Спосіб полягає у захисті титану від пасивації оксидною плівкою шляхом нанесення термічним шляхом покриття з MnO2, а пізніше нанесення на основу з цим покриттям тонкого шару PbO2 з лужного комплексного електроліту, який містить 2,5 моль/дм3 NaOH, 0,6 моль/дм3 ЕДТА, добавку етиленгліколю й є насиченим PbO. Основний шар покриття завтовшки 3–5 мм наноситься з нітратного електроліту, до складу якого входить Pb(NO3)2 1 моль/дм3, Cu(NO3)2 0,4 моль/дм3, Al(NO3)3 0,2 моль/дм3 і добавка желатина. Описано спосіб продовження строку експлуатації лужного електроліту шляхом відновлення сполук Pb (IV) при контактуванні з активною поверхнею металевого плюмбуму. Проведені ресурсні випробування цього аноду протягом 1400 годин довели його стійкість при обробці розчинів, що містять суміш натрій сульфату й натрій хлориду. На основі цього аноду розроблено й експериментально апробовано технологію електрохімічного знезалізнення шахтних вод і вилучення з них сульфідів перед демінералізацією. Дана технологія є єдино можливим способом безреагентного знезалізнення й вилучення сульфідів із вод з високою мінералізацією. Такі аноди значно розширюють сферу застосування електрохімічних процесів. Вони можуть застосовуватися не лише для водопідготовки в теплоенергетиці, а й для очищення стічних вод різного мінерального й органічного складу, хіміко-технологічних процесів отримання окисників тощо. У гірничо-промислових регіонах України утворюється велика кількість шахтних і кар’єрних вод, які внаслідок високої мінералізації не можуть бути скинуті у природні гідрографічні об’єкти без глибокої переробки, включаючи й демінералізацію. Більшість таких вод суттєво забруднена концентратами сульфідів і розчинених сполук феруму (заліза), що заважають їх подальшій очистці. У той же час об’єкти теплоенергетики, розташовані в даних регіонах, споживають для своїх потреб значну кількість дефіцитної питної води. Глибока переробка шахтних і кар’єрних вод дозволяє очистити їх й отримати живильну воду для тепломереж, котлів ТЕС і ТЕЦ. Розроблено спосіб одержання стійких інертних анодів на основі титану з активним покриттям PbO2, які не містять благородних металів та їх сполук. Спосіб полягає у захисті титану від пасивації оксидною плівкою шляхом нанесення термічним шляхом покриття з MnO2, а пізніше нанесення на основу з цим покриттям тонкого шару PbO2 з лужного комплексного електроліту, який містить 2,5 моль/дм3 NaOH, 0,6 моль/дм3 ЕДТА, добавку етиленгліколю й є насиченим PbO. Основний шар покриття завтовшки 3–5 мм наноситься з нітратного електроліту, до складу якого входить Pb(NO3)2 1 моль/дм3, Cu(NO3)2 0,4 моль/дм3, Al(NO3)3 0,2 моль/дм3 і добавка желатина. Описано спосіб продовження строку експлуатації лужного електроліту шляхом відновлення сполук Pb (IV) при контактуванні з активною поверхнею металевого плюмбуму. Проведені ресурсні випробування цього аноду протягом 1400 годин довели його стійкість при обробці розчинів, що містять суміш натрій сульфату й натрій хлориду. На основі цього аноду розроблено й експериментально апробовано технологію електрохімічного знезалізнення шахтних вод і вилучення з них сульфідів перед демінералізацією. Дана технологія є єдино можливим способом безреагентного знезалізнення й вилучення сульфідів із вод з високою мінералізацією. Такі аноди значно розширюють сферу застосування електрохімічних процесів. Вони можуть застосовуватися не лише для водопідготовки в теплоенергетиці, а й для очищення стічних вод різного мінерального й органічного складу, хіміко-технологічних процесів отримання окисників тощо. Інститут енергетичних машин і систем ім. А. М. Підгорного Національної академії наук України 2023-04-24 Article Article application/pdf application/pdf https://journals.uran.ua/jme/article/view/272184 Journal of Mechanical Engineering; Vol. 25 No. 4 (2022); 46-57 Проблемы машиностроения; Том 25 № 4 (2022); 46-57 Проблеми машинобудування; Том 25 № 4 (2022); 46-57 2709-2992 2709-2984 en uk https://journals.uran.ua/jme/article/view/272184/267787 https://journals.uran.ua/jme/article/view/272184/267788 Copyright (c) 2023 В. Г. Михайленко, О. В. Антонов, О. І. Лук’янова, Є. Ф. Лук’янов, О. Є. Хінєвіч, Т. С. Вітковська http://creativecommons.org/licenses/by-nd/4.0

Method of Obtaining of Metal Oxide Anodes That Do Not Contain Noble Metals

Репозитарії

Схожі ресурси