Studium retence fosfátů na modelových amorfních vysokopecních struskách

Ing. Huczala Radim¹; doc. RNDr. Kostura Bruno, Ph.D.¹; Dr. Ing. Dalibor Matýsek²

Metoda sol-gel byla zvolena pro přípravu modelové amorfní vysokopecní strusky (SG). Amorfní struktura připravené strusky byla ověřena RTG difrakcí, pomocí S^BET byl stanoven její specifický povrch. Modelová struska byla testována jako sorbent fosfátů z vodných roztoků. Získané výsledky byly porovnány s výsledky reálné vysokopecní strusky (BFS) stejného složení. Bylo zjištěno, že kinetika sorpce fosforu se u obou strusek řídí modelem pro reakce pseudodruhého řádu a adsorpční data lze proložit Langmuirovou adsorpční izotermou. U obou strusek tedy lze předpokládat stejné retenční mechanizmy. Vyšší teoretická adsorpční kapacita strusky SG, která činila 44,05 mg P·g^-1, je způsobena rozdílným způsobem výroby. Ukázalo se, že sol-gel metoda je vhodným prostředkem pro rychlou a energeticky méně náročnou přípravu modelových vysokopecních strusek požadovaného složení. Pomocí FTIR analýzy byla v adsorpčním produktu vzorku SG prokázána existence hydroxyapatitové fáze (HAp). Hlavním retenčním mechanismem je zřejmě precipitace Ca-fosfátů. Pro studium vlivu acidobazických vlastností vysokopecních strusek na jejich adsorpční schopnosti byly stejnou metodou připraveny vzorky strusek v řezu CaO:SiO₂ = 1 fázovou soustavou CaO-Al₂O₃-SiO₂. Strusky byly charakterizovány hodnotami optických bazicit a testovány jako sorbenty fosfátů. Pro každý vzorek byla stanovena teoretická adsorpční kapacita. Byla nalezena velmi těsná lineární závislost teoretické adsorpční kapacity fosforu na optické bazicitě modelových strusek, která umožňuje odhad jejich sorpčních schopností.

VŠB – Technical University of Ostrava, Faculty of Metallurgy and Materials Engineering, Department of Chemistry, 17. listopadu 15/2172, 708 33 Ostrava-Poruba, Czech Republic
VŠB – Technical University of Ostrava, Institute of Geological Engineering, 17. listopadu 15/2172, 708 33 Ostrava-Poruba, Czech Republic