Inorganic MaterialsInorganic MaterialsНеорганические материалы0002-337X3034-5588The Russian Academy of Sciences23188910.31857/S0002337X23070096PVPXDFArticlesСтатьиUnknownSorption Properties of Natural and Modified Shungite Rocks Differing in OriginСорбционные свойства исходных и модифицированных шунгитовых пород различного генезисаKovalevskiV. V.КовалевскийВ. В.kovalevs@krc.karelia.ruKochnevaI. V.КочневаИ. В.kovalevs@krc.karelia.ruRozhkovaV. S.РожковаВ. С.kovalevs@krc.karelia.ruInstitute of Geology (separate subdivision), Karelian Research Center (Federal Scientific Center), Russian Academy of SciencesИнститут геологии – обособленное подразделение ФИЦ “Карельский научный центр Российской академии наук”0107202359776677125122023Copyright ©; 2023, В.В. Ковалевский, И.В. Кочнева, В.С. РожковаCopyright ©; 2023, В.В. Ковалевский, И.В. Кочнева, В.С. Рожкова2023В.В. Ковалевский, И.В. Кочнева, В.С. РожковаВ.В. Ковалевский, И.В. Кочнева, В.С. Рожковаhttps://journals.rcsi.science/0002-337X/article/view/231889

We have studied a sodium type and potassium type of shungite rock modified by acidic, alkaline, and heat treatments; leaching of chemical elements from shungite rocks; and sorption of dyes (methylene blue and methylene yellow) and heavy metals (Ni, Cu, and Zn) from model solutions. The results demonstrate that the sorption activity of shungite rocks can be enhanced and the degree of leaching of undesirable chemical elements can be reduced by different methods for shungite rocks differing in origin, in particular by alkaline treatment in the case of the sodium type of shungite rock and by acid and heat treatments in the case of the potassium type.

Изучены шунгитовые породы натриевого и калиевого типов, подвергнутые кислотной, щелочной и термической модификациям. Исследованы процессы выщелачивания химических элементов из шунгитовых пород, а также сорбция красителей (метиленового синего и метанилового желтого) и тяжелых металлов (Ni, Cu, Zn) из модельных растворов. Показано, что сорбционная активность шунгитовых пород может быть увеличена, а степень выщелачивания нежелательных химических элементов уменьшена разными способами для пород различного генезиса, в частности, для шунгитовой породы натриевого типа путем щелочной, а шунгитовой породы калиевого типа путем кислотной и термической обработок.

shungite rockmodificationadsorptionheavy metalsшунгитовая породамодификацияадсорбциятяжелые металлыКондрашова Н.И., Медведев П.В. Влияние микроэлементного состава углеродсодержащих пород на возможность их использования в водоочистке (на примере шунгитов из Онежской палеопротерозойской структуры Карелии) // Изв. Томского политех. ун-та. Инжиниринг георесурсов. 2021. Т. 332. № 9. С. 43–53. https://doi.org/10.18799/24131830/2021/9/3352Moshnikov I.A., Kovalevski V.V. Electrophysical Properties of Shungites at Low Temperatures // Nanosyst.: Phys. Chem. Math. 2016. V. 7. P. 214–219. https://doi.org/10.17586/2220-8054-2016-7-1-214-219Дейнес Ю.Е., Ковалевский В.В., Кочнева И.В., Мошников И.А., Рожкова В.С. Физико-химические свойства шунгитовых пород различных стратиграфических уровней заонежской свиты // Тр. КарНЦ РАН. 2020. № 2. Сер. Геология Докембрия. С. 84–89. https://doi.org/10.17076/geo1187Kovalevski V.V., Reinikainen S., Reinikainen V., Rozhkova V., Sihvonen T. Shungite Rocks of Varying Genesis in Innovative Water Treatment Technologies // Тр. КарНЦ РАН. 2020. № 6. С. 97–105. https://doi.org/10.17076/them1255Вайсберг Л.А., Сафронов А.Н., Никонов И.Н., Зубков Д.Г. Технологии вибрационной переработки отсевов шунгитовой породы для получения эффективного сорбента микотоксинов // Экология и промышленность России. 2019. Т. 23. № 7. С. 10–14. https://doi.org/10.18412/1816-0395-2019-7-10-14Kim T.Y., Lee S.-H., Ku H., Lee S.-Y. Enhancement of Drought Tolerance in Cucumber Plants by Natural Carbon Materials // Plants. 2019. V. 8. № 11. P. 446–461. https://doi.org/10.3390/plants8110446Калинин Ю.К., Калинин А.И., Скоробогатов Г.А. Шунгиты Карелии – для новых стройматериалов, в химическом синтезе, газоочистке, водоподготовке и медицине. СПб.: УНЦХ СПбГУ, ВВМ, 2008. 219 с.Скоробогатов Г.А., Ашмарова Ю.А., Реброва А.Г. Трансформация шунгитов в водной среде (pH от 1 до 12) // Журн. прикл. химии. 2017. Т. 90. № 1. С. 121–127.Шалимов А.С., Ковалевский В.В., Обрезков О.Н., Ярославцев А.Б. Сорбционные свойства шунгитов // Неорган. материалы. 2004. Т. 40. № 4. С. 430–434.Рожкова В.С., Ковалевский В.В., Кочнева И.В., Лозовик П.А. О возможности использования шунгитовых пород Карелии в водоподготовке // Горный журн. 2012. № 5. С. 64–67.Kovalevskii S.V., Moshnikov I.A., Kovalevski V.V. Heat-treated Nano-structured Shungite Rocks and Electrophysical Properties Associated // Nanosyst.: Phys., Chem., Math. 2018. V. 9. № 4. P. 468–472. https://doi.org/10.17586/2220-8054-2018-9-4-468-472Fujita T., Aoki T., Ponou J., Dodbiba G., He Ch., Wang K., Ning Sh., Chen H., Wei Y. Removal of Impurities from Shungite via a Combination of Physical and Chemical Treatments // Minerals. 2021. V. 11. P. 245. https://doi.org/10.3390/min11030245Алексеев А.И., Чуркина О.С., Голубев П.В. Исследование химизма сорбции катионов железа(III) углеродсодержащими соединениями // Изв. Санкт-Петербургского гос. технол. Ин-та (Техн. ун-та). 2016. № 36 (62). С. 48–51.Щетинская О.С., Соболева О.А. Очистка сточных вод от соединений хрома с помощью шунгита // Вестн. технол. ун-та. 2017. Т. 20. № 20. С. 128–132.Rozhkova V.S., Kovalevski V.V. Determination of Adsorption of Cationic and Anionic Dyes onto Shungite by Raman Spectroscopy // Spectroscopy. 2019. V. 34 № 7. P. 45–54. URL: http://www.spectroscopyonline.com/determination-adsorption-cationic-and-anionic-dyes-shungite-raman-spectroscopyАндрющенко Н.Д., Сафонов А.В., Бабич Т.Л., Иванов П.В., Коневник Ю.В., Кондрашова А.А., Прошин И.М., Захарова Е.В. Сорбционные характеристики материалов фильтрационного барьера в верхних водоносных горизонтах, загрязненных радионуклидами // Радиохимия. 2017. Т. 59. № 4. С. 361–370.Рожкова Н.Н., Кочнева И.В., Рожкова В.С. Модификация свойств дисперсного шунгитового углерода, используемого в перспективных углеродных материалах // Геолого-технологические исследования индустриальных минералов Фенноскандии. Петрозаводск, 2003. С. 85–89.Ульянов А.В., Полунина И.А., Полунин К.Е., Буряк А.К. Адсорбционные свойства тиосодержащего шунгита // Коллоид. журн. 2018. Т. 80. № 5. С. 591–600. https://doi.org/10.1134/S0023291218050178Максимов А.С., Юминова А.А., Фарберова Е.А., Тиньгаева Е.А. Активные угли в процессе извлечения ионов лантана и тербия из водных растворов // Вестн. Пермского нац. исслед. политех. ун-та. Химическая технология и биотехнология. 2019. № 3. С. 5–17. https://doi.org/10.15593/2224-9400/2019.3.01