Valorization of Foundry Waste into Iron?Based Coagulant and Ceramic Additives

Abstract

Wastewater purification from suspended and colloidal impurities remains a critical challenge for industrial and municipal water management. This study proposes a sustainable iron-based coagulant synthesized from foundry waste, enabling simultaneous wastewater treatment and industrial waste recycling. The magnetic fraction of foundry dust (Fe ≈ 47.7 wt%) was leached with HCl to produce an iron-containing coagulant, while the non-magnetic fraction was evaluated for ceramic applications. The obtained coagulant demonstrated high purification performance at an optimal dose of 37.5 mg/L, achieving > 95% removal of suspended solids within pH 5–7 across three types of model wastewater (clay 5 g/L, glaze 10 g/L, dairy 40 mL/L). Compared to commerabsorption. The proposed approach demonstrates a dual environmental benefit – valorization of iron-rich industrial waste and reduced chemical consumption during coagulation – contributing to SDG 6 (Clean Water and Sanitation) and SDG 12 (Responsible Consumption and Production).

Очистка сточных вод от взвешенных и коллоидных примесей остается важнейшей задачей для управления промышленным и муниципальным водоснабжением. В этом исследовании предлагается экологически чистый коагулянт на основе железа, синтезированный из отходов литейного производства, который позволяет одновременно очищать сточные воды и перерабатывать промышленные отходы. Магнитную фракцию литейной пыли (Fe ≈ 47,7 мас.%) выщелачивали с помощью HCl для получения железосодержащего коагулянта, в то время как немагнитную фракцию оценивали для применения в керамике. Полученный коагулянт продемонстрировал высокие показатели очистки при оптимальной дозе 37,5 мг/л, достигнув удаления взвешенных веществ на уровне > 95% при рН 5-7 в трех типах модельных сточных вод (глина 5 г/л, глазурь 10 г/л, молочные продукты 40 мл/л). По сравнению с коммерческим использованием. Предлагаемый подход демонстрирует двойную экологическую выгоду – повышение ценности промышленных отходов, богатых железом, и сокращение потребления химических веществ во время коагуляции, что способствует достижению ЦУР 6 (чистая вода и санитария) и ЦУР 12 (Ответственное потребление и производство).