RU2256496C1 - Sorbent, method for preparation thereof, and a method for separately recovering metal salts from wastes - Google Patents

Sorbent, method for preparation thereof, and a method for separately recovering metal salts from wastes Download PDF

Info

Publication number
RU2256496C1
RU2256496C1 RU2004113382/15A RU2004113382A RU2256496C1 RU 2256496 C1 RU2256496 C1 RU 2256496C1 RU 2004113382/15 A RU2004113382/15 A RU 2004113382/15A RU 2004113382 A RU2004113382 A RU 2004113382A RU 2256496 C1 RU2256496 C1 RU 2256496C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sorbent
solution
gel
stage
separation
Prior art date
Application number
RU2004113382/15A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
рев В.В. Дегт (RU)
В.В. Дегтярев
А.В. Апканеев (RU)
А.В. Апканеев
Original Assignee
Дегтярев Владислав Васильевич
Апканеев Александр Васильевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Дегтярев Владислав Васильевич, Апканеев Александр Васильевич filed Critical Дегтярев Владислав Васильевич
Priority to RU2004113382/15A priority Critical patent/RU2256496C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2256496C1 publication Critical patent/RU2256496C1/en

Links

Landscapes

  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)

Abstract

FIELD: sorption technologies.
SUBSTANCE: invention aims at preparing carbon sorbent for recovering valuables components from various production wastes. Proposed sorbent has summary water-accessible pore volume 0.2-0.3 cm3/g, specific surface 60.0-80.0 m2/g, iodine sorption activity 35.0-45.0%, benzene sorption activity 3000.0-330.0 mg/g, ash residue 45.0-47.9%, and loosed density 0.28-0.30 kg/dm3. Preparation of sorbent comprises treating peat with potassium hydroxide, separating solid and liquid phases, treating the latter with acid reagent to lower pH to 4.0-6.0 thereby obtaining gel-like precipitate and supernatant, multistage treatment of supernatant with acid reagent to lower pH to 2.0-2.5 and thereby to separate gel-like precipitates and supernatants in each stage, heat treatment of gel-like precipitates, mixing them with each other and with solid phase, carbonization of resulting product, granulation and mixing of granules with previously obtained gel-like precipitate with pH 2.0-2.5 and subsequent aeration at elevated temperature. In the proposed method of recovering metal salts from wastes, waste is ground and leached with solution containing fulvene acids followed by sorbent-assisted chromatographic fractionation and recovery of corresponding metal salts. After separation of solid and liquid phases, the latter is passed through sorbent, which is further regenerated with sulfuric acid solution. Solid phase is fractioned via multistage treatment with fulvene acids-containing eluent solution, while raising pH of solution in each stage. Eluates from each stage are separately brought into contact with sorbent, which is further regenerated with sulfuric acid solution.
EFFECT: facilitated recovery of valuable waste components.
7 cl, 2 tbl, 3 ex

Description

Изобретение относится к сорбционным технологиям и может быть использовано для получения углеродного сорбента и его дальнейшего применения для извлечения ценных компонентов из отходов различных производств.The invention relates to sorption technologies and can be used to obtain a carbon sorbent and its further application for the extraction of valuable components from waste from various industries.

Известны ионообменные материалы, используемые для разделения различных ионов тяжелых и цветных металлов, представляющие собой ионообменные смолы как пористой, так и гелевой структуры (см., например, “Ионообменные материалы для процессов гидрометаллургии, очистки сточных вод и водоподготовки”, каталог под ред. Б.Н.Ласкорина. М., ВНИИХТ, 1980 г.).Known ion-exchange materials used to separate various ions of heavy and non-ferrous metals, which are ion-exchange resins of both porous and gel structures (see, for example, “Ion-exchange materials for hydrometallurgy, wastewater treatment and water treatment”, catalog under the editorship of B .N. Laskorina. M., VNIIHT, 1980).

Среди известных материалов можно подобрать высокоселективные сорбенты, обеспечивающие высокий коэффициент разделения конкретных ионов при высокой емкости.Among the known materials, it is possible to select highly selective sorbents that provide a high separation coefficient of specific ions at a high capacity.

Однако описанные материалы довольно дороги.However, the materials described are quite expensive.

Известны также углеродные сорбенты, используемые для выделения и разделения ионов металлов (см., например, В.М.Мухин и др. Активные угли России. М., 2000, стр.262-271).Also known are carbon sorbents used for the separation and separation of metal ions (see, for example, V.M. Mukhin and other Active carbons of Russia. M., 2000, pp. 262-271).

Наиболее близким к предложенному является сорбент на основе мезопористого углерода, который может быть использован для разделения ионов тяжелых и цветных металлов, описанный в упомянутой книге (см. В.М.Мухин и др. Активные угли России. М., 2000, стр.314-319).Closest to the proposed one is a sorbent based on mesoporous carbon, which can be used for the separation of heavy and non-ferrous metal ions, described in the mentioned book (see V.M. Mukhin and other Active carbons of Russia. M., 2000, p. 314 -319).

Известны также способы получения углеродных сорбентов, предусматривающие карбонизацию и активацию природного сырья, и в частности, торфа (см. В.М.Мухин и др. Активные угли России. М., 2000, стр.254).There are also known methods for producing carbon sorbents, involving the carbonization and activation of natural raw materials, and in particular peat (see V.M. Mukhin and other Active carbons of Russia. M., 2000, p. 254).

Наиболее близким к предложенному является способ получения углеродного сорбента, включающий обработку торфа раствором гидроксида калия, разделение твердой и жидкой фаз, снижение рН жидкой фазы до 4-6 с получением геля, содержащего иммобилизованную гуминовую кислоту (AT 382326, B 01 J 20/24, 1987).Closest to the proposed one is a method for producing a carbon sorbent, which includes treating peat with a potassium hydroxide solution, separating solid and liquid phases, lowering the pH of the liquid phase to 4-6 to obtain a gel containing immobilized humic acid (AT 382326, B 01 J 20/24, 1987).

Однако полученный сорбент имеет невысокую гидромеханическую прочность.However, the resulting sorbent has a low hydromechanical strength.

Известны многочисленные методы переработки отходов производства, содержащих ценные металлы, которые основаны на выщелачивании сырья и последующем сорбционном выделении ценных компонентов и их разделении (см., например, RU 2067125, 1996; RU 2118384, 1998; RU 2069180, 1996).Numerous methods are known for processing production wastes containing valuable metals, which are based on leaching of raw materials and subsequent sorption separation of valuable components and their separation (see, for example, RU 2067125, 1996; RU 2118384, 1998; RU 2069180, 1996).

В известных способах для выделения ценных компонентов используют кислоты, что создает проблему вторичных отходов, а для разделения компонентов используют, в основном, ионообменные смолы, что приводит к удорожанию процесса.In known methods, acids are used to isolate valuable components, which creates a problem of secondary waste, and ion separation resins are mainly used to separate components, which makes the process more expensive.

Известны способы переработки металлосодержащих материалов, которые для повышения степени вскрытия сырья и для интенсификации процесса используют различные виды активации, например механическая активация (RU 2095438, 1997), либо электровоздействие, приводящее к возникновению ультрафиолетового, рентгеновского, оптического излучения (см. RU 2082079, 1997; RU 2082780, 1997; AT 659359, 1994; RU 2198941, 2003).Known methods of processing metal-containing materials that use different types of activation to increase the degree of opening of raw materials and to intensify the process, for example, mechanical activation (RU 2095438, 1997), or electrical exposure, which leads to the appearance of ultraviolet, X-ray, optical radiation (see RU 2082079, 1997 ; RU 2082780, 1997; AT 659359, 1994; RU 2198941, 2003).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу раздельного выделения солей металлов из отходов является способ переработки отходов, согласно которому отходы, содержащие различные металлы, подвергают измельчению, выщелачиванию, хроматографическому фракционированию продукта выщелачивания с получением отдельных солей металлов.The closest in technical essence to the proposed method for the separate separation of metal salts from waste is a waste processing method, according to which waste containing various metals is subjected to grinding, leaching, chromatographic fractionation of the leach product to obtain individual metal salts.

Так, например, при переработке концентратов, содержащих благородные металлы, после кислотного окислительного выщелачивания из жидкой фазы отделяют хроматографически сначала золотую фракцию, а оставшуюся жидкость фракционируют хроматографически на отдельные металлы группы платины (RU 2213793, 10.10.2003).For example, during the processing of concentrates containing noble metals, after acid oxidative leaching, the gold fraction is separated chromatographically from the liquid phase, and the remaining liquid is chromatographed fractionally into individual metals of the platinum group (RU 2213793, 10.10.2003).

Известный способ является дорогим, поскольку для его осуществления используют дорогие товарные реагенты.The known method is expensive, because for its implementation use expensive commodity reagents.

Задачей настоящего изобретения является получение механически прочного сорбента, способного обеспечить высокую степень извлечения солей металлов из отходов производств и их разделение на отдельные компоненты с использованием промежуточных продуктов процесса получения используемого сорбента, т.е. по сути разработать безотходную комплексную технологию получения качественного углеродного сорбента и его использования.The objective of the present invention is to obtain a mechanically durable sorbent capable of providing a high degree of extraction of metal salts from production wastes and their separation into individual components using intermediate products of the process of obtaining the used sorbent, i.e. in fact, to develop a waste-free integrated technology for producing high-quality carbon sorbent and its use.

Поставленная задача решается описываемым сорбентом на основе мезопористого углерода для разделения ионов тяжелых и цветных металлов, который имеет следующие характеристики:The problem is solved by the described sorbent based on mesoporous carbon for the separation of ions of heavy and non-ferrous metals, which has the following characteristics:

суммарный объем пор по Н2О - (0,2-0,3) см3/г;the total pore volume of N 2 About - (0.2-0.3) cm 3 / g;

удельная поверхность - (60,0-80,0) м2specific surface - (60.0-80.0) m 2 / g

сорбционная активность по йоду - (35,0-45,0)%iodine sorption activity - (35.0-45.0)%

сорбционная активность по бензолу - (300,0-330,0) мг/гbenzene sorption activity - (300.0-330.0) mg / g

зольность - (45,0-47,0)%ash content - (45.0-47.0)%

насыпной вес - (0,28-0,30) кг/дм3 bulk weight - (0.28-0.30) kg / dm 3

Поставленная задача решается также способом получения сорбента с вышеуказанными характеристиками, который заключается в том, что торф обрабатывают раствором гидроксида калия, проводят разделение твердой и жидкой фаз, жидкую фазу подвергают взаимодействию с кислым реагентом, обеспечивая снижение рН до 4,0-6,0 с получением гелеобразного осадка и надосадочной жидкости, после чего надосадочную жидкость обрабатывают кислым реагентом в несколько стадий, обеспечивая снижение рН до 2,0-2,5 с отделением на каждой стадии гелеобразных осадков и надосадочных жидкостей, при этом собирают раздельно гелеобразные осадки и часть надосадочных жидкостей с каждой последующей стадии гелирования, причем раздельно собранные гелеобразные осадки термообрабатывают на воздухе при 110-120°С, продукты термообработки смешивают между собой и твердой фазой, отделенной после обработки торфа раствором гидроксида калия, продукт смешения подвергают карбонизации, активации и гранулированию, полученные гранулы смешивают с ранее полученным гелеобразным осадком с рН 2,0-2,5, промытым водой, до покрытия гранул пленкой геля и подвергают их аэрации при повышенной температуре.The problem is also solved by the method of producing a sorbent with the above characteristics, which consists in the fact that peat is treated with a potassium hydroxide solution, the solid and liquid phases are separated, the liquid phase is subjected to interaction with an acidic reagent, providing a decrease in pH to 4.0-6.0 s obtaining a gel-like precipitate and a supernatant, after which the supernatant is treated with an acidic reagent in several stages, providing a decrease in pH to 2.0-2.5 with separation of gel-like precipitates at each stage and admixture liquids, while separately collecting gel-like precipitates and part of the supernatant liquids from each subsequent gelation stage, while separately collected gel-like precipitates are heat treated in air at 110-120 ° C, the heat-treatment products are mixed with each other and the solid phase separated after peat treatment with potassium hydroxide solution , the product of mixing is subjected to carbonization, activation and granulation, the obtained granules are mixed with the previously obtained gel-like precipitate with a pH of 2.0-2.5, washed with water, until the granules are coated enkoy gel and subjected to aeration at an elevated temperature.

Поставленная задача решается также описываемым способом раздельного выделения солей металлов из отходов, включающим их измельчение, выщелачивание, хроматографическое фракционирование с использованием сорбента и выделение солей соответствующих металлов, выщелачивание осуществляют раствором, содержащим фульвокислоты, разделяют твердую и жидкую фазы, жидкую фазу пропускают через сорбент, который охарактеризован выше, с последующей регенерацией сорбента раствором серной кислоты, а твердую фазу подвергают фракционированию путем ее многостадийной обработки раствором элюента, содержащим фульвокислоты, с повышающимся рН раствора на каждой стадии, после чего элюаты каждой стадии раздельно контактируют с сорбентом, характеристики которого приведены выше с последующей регенерацией сорбента раствором серной кислоты.The problem is also solved by the described method of separate separation of metal salts from wastes, including their grinding, leaching, chromatographic fractionation using a sorbent and the separation of salts of the corresponding metals, leaching is carried out with a solution containing fulvic acids, the solid and liquid phases are separated, the liquid phase is passed through a sorbent, which described above, followed by regeneration of the sorbent with a solution of sulfuric acid, and the solid phase is subjected to fractionation by its many a stage-by-stage treatment with an eluent solution containing fulvic acids with increasing pH of the solution at each stage, after which the eluates of each stage are separately contacted with the sorbent, the characteristics of which are given above, followed by regeneration of the sorbent with a solution of sulfuric acid.

Способ характеризуется тем, что в качестве элюента используют надосадочные жидкости разных стадий гелирования процесса получения используемого сорбента, который описан выше, предварительно определив их сродство к конкретному иону металла.The method is characterized in that supernatants of different stages of gelation of the process for producing the used sorbent, which is described above, having previously determined their affinity for a specific metal ion, are used as eluent.

Для повышения эффективности процесса контактирование твердой фазы с элюентом осуществляют при наложении активирующего воздействия в виде электрического, электромагнитного, магнитного или теплового поля, либо перед контактированием твердой фазы с элюентом последний подвергают активирующему воздействию электрического, электромагнитного, магнитного или теплового поля.To increase the efficiency of the process, the contacting of the solid phase with the eluent is carried out when the activating effect is applied in the form of an electric, electromagnetic, magnetic or thermal field, or before the solid phase is contacted with the eluent, the latter is subjected to the activating effect of an electric, electromagnetic, magnetic or thermal field.

Способ предполагает использование шлаков и шламов металлургических и гальванических производств в качестве перерабатываемых отходов.The method involves the use of slag and sludge from metallurgical and galvanic industries as recyclable waste.

Пример 1 (осуществление способа получения сорбента).Example 1 (the implementation of the method of producing the sorbent).

Используется низинный торф Мельчевского месторождения, который обрабатывают 0,5% раствором гидроксида калия. Проводится разделение твердой и жидкой фаз, после чего последнюю обрабатывают соляной кислотой, снижая рН в несколько стадий, с шагом по рН, равным 2,0. Гелеобразные осадки с каждой стадии гелирования подвергают термообработке в течение 14 часов воздушным потоком при 110-120°С, смешивают полученные продукты с полученной после обработки низинного торфа раствором гидроксида калия твердой фазой. Смесь подвергают карбонизации при 550-600°С и в течение 30 минут осуществляют выдержку при конечной температуре. После этого ее охлаждают и активируют водяным паром при 830-850°С. После проведения процесса гранулирования смеси гранулы смешивают с гелеобразным осадком второй стадии гелирования, предварительно промытым водой, до получения сорбента, и проводят сушку в потоке воздухе при температуре 60°С. Полученный сорбент имеет, например, следующие характеристики:The lowland peat of the Melchevsky field is used, which is treated with a 0.5% potassium hydroxide solution. The solid and liquid phases are separated, after which the latter is treated with hydrochloric acid, lowering the pH in several stages, with a pH step of 2.0. Gel-like precipitates from each gelation stage are subjected to heat treatment for 14 hours with an air stream at 110-120 ° C, and the products obtained are mixed with the solid phase obtained after processing lowland peat with a potassium hydroxide solution. The mixture is carbonized at 550-600 ° C and held at a final temperature for 30 minutes. After that, it is cooled and activated with water vapor at 830-850 ° C. After the granulation process of the mixture, the granules are mixed with a gel-like precipitate of the second gelation stage, previously washed with water, to obtain a sorbent, and drying is carried out in a stream of air at a temperature of 60 ° C. The resulting sorbent has, for example, the following characteristics:

Таблица 1Table 1 No. Наименование показателей, ед. измеренияName of indicators, units measuring   11 Влажность, %Humidity% 0,00,0 22 Зольность, %Ash content,% 46,9146.91 33 Гранулометр. состав, %Granulometer composition, %     5 мм5 mm 9,559.55   3 мм3 mm 70,4170.41   1 мм1 mm 16,4816,48   0,4 мм0.4 mm 0,840.84 44 Насыпной вес, кг/дм3 Bulk weight, kg / dm 3 0,2950.295 55 Прочность на истир., %Durability on attir.,% 76,776.7 66 Удельная пов-ть, м2Specific capacity, m 2 / g 69,7069.70 77 рНpH 7,07.0 88 Сорбционная активность по йоду, %Sorption activity for iodine,% 41,3441.34 9nine Сорбционная активность по бензолу, мг/гSorption activity for benzene, mg / g 319,50319.50 1010 Суммарный объем пор по воде, см3The total pore volume in water, cm 3 / g 0,240.24

Данным способом получают гранулы как одинаковые, так и различные по геометрическим размерам, а также геометрически подобные. Сечения гранул отвечают ряду кривых второго порядка. Получение гранул различного вида расширяет область применения сорбента, созданного предложенным методом.In this way, granules are obtained, both identical and different in geometric dimensions, as well as geometrically similar. The granule sections correspond to a number of second-order curves. Obtaining granules of various types expands the scope of application of the sorbent created by the proposed method.

Использование данного сорбента, обладающего повышенными прочностными характеристиками, повышенными значениями сорбционных емкостей, а также способностью функционирования в различных растворах, позволяет проводить эффективную очистку растворов и вод от тяжелых металлов и органических примесей.The use of this sorbent, which has increased strength characteristics, increased values of sorption capacities, as well as the ability to function in various solutions, allows for the efficient purification of solutions and waters of heavy metals and organic impurities.

Пример 2 (реализация способа извлечения металлов из шлама).Example 2 (the implementation of the method of extracting metals from sludge).

Измельчаем 1 кг шлама Коломенского машиностроительного завода, состав которого приведен в таблице 2.Grind 1 kg of sludge from the Kolomna Engineering Plant, the composition of which is given in table 2.

Таблица 2table 2 п/пp / p Наименование ингредиентовName of ingredients Исходный результатSource result Конечный результатFinal result 11 22 33   11 Реакция среды, ед. рНThe reaction medium, unit pH 7.17.1   22 Плотность, кг/мDensity, kg / m 14101410   33 Полная влажность. %Full humidity. % 86.086.0   44 Гигроскопическая влажность. %Hygroscopic humidity. % 6.536.53   55 Нерастворимый остаток (SiO2, Аl2О3 иInsoluble residue (SiO 2 , Al 2 O 3 and --   66 Хлориды. мг/кгChlorides. mg / kg 10431043   77 Сульфаты. мг/кгSulphates. mg / kg 49194919   88 Нефтепродукты, мг/кг абс. cухoгoPetroleum products, mg / kg abs. dry 623623   9nine Азот аммонийный, мг/кгAmmonium nitrogen, mg / kg 318318   1010 Мель, мг/кгStranded, mg / kg 437437 1616 11eleven Цинк, мг/кгZinc mg / kg 744744 8181 1212 Никель, мг/кгNickel, mg / kg 295295 4545 13thirteen Марганец, мг/кгManganese, mg / kg --   1414 Железо общ., мг/кгIron total., Mg / kg 40394039 100100 15fifteen Хром, мг/кгChromium mg / kg 264264 20twenty 1616 Фосфаты (по фосфору), мг/кгPhosphates (phosphorus), mg / kg 1919  

Собирают надосадочные жидкости, полученные после первой и второй стадии гелирования при получении сорбента (см. пример 1). Количество полученной смеси над осадочных жидкостей составило 0,5 кг. Шлам перемешивают со смесью надосадочных жидкостей с рН 5,0 до получения пульпы при температуре 50°С. Длительность перемешивания - 3 часа. При этом выщелачиваются ионы хрома, железа и никеля с образованием соответствующих солей. После разделения пульпы на твердую и жидкую фазу последнюю пропускают через полученный в примере 1 сорбент. Загруженный сорбент регенерируют 5% раствором серной кислоты с получением сульфатов соответствующих металлов. В результате удаляются водорастворимые формы металлов, содержащиеся в исходном шламе.Collect the supernatants obtained after the first and second gelation stages upon receipt of the sorbent (see example 1). The amount of mixture obtained over sedimentary liquids was 0.5 kg. The slurry is mixed with a mixture of supernatants with a pH of 5.0 to obtain pulp at a temperature of 50 ° C. The mixing time is 3 hours. In this case, chromium, iron and nickel ions are leached with the formation of the corresponding salts. After separation of the pulp into solid and liquid phase, the latter is passed through the sorbent obtained in example 1. The loaded sorbent is regenerated with a 5% solution of sulfuric acid to obtain sulfates of the corresponding metals. As a result, water-soluble forms of metals contained in the original sludge are removed.

После этого проводится химический анализ твердой фазы, полученной после разделения пульпы, и определяется наличие и содержание нерастворимых соединений металлов (никеля, меди). Твердую фазу последовательно обрабатывают соответствующими надосадочными жидкостями разных стадий гелирования (для никеля рН 4, для меди рН 2) при температуре 50°С в течение 2-х часов, и соотношении Т:Ж=1:10. После этого проводят разделение смеси на твердую и жидкую фазы и пропускают жидкую фазу через полученный ранее сорбент. Загруженный сорбент регенерируют 5% раствором серной кислоты с получением сульфатов соответствующих металлов (железа, меди, никеля, хрома, и т.д.)After this, a chemical analysis of the solid phase obtained after separation of the pulp is carried out, and the presence and content of insoluble metal compounds (nickel, copper) are determined. The solid phase is sequentially treated with the appropriate supernatant of different stages of gelation (for nickel, pH 4, for copper, pH 2) at a temperature of 50 ° C for 2 hours, and the ratio T: W = 1: 10. After that, the mixture is divided into solid and liquid phases and the liquid phase is passed through the previously obtained sorbent. The loaded sorbent is regenerated with a 5% solution of sulfuric acid to obtain sulfates of the corresponding metals (iron, copper, nickel, chromium, etc.)

Пример 3. Измельчают 1 кг шлама Коломенского машиностроительного завода, состав которого приведен в таблице 2. Собирают надосадочные жидкости, полученные после первой и второй стадии гелирования при получении сорбента (см. пример 1). Количество полученной смеси надосадочных жидкостей составило 0,5 кг. Шлам перемешивают со смесью надосадочных жидкостей с рН 5,0 до получения пульпы при температуре 50°С. Длительность перемешивания - 3 часа. При этом выщелачиваются ионы хрома, железа и никеля с образованием соответствующих солей. После разделения пульпы на твердую и жидкую фазу последнюю пропускают через полученный в примере 1 сорбент. Загруженный сорбент регенерируют 5% раствором серной кислоты с получением сульфатов соответствующих металлов. В результате удаляются водорастворимые формы металлов, содержащиеся в исходном шламе.Example 3. Grind 1 kg of sludge from the Kolomna Engineering Plant, the composition of which is shown in table 2. Collect the supernatants obtained after the first and second gelation stages upon receipt of the sorbent (see example 1). The amount of the resulting mixture of supernatants was 0.5 kg. The slurry is mixed with a mixture of supernatants with a pH of 5.0 to obtain pulp at a temperature of 50 ° C. The mixing time is 3 hours. In this case, chromium, iron and nickel ions are leached with the formation of the corresponding salts. After separation of the pulp into solid and liquid phase, the latter is passed through the sorbent obtained in example 1. The loaded sorbent is regenerated with a 5% solution of sulfuric acid to obtain sulfates of the corresponding metals. As a result, water-soluble forms of metals contained in the original sludge are removed.

После этого проводится химический анализ твердой фазы, полученной после разделения пульпы, и определяется наличие и содержание нерастворимых соединений металлов (никеля, меди). Твердую фазу последовательно обрабатывают соответствующими надосадочными жидкостями разных стадий гелирования (для никеля рН 4, для меди рН 2) при соотношении Т:Ж=1:10, осуществляя в процессе обработки активизирующее воздействие магнитньм полем с напряженностью 1 кэ. После этого проводят разделение смеси на твердую и жидкую фазы и пропускают жидкую фазу через полученный ранее сорбент. Загруженный сорбент регенерируют 5% раствором серной кислоты с получением сульфатов соответствующих металлов (железа, меди, никеля, хрома, и т.д.). Результатом воздействия магнитного поля (при тех же самых конечных результатах, полученных в примере 2) является снижение расхода используемых надосадочных жидкостей, что в конечном итоге снижает себестоимость технологического процесса.After this, a chemical analysis of the solid phase obtained after separation of the pulp is carried out, and the presence and content of insoluble metal compounds (nickel, copper) are determined. The solid phase is sequentially treated with the appropriate supernatant of different stages of gelation (for nickel, pH 4, for copper, pH 2) at a ratio of T: W = 1: 10, during the processing the activating action of a magnetic field with a strength of 1 ke is carried out. After that, the mixture is divided into solid and liquid phases and the liquid phase is passed through the previously obtained sorbent. The loaded sorbent is regenerated with a 5% solution of sulfuric acid to obtain sulfates of the corresponding metals (iron, copper, nickel, chromium, etc.). The result of the magnetic field (with the same final results obtained in example 2) is a decrease in the flow rate of used supernatants, which ultimately reduces the cost of the process.

Аналогичным образом проведено раздельное выделение солей металлов из шлаков и шламов при использовании в качестве активирующего воздействия электрического и электромагнитного полей. Результаты исследований показали, что активирующее воздействие в виде электрического, магнитного, электромагнитного и теплового полей, осуществляемое как в процессе контактирования твердой фазы с элюентом, так и перед контактированием, позволяет повысить степень элюирования ценных компонентов.Similarly, separate separation of metal salts from slags and sludges was carried out when using electric and electromagnetic fields as an activating effect. The research results showed that the activating effect in the form of electric, magnetic, electromagnetic and thermal fields, carried out both in the process of contacting the solid phase with the eluent, and before contacting, allows to increase the degree of elution of valuable components.

Claims (7)

1. Сорбент на основе мезопористого углерода для разделения ионов тяжелых и цветных металлов, отличающийся тем, что он имеет следующие характеристики:1. Sorbent based on mesoporous carbon for the separation of ions of heavy and non-ferrous metals, characterized in that it has the following characteristics: Суммарный объем пор по Н2О (0,2-0,3) см3The total pore volume in N 2 About (0.2-0.3) cm 3 / g Удельная поверхность (60,0-80,0) м2Specific surface (60.0-80.0) m 2 / g Сорбционная активность по йоду (35,0-45,0)%Sorption activity for iodine (35.0-45.0)% Сорбционная активность по бензолу (300,0-330,0) мг/гSorption activity for benzene (300.0-330.0) mg / g Зольность (45,0-47,0)%Ash content (45.0-47.0)% Насыпной вес (0,28-0,30) кг/дм3 Bulk weight (0.28-0.30) kg / dm 3 2. Способ получения сорбента, охарактеризованного в п.1, заключающийся в том, что торф обрабатывают раствором гидроксида калия, проводят разделение твердой и жидкой фаз, жидкую фазу подвергают взаимодействию с кислым реагентом, обеспечивая снижение рН до 4,0-6,0 с получением гелеобразного осадка и надосадочной жидкости, отличающийся тем, что надосадочную жидкость обрабатывают кислым реагентом в несколько стадий, обеспечивая снижение рН до 2,0-2,5 с отделением на каждой стадии гелеобразных осадков и надосадочных жидкостей, при этом собирают раздельно гелеобразные осадки и часть надосадочных жидкостей с каждой последующей стадии гелирования, причем раздельно собранные гелеобразные осадки термообрабатывают на воздухе при 110-120°С, продукты термообработки смешивают между собой и твердой фазой, отделенной после обработки торфа раствором гидроксида калия, продукт смешения подвергают карбонизации, активации и гранулированию, полученные гранулы смешивают с ранее полученным гелеобразным осадком с рН 2,0-2,5, промытым водой, до покрытия гранул пленкой геля и подвергают их аэрации при повышенной температуре.2. The method of obtaining the sorbent described in claim 1, which consists in the fact that peat is treated with a solution of potassium hydroxide, the solid and liquid phases are separated, the liquid phase is subjected to interaction with an acidic reagent, providing a decrease in pH to 4.0-6.0 s obtaining a gel-like precipitate and supernatant, characterized in that the supernatant is treated with an acidic reagent in several stages, providing a decrease in pH to 2.0-2.5 with separation at each stage of gel-like precipitates and supernatants, while collecting separately gelled precipitates and part of the supernatant liquids from each subsequent gelation stage, moreover, separately collected gelled precipitates are heat treated in air at 110-120 ° C, the heat-treated products are mixed with each other and the solid phase separated after the peat is treated with potassium hydroxide solution, the mixing product is subjected to carbonization, activation and granulation, the obtained granules are mixed with the previously obtained gel-like precipitate with a pH of 2.0-2.5, washed with water, until the granules are coated with a gel film and aerated at elevated temperature. 3. Способ раздельного выделения солей металлов из отходов, включающий их измельчение, выщелачивание, хроматографическое фракционирование с использованием сорбента и выделение солей соответствующих металлов, отличающийся тем, что выщелачивание осуществляют раствором, содержащим фульвокислоты, разделяют твердую и жидкую фазы, жидкую фазу пропускают через сорбент, охарактеризованный в п.1, с последующей регенерацией сорбента раствором серной кислоты, а твердую фазу подвергают фракционированию путем ее многостадийной обработки раствором элюента, содержащим фульвокислоты, с повышающимся рН раствора на каждой стадии, после чего элюаты каждой стадии раздельно контактируют с сорбентом, охарактеризованным в п.1, с последующей регенерацией сорбента раствором серной кислоты.3. The method of separate separation of metal salts from waste, including grinding, leaching, chromatographic fractionation using a sorbent and the separation of salts of the corresponding metals, characterized in that the leaching is carried out with a solution containing fulvic acids, the solid and liquid phases are separated, the liquid phase is passed through the sorbent, characterized in paragraph 1, followed by regeneration of the sorbent with a solution of sulfuric acid, and the solid phase is subjected to fractionation by multistage processing of the solution m of an eluent containing fulvic acids with increasing pH of the solution at each stage, after which the eluates of each stage are separately contacted with the sorbent described in paragraph 1, followed by regeneration of the sorbent with a solution of sulfuric acid. 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что в качестве элюента используют часть надосадочных жидкостей разных стадий гелирования процесса получения используемого сорбента, охарактеризованного в п.2, предварительно определив их сродство к конкретному иону металла.4. The method according to claim 3, characterized in that part of the supernatant liquids of different stages of gelation of the process for producing the used sorbent, described in claim 2, having previously determined their affinity for a particular metal ion, is used as an eluent. 5. Способ по п.3, отличающийся тем, что контактирование твердой фазы с элюентом осуществляют при наложении активирующего воздействия в виде электрического, электромагнитного, магнитного или теплового поля.5. The method according to claim 3, characterized in that the contacting of the solid phase with the eluent is carried out by applying an activating effect in the form of an electric, electromagnetic, magnetic or thermal field. 6. Способ по п.3, отличающийся тем, что перед контактированием твердой фазы с элюентом последний подвергают активирующему воздействию электрического, электромагнитного, магнитного или теплового поля.6. The method according to claim 3, characterized in that before contacting the solid phase with the eluent, the latter is subjected to an activating effect of an electric, electromagnetic, magnetic or thermal field. 7. Способ по п.3, отличающийся тем, что в качестве отходов используют шлаки и шламы металлургических и гальванических производств.7. The method according to claim 3, characterized in that the waste used is slag and sludge from metallurgical and galvanic industries.
RU2004113382/15A 2004-04-30 2004-04-30 Sorbent, method for preparation thereof, and a method for separately recovering metal salts from wastes RU2256496C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004113382/15A RU2256496C1 (en) 2004-04-30 2004-04-30 Sorbent, method for preparation thereof, and a method for separately recovering metal salts from wastes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004113382/15A RU2256496C1 (en) 2004-04-30 2004-04-30 Sorbent, method for preparation thereof, and a method for separately recovering metal salts from wastes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2256496C1 true RU2256496C1 (en) 2005-07-20

Family

ID=35842457

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004113382/15A RU2256496C1 (en) 2004-04-30 2004-04-30 Sorbent, method for preparation thereof, and a method for separately recovering metal salts from wastes

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2256496C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA017562B1 (en) * 2006-11-03 2013-01-30 Биджам Байосайенсиз Прайвет Лимитед Production of functionally effective organic molecules from lignite cleavage
RU2744400C2 (en) * 2018-12-24 2021-03-09 Публичное акционерное общество "Газпром" Blocky microporous carbon adsorbent and method for production thereof

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
МУХИН В.М. Активные угли России. M.: Металлургия, 2000. с.262-271, 314-319. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA017562B1 (en) * 2006-11-03 2013-01-30 Биджам Байосайенсиз Прайвет Лимитед Production of functionally effective organic molecules from lignite cleavage
RU2744400C2 (en) * 2018-12-24 2021-03-09 Публичное акционерное общество "Газпром" Blocky microporous carbon adsorbent and method for production thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Choudhary et al. Isotherms, kinetics and thermodynamics of hexavalent chromium removal using biochar
Namasivayam et al. Agricultural solid wastes for the removal of heavy metals: adsorption of Cu (II) by coirpith carbon
Ortiz et al. Use of steel converter slag as nickel adsorber to wastewater treatment
Sadeek et al. Metal adsorption by agricultural biosorbents: adsorption isotherm, kinetic and biosorbents chemical structures
Sharma et al. Ternary biosorption studies of Cd (II), Cr (III) and Ni (II) on shelled Moringa oleifera seeds
Genz et al. Advanced phosphorus removal from membrane filtrates by adsorption on activated aluminium oxide and granulated ferric hydroxide
Ye et al. Adsorptive removal of Cd (II) from aqueous solution using natural and modified rice husk
Sharma et al. Removal of cadmium from aqueous system by shelled Moringa oleifera Lam. seed powder
Viraraghavan et al. Adsorption of phenol from wastewater by peat, fly ash and bentonite
Krishnan et al. Evaluation of adsorption properties of sulphurised activated carbon for the effective and economically viable removal of Zn (II) from aqueous solutions
Macch et al. Uptake of mercury by exhausted coffee grounds
Chiban et al. Wastewater treatment by batch adsorption method onto micro-particles of dried Withania frutescens plant as a new adsorbent
JP6982318B2 (en) Thallium-containing wastewater treatment method
Thakur et al. Removal of arsenic in aqueous solution by low cost adsorbent: A short review
El Mouzdahir et al. Interaction of stevensite with Cd2+ and Pb2+ in aqueous dispersions
Rashid et al. Removal of Pb (II) ions from aqueous solutions using hybrid organic–inorganic composite material: Zr (IV) iodosulphosalicylate
RU2438972C2 (en) Method of producing partially decomposed organic material
RU2256496C1 (en) Sorbent, method for preparation thereof, and a method for separately recovering metal salts from wastes
RU2445156C1 (en) Method of producing ferromagnetic carbon adsorbent
Madeira et al. Tunning processes for organic matter removal from slaughterhouse wastewater treated by immediate one-step lime precipitation and atmospheric carbonation
Adeogun et al. Bioremediation of Cu (II) contaminated water by Saccharum officinarum: effect of oxalic acid modification on equilibrium, kinetic and thermodynamic parameters
Kumar et al. Biosorption of heavy metal ions by using modified waste tree bark material
Yurtsever et al. AI (III) removal from wastewater by natural clay and coconut shell
Verma et al. Bioscavenging of Cu (II) ions from aqueous solution with ricebran
Saini et al. Valorization of toxic weed Lantana camara L. biomass for adsorptive removal of lead

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070501