BG63038B1

BG63038B1 - Mineral-based filtering material and method for its preparation

Info

Publication number: BG63038B1
Application number: BG101019A
Authority: BG
Inventors: Боряна Василева
Original assignee: "Зеорекс Интернационал" Оод
Priority date: 1996-12-02
Filing date: 1996-12-02
Publication date: 2001-02-28
Also published as: BG101019A

Abstract

The material is used for the treatment of waste waters and softening of hard waters to a second application use. It is a mixture of natural zeolite-clinoptilolite premodified by the Na+ exchange with a substitution degree up to 93%, containing from 70 to 80 % useful component with grain size distribution of 0.63-1.6 mm, or 1.6-2.5 mm, and montmorillonite clay mixed in 3:1 ratio. In another case the whole mixture of Na+ and H+ is modified to a substitution degree of 15 to 93 %. 2 claims

Description

Изобретението се отнася до филтриращ материал на минерална основа и метод за получаването му, който намира приложение при очистване на отпадъчни води и омекотяване на твърди води до възможност за втора употреба.The invention relates to a mineral-based filtering material and a method for its preparation, which is used for the purification of waste water and the softening of solid water to second-hand.

Предшестващо състояние на техникатаState of the art

Известно е, че природните сорбенти, поспециално глините и зеолитите се използват за пречистване на отпадъчни води.It is known that natural sorbents, especially clays and zeolites, are used for wastewater treatment.

Природните глинести сорбенти са полимерни високодисперсни системи със сложен химичен състав, който е в следните граници в %: δΐθ₂ 40-72, АЦО₃5-33, Ре₂О₃1,2-1,5, Са до 70, М£ до 8 и около 15 % окиси на алкални и други метали (1). Глините са сорбенти с изменящ се в процеса на сорбция обем на междуслоя. Имат относително по-малка повърхност на вторични пори.Natural clay sorbents are polymeric high-dispersion systems with a complex chemical composition that is within the following range:% ₂ 40-72, AcO ₃ 5-33, Re ₂ O ₃ 1,2-1,5, Ca to 70, to 8 and about 15% oxides of alkali and other metals (1). The clays are sorbents with a volume of interlayer changing in the sorption process. They have a relatively smaller surface of secondary pores.

Особено място сред природните сорбенти заемат зеолитите - скелетни алумосиликати с обща формула: Ме₂/пАЦО₃х5Ю.,.уН₂О (2). Те имат подредена структура на порите, запълнени с вода, която се отделя при нагряване и отстъпва свободен обем за течности и газове. Особеност на зеолитите е, че техните сорбционни обеми са съединени помежду си с отвори с определен диаметър, пропускащ молекули с определен размер.Prominent among natural sorbents occupy zeolites - skeletal aluminosilicates having the general formula: Me _{_2/3} Patso h5Yu.,. Un ₂ O (2). They have an ordered pore structure filled with water, which is released upon heating and yields free volume for liquids and gases. A particular feature of zeolites is that their sorption volumes are joined together with openings of a specified diameter passing through molecules of a certain size.

Техническа същност на изобретениетоSUMMARY OF THE INVENTION

Задачата на изобретението е да се създаде филтриращ материал на минерална основа и метод за получаването му, който да осигури висока ефективност и максимален резултат от пречистване на отпадъчните води.The object of the invention is to provide a mineral-based filtering material and a method for its preparation which provides high efficiency and maximum effluent treatment results.

Филтриращият материал представлява смес от слоисти силикати - бентонитови глини и скелетни силикати - зеолити, по-специално клиноптилолит, предварително модифициран на Иа⁴ до степен на заместване 93 %. В друг случай се модифицира цялата смес на №⁺ иThe filtering material is a mixture of laminar silicates - bentonite clays and skeletal silicates - zeolites, especially clinoptilolite, modified preliminary of Na ⁴ to a degree of substitution of 93%. In another case, the whole mixture of ⁺ and

Н⁴ до степен на заместване от 15 до 93 %. Двете суровини се смесват в съотношение 3 : 1 в полза на зеолита. Полезният компонент в глините е монтморилонит 30 - 40 % полезен компонент, а в зеолита полезният компонент е 70 - 80 %. Обменните катиони на двата минерала се заместват от катиона на отпадъчната вода в еквивалентни количества. Природният зеолит - клиноптилолит е с фракции с размери на зърната 0,63 - 1,6 шш или 1,6 - 2,5 тт. Големината на зърната определят контактната повърхност на филтриращия материал.H ⁴ to a degree of substitution of 15 to 93%. Both raw materials are mixed in a 3: 1 ratio in favor of zeolite. The useful component in clays is montmorillonite 30-40% useful component and in zeolite the useful component is 70-80%. The exchange cations of the two minerals are replaced by the cation of the waste water in equivalent amounts. The natural zeolite - clinoptilolite has fractions with a grain size of 0.63 - 1.6 or 1.6 - 2.5 mm. The grain size determines the contact surface of the filter material.

Методът за получаване на филтриращия материал се състои в това, че природен зеолит клиноптилолит с гранулометричен състав 0,63 1,6 тт или 1,6 - 2,5 тт се подлага на модифициране с разтвори на соли на Ка⁴ и киселинна обработка. Степента на обмен е до 93 % в зависимост от температурата на процеса (от 25 до 125°С). Получената катионна форма се смесва със смляната природна глина - монтморилонит в съотношение зеолит : глина = 3 : 1. В друг случай се модифицира готовата смес.The method for obtaining the filtering material is that natural zeolite clinoptilolite with a 0.63-1.6 mm or 1.6-2.5 mm granulometric composition is subjected to a modification with solutions of K ⁴ salts and acid treatment. The exchange rate is up to 93% depending on the process temperature (25 to 125 ° C). The resulting cationic form is mixed with the ground clay clay - montmorillonite in a ratio of zeolite: clay = 3: 1. Alternatively, the finished mixture is modified.

Примерни изпълненияExemplary embodiments

Изобретението се илюстрира със следните примери, които не го ограничават.The invention is illustrated by the following non-limiting examples.

Пример 1. Пречистване на отпадъчна моделна вода. Моделна вода със съдържание в Ш£/1: Ν3--35, ΝΗ/-650, Ζη²⁺-950, Си²⁺-390, РЬ²⁺-220, Р-19, С1’-38, ΝΟ/-1500, се пропуска през каскада от 4 филтриращи колони, запълнени с филтриращ материал на минерална основа в съотношение зеолит - клиноптилолит към глина монтморилонит 3:1. Водата преминава последователно през филтриращите колони. След преминаване на около 200 колон обема изходната вода има следното съдържание в т§/1: №⁴-13, ΝΗ₄ ⁺-0,1, Ζη²⁴-2,0, Си²⁴0,31, РЬ²*-0,2, Р-0,4, С1-11, ΝΟ/-788.Example 1. Purification of wastewater model water. Model water with content in mg / l: Na3-35, NH / -650, Zn ²⁺ -950, Cu2 ⁺ -390, Pb2 ⁺ -220, P-19, C1'38, NO / 1500 is passed through a cascade of 4 filter columns filled with mineral filterable material in ratio zeolite-clinoptilolite to clay montmorillonite 3: 1. The water passes sequentially through the filter columns. After passing about 200 column volumes the outlet water has the following content in mg / l: No. ⁴ -13, NH ₄ ⁺ -0.1, Zn ²⁴ -2.0, Cu ²⁴ 0.31, Pb ² * -0, 2, P-0.4, C1-11, NO / -788.

Пример 2. Пречистване на отпадъчна реална вода. Отпадъчна вода със съдържание в т₈/1: №’-35, К⁴-1280, Са²⁺-450, Мй²⁺-820, се пропуска през каскада от 4 филтриращи колони, запълнени с флитриращ материал на минерална основа в съотношение зеолит - клиноптилолит към глина - монтморилонит 3:1. След преминаване на 200 колон обема изходната вода съдържа в тв/1: Иа⁴-9,4, К⁺-18, Са²⁴15,95, М$²⁺-24,3.Example 2. Purification of waste real water. Waste water content in m _8/1: №'-35, K ⁴ -1280, Ca ²⁺ -450, -820 My ²⁺ was passed through a cascade of 4 filtering columns filled with flitrirasht material on mineral base at a ratio of zeolite - clinoptilolite to clay - montmorillonite 3: 1. After passing 200 column volumes, the outlet water contained in TV / 1: Ia ⁴ -9.4, K ⁺ -18, Ca ²⁴ 15.95, M ^{2+ +} -24.3.

Claims

1. Mineral-based filter material, characterized in that it is a mixture of natural zeolite, pre-modified by exchange of Ia ⁺ with a degree of substitution of up to 93%, containing 70-80% useful component with a particle size distribution of 0.63 - 1 , 6 mm or 1.6-2.5 mm and montmorillonite clay containing 30-80% useful component mixed in a 3: 1 ratio, and in the other case the whole mixture of Ia ⁺ and H ⁺ was modified to a degree of substitution by 15 to 93%.

2. A method for the preparation of a filter material, characterized in that the natural zeolite clinoptilolite is modified by exchange of No. ⁺ to a degree of substitution up to 93% and a temperature of 25 - 125 ° C, the H ⁺ -form being obtained by thermal dissociation

5 in ΝΗΖ-form, followed by mixing with natural clay montmorillonite in a ratio of 3: 1, and in another case the whole mixture is modified by exchange of and H * to a degree of substitution of 15 to 93%.