EA014285B1 - Сорбент для очистки воды от ионов тяжелых металлов - Google Patents

Сорбент для очистки воды от ионов тяжелых металлов Download PDF

Info

Publication number
EA014285B1
EA014285B1 EA200900789A EA200900789A EA014285B1 EA 014285 B1 EA014285 B1 EA 014285B1 EA 200900789 A EA200900789 A EA 200900789A EA 200900789 A EA200900789 A EA 200900789A EA 014285 B1 EA014285 B1 EA 014285B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
nanophase
sorbent
water
boehmite
metal ions
Prior art date
Application number
EA200900789A
Other languages
English (en)
Other versions
EA200900789A1 (ru
Inventor
Владимир Николаевич ЛИСЕЦКИЙ
Татьяна Александровна Лисецкая
Лидия Николаевна Меркушева
Original Assignee
Бадулин, Николай Александрович
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 Бадулин, Николай Александрович filed Critical Бадулин, Николай Александрович
Publication of EA200900789A1 publication Critical patent/EA200900789A1/ru
Publication of EA014285B1 publication Critical patent/EA014285B1/ru

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
    • B01J20/16—Alumino-silicates
    • B01J20/18—Synthetic zeolitic molecular sieves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/0203—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of metals not provided for in B01J20/04
    • B01J20/0225—Compounds of Fe, Ru, Os, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt
    • B01J20/0229—Compounds of Fe
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/06—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising oxides or hydroxides of metals not provided for in group B01J20/04
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/06—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising oxides or hydroxides of metals not provided for in group B01J20/04
    • B01J20/08—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising oxides or hydroxides of metals not provided for in group B01J20/04 comprising aluminium oxide or hydroxide; comprising bauxite
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28002—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J20/28004—Sorbent size or size distribution, e.g. particle size
    • B01J20/28007—Sorbent size or size distribution, e.g. particle size with size in the range 1-100 nanometers, e.g. nanosized particles, nanofibers, nanotubes, nanowires or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • B01J20/3291—Characterised by the shape of the carrier, the coating or the obtained coated product
    • B01J20/3295—Coatings made of particles, nanoparticles, fibers, nanofibers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C02F1/288—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using composite sorbents, e.g. coated, impregnated, multi-layered
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2220/00—Aspects relating to sorbent materials
    • B01J2220/40—Aspects relating to the composition of sorbent or filter aid materials
    • B01J2220/42—Materials comprising a mixture of inorganic materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C02F1/281—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using inorganic sorbents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/103—Arsenic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/20—Heavy metals or heavy metal compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/20—Heavy metals or heavy metal compounds
    • C02F2101/22—Chromium or chromium compounds, e.g. chromates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/06—Contaminated groundwater or leachate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/16—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from metallurgical processes, i.e. from the production, refining or treatment of metals, e.g. galvanic wastes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2305/00—Use of specific compounds during water treatment
    • C02F2305/08—Nanoparticles or nanotubes

Abstract

Изобретение относится к сорбционным материалам для удаления ионов тяжелых металлов из грунтовых вод, поверхностных водных систем и может найти применение на предприятиях химической и металлургической промышленности, использующих травильные и гальванические технологии. Сорбент для очистки воды от ионов тяжелых металлов состоит из измельченного цеолита и нанофазного материала, который включает нанофазный гидроксид железа и нанофазный бемит, при следующем соотношении компонентов, мас.%: нанофазный гидроксид железа 12-18, нанофазный бемит 5-13, измельченный цеолит - остальное. Техническим результатом является повышенная эффективность очистки за счет расширения списка улавливаемых тяжелых металлов при высокой концентрации загрязнения очищаемой воды.

Description

Изобретение относится к сорбционным материалам для удаления ионов тяжелых металлов из грунтовых вод, поверхностных водных систем и может найти применение на предприятиях химической и металлургической промышленности, использующих травильные и гальванические технологии.
Известен сорбент (патент РФ № 2051112, МПК 6 С02Г 1/28, опубл. 27.12.1995), который представляет собой слой цеолита, обработанный раствором щавелевой кислоты с концентрацией 0,05-0,1 моль/л в присутствии минеральной кислоты до рН 1-2. При пропускании через слой такого сорбента сточных вод, содержащих ионы тяжелых металлов, достигается следующая степень очистки воды от ионов: Сг(Ш) и Сг(У1) до 100%, Си(П) до 98,2%, Ре(П, III) до 99,2%, Ζη(ΙΙ) до 98,1%.
Однако у этого сорбента есть существенный недостаток: сорбент не очищает воду от ионов мышьяка, который присутствует практически во всех грунтовых и поверхностных водах и который является сильнейшим ядом для живых организмов.
Очистить эти воды от ионов мышьяка, причем от ионов мышьяка с разной валентностью, позволяет использование наиболее близкого по технической сущности и достигаемому эффекту к предложенному другого известного сорбента (патент И8 № 6921732, МПК Б011 20/06, опубл. 26.07.2005). Он представляет собой цеолит, покрытый нанофазными оксидами железа и марганца, причем сорбент содержит 0,2510% оксида железа с молярным соотношением Мп/(Мп+Ге), равным 0,10. Сорбент получают путем добавления цеолита к железомарганцевому раствору, приготовленному смешением раствора оксида железа с марганецсодержащим соединением. Эту смесь фильтруют, и из отфильтрованного продукта методом сушки получают сорбент в виде цеолита, покрытого нанофазными гидрооксидами железа и марганца.
Сорбент-прототип имеет следующие недостатки. Он позволяет удалять из воды только ионы мышьяка и не применяется для очистки воды от ионов других тяжелых металлов. При этом наибольшая концентрация загрязнения воды, при которой достигается высокая степень очистки, сравнительно мала: 1,57 мг/л (ррт). Кроме того, в процессе очистки от Άδ(ΙΙΙ), широко распространенного в природных условиях, высвобождаются ионы марганца Μη(ΙΙ), которые также являются загрязнителями воды.
Основной задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание сорбента для очистки воды от ионов тяжелых металлов, обладающего повышенной эффективностью очистки за счет расширения списка улавливаемых тяжелых металлов при высокой концентрации загрязнения очищаемой воды.
Указанная задача достигается тем, что сорбент для очистки воды от ионов тяжелых металлов состоит из измельченного цеолита и нанофазного материала, который включает нанофазный гидроксид железа и нанофазный бемит при следующем соотношении компонентов, мас.%:
нанофазный гидроксид железа 12-18 нанофазный бемит 5-13 измельченный цеолит остальное.
Предложенный сорбент для очистки воды от ионов тяжелых металлов, состоящий из измельченного цеолита и нанофазного материала, включающего нанофазный гидроксид железа и нанофазный бемит, при заявленном соотношении компонентов обладает повышенной эффективностью очистки воды за счет расширения списка тяжелых металлов, улавливаемых до высокой степени очистки при высокой концентрации загрязнения очищаемой воды. Заявленный сорбент улавливает не только анионы мышьяка (ΙΙΙ), мышьяка (V) и хрома (νΙ), но и катионы кадмия, меди, свинца. Наибольшая концентрация загрязнения очищаемой воды составляет 5 мг/л, т.е. выше, чем у сорбента прототипа в 3,2 раза. Кроме того, при использовании предложенного сорбента не происходит высвобождение ионов марганца, который является дополнительным загрязнителем воды, а идет только процесс поглощения ионов мышьяка.
На чертеже представлена электронная фотография образца заявленного сорбента.
Примеры осуществления изобретения
Пример 1.
Для получения заявленного сорбента берут навеску 3 г цеолита, имеющего химический состав, %: 8ιΘ2 64,79, Н2О 12,85, А12О3 12,75, СаО 1,89, МдО 1,50, Ге2О3 1,40, К2О 1,26, Να2Ο 0,44, СаГ2 0,03, Т1О2 0,02 и в среднем содержащего 60% клиноптилолита. Навеску цеолита смешивают с 0,53 г (соответствует 13%) нанофазного бемита и 0,62 г (соответствует 15%) нанофазного гидроксида железа. Полученную смесь перетирают в агатовой ступке в течение 5 мин, а затем сушат в течение 6 ч в сушильном шкафу при температуре 190° С.
Нанофазный бемит получают взаимодействием порошка алюминия с водой в слабощелочной среде. Для этого берут навеску 0,238 г алюминиевого порошка, представляющего собой особо тонкоизмельченные частицы алюминия пластинчатой формы. Навеску алюминиевого порошка помещают в 125 мл дистиллированной воды и добавляют 2 мл концентрированного раствора ΝΗ^Η для создания щелочной среды. Полученную смесь подогревают до 50°С и оставляют до полного окончания реакции алюминиевого порошка с водой. Затем полученный осадок фильтруют на воронке Бюхнера с помощью водоструйного насоса, промывают до нейтральной рН. Осадок сушат 2 ч в сушильном шкафу при 50-75°С, а затем сушат при 160°С в течение 6 ч. Изучение рентгенофазового состава образца полученного осадка прово
- 1 014285 дят на рентгеновском дифрактометре с использованием К-излучения меди с длиной волны 1,54178 А и никелевым бета-фильтром. Дифрактометрические характеристики образца показали, что в качестве кристаллической фазы образец представляет собой нанофазный бемит (табл. 1). Примесей других кристаллических фаз не обнаружено.
Исследования полученного образца, проведенные на электронном микроскопе в просвечивающем режиме, показали, что образец нанофазного бемита состоит из игольчатых наночастиц толщиной 2-5 нм и длиной до 200 нм.
Нанофазный гидроксид железа Ре(ОН)3 получают в виде свежеосажденного геля путем взаимодействия растворов хлорида железа и ΝΗ4ΟΗ. Электронно-микроскопические исследования образца показали, что он состоит из аморфных частиц размером 50-200 нм.
Таблица 1
№ дифракционной линии Экспериментальное значение межплоскостных расстояний сЬксп., А Справочное значение межплоскостных расстояний <1справ., А (А8ТМ #21-1307)
для А1ООН (бемит)
1 6,1 6,11
2 3,167 3,164
3 2,348 2,346
4 1,98 1,983
5 1,865 1,86
6 1,847 1,85
Пример 2.
Для получения заявленного сорбента навеску 3 г цеолита, имеющего химический состав, %: 8ίΟ2 64,79, Η2Ο 12,85, Α12Ο3 12,75, СаО 1,89, МдО 1,50, Ре2О3 1,40, К2О 1,26, Να2Ο 0,44, СаР2 0,03, ΤιΟ2 0,02 и в среднем содержащего 60% клиноптилолита, измельчают в течение 5 мин в агатовой ступке, помещают в 125 мл дистиллированной воды. Затем добавляют 0,238 г алюминиевого порошка, представляющего собой особо тонкоизмельченные частицы алюминия пластинчатой формы, и 2 мл концентрированного раствора ΝΗ4ΟΗ для создания щелочной среды. Полученную смесь подогревают до 50°С и оставляют до полного окончания реакции алюминиевого порошка с водой. В полученную смесь, подкисленную до рН 4 соляной кислотой, добавляют при перемешивании 53,04 мл раствора РеС13·6Η2Ο (концентрация 29,59 г/л), затем добавляют при перемешивании 5,1 мл концентрированного ΝΗ4ΟΗ. После охлаждения полученную смесь фильтруют на воронке Бюхнера с помощью водоструйного насоса, промывают до нейтральной рН. Осадок сорбента сушат в сушильном шкафу сначала 2 ч при 50-75°С, а затем при 190°С сушат в течение 6 ч.
Таким образом получают сорбент, состоящий из измельченного цеолита и нанофазного материала, включающего в себя нанофазный гидроксид железа, соответствующий 15% нанофазного гидроксида железа, и нанофазный бемит, соответствующий 13% нанофазного бемита. Полученный сорбент исследуют на электронном микроскопе. На электронной фотографии видно, что частицы цеолита, размер которых 1-8 мкм, покрыты частицами нанофазного бемита игольчатой формы и аморфными частицами нанофазного гидроксида железа.
Таким образом, полученный образец состоит из относительно крупных частиц цеолита, покрытых нанофазным материалом, и практически не содержит свободных наночастиц. Это обеспечивает меньшее забивание фильтрующих материалов и более низкую потерю напора воды при дальнейшем использовании сорбента.
Пример 3.
Для получения заявленного сорбента навеску 3 г цеолита, имеющего химический состав, %: 8ιΟ2 64,79, Η2Ο 12,85, Α12Ο3 12,75, СаО 1,89, Μ§Ο 1,50, РеЮ3 1,40, Κ2Ο 1,26, Να2Ο 0,44, СаР2 0,03, ΤίΟ2 0,02 и в среднем содержащего 60% клиноптилолита, измельчают в течение 5 мин в агатовой ступке и помещают в 125 мл дистиллированной воды. Затем добавляют 0,081 г алюминиевого порошка, представляющего собой особо тонкоизмельченные частицы алюминия пластинчатой формы, и 2 мл концентрированного раствора ΝΗ4ΟΗ для создания щелочной среды. Полученную смесь подогревают до 50°С и оставляют до полного окончания реакции алюминиевого порошка с водой. В полученную смесь, подкисленную до рН 4 соляной кислотой, добавляют при перемешивании 36,76 мл раствора РеС13·6Η2Ο (кон
- 2 014285 центрация 29,59 г/л), затем добавляют при перемешивании 3,5 мл концентрированного ΝΗ4ΟΗ. После охлаждения полученную смесь фильтруют на воронке Бюхнера с помощью водоструйного насоса, промывают до нейтральной рН. Осадок сорбента сушат в сушильном шкафу сначала 2 ч при 50-75°С, а затем при 190°С сушат в течение 6 ч. Таким образом получают сорбент, состоящий из измельченного цеолита и нанофазного материала, включающего в себя нанофазный гидроксид железа, соответствующий 12% нанофазного гидроксида железа, и нанофазный бемит, соответствующий 5% нанофазного бемита.
Испытания полученных образцов сорбента на адсорбционную способность по отношению к ионам тяжелых металлов проводят следующим образом.
Исследование поглощения ионов Лз(Ш) проводят из модельного раствора с концентрацией 2,5 мг/л. Навеску 200 мг сорбента помещают в 20 мл модельного раствора (рН 6) и перемешивают на магнитной мешалке в течение 30 мин. Затем раствор отстаивают в течение 10-15 мин и анализируют методом инверсионной вольтамперометрии на остаточное содержание ионов ΆδΟ3 3-. Для этого аликвоту раствора (0,2-0,5 мл) помещают в ячейку с фоновым электролитом, проверенным на чистоту. В качестве рабочего электрода используют золотой пленочный электрод на графитовой подложке, фон - 0,3 М соляная кислота. Удаления кислорода не требуется, т.к. пик анодного окисления мышьяка наблюдается раньше потенциала восстановления кислорода. Накопление мышьяка на электроде в форме интерметаллида с золотом проводят в течение 60 с при Е = -1,0 В. Вольтамперные кривые снимают в постоянно токовом режиме на анализаторе, совмещенном с компьютером. Анализатор имеет 3 электрохимические ячейки для параллельных опытов и ртутно-кварцевую лампу для УФ-облучения при необходимости. Одновременно проводят анализ трех аликвотных частей одного модельного раствора. Остаточная концентрация ионов есть среднее значение из трех параллельных опытов. Оценку концентрации проводят методом добавок стандартного раствора ΆδΟ33' с концентрацией 2,5 мг/л (в количестве 0,1 мл). Минимально определяемая концентрация составляет 0,001 мг/л. Процент сорбции вычислен при принятии за 100% исходной концентрации ΆδΟ33'. Данные по сорбционной способности заявляемого сорбента с разным содержанием нанофазного бемита и нанофазного гидроксида железа приведены в табл. 2.
Таблица 2
Образец Количество Ге(ОН)3, %
1 15
2 15
3 15
4 15
5 15
6 0
7 5
8 10
9 12
4 15
10 18
11 20
Количество нанофазного бемита, % % сорбции
0 67,9 ± 1.0
5 100
10 100
13 100
15 99,8 ±0,1
13 8.0 ± 1.0
13 92,8 ± 0,4
13 97,6 ±0,1
13 100
13 100
13 100
13 99,8 ± 0,1
Как видно из табл. 2, лучшими сорбционными характеристиками по отношению к ионам ΆδΟ3 3' обладает сорбент, содержащий нанофазный бемит и нанофазный гидроксид железа при следующем соотношении компонентов, мас.%: нанофазный гидроксид железа 12-18, нанофазный бемит 5-13, цеолит остальное. При содержании в сорбенте нанофазного гидроксида железа более 18 и менее 12% и нанофазного бемита более 13 и менее 5% наблюдается ухудшение адсорбционных свойств.
Аналогичные результаты были получены при использовании цеолита, в среднем содержащего 60-70% клиноптилолита и 15-20% монтмориллонита.
Для образца № 2 (табл. 2), содержащего 5% нанофазного бемита и 15% нанофазного гидроксида железа, аналогичным образом проводят испытания при более высокой концентрации ионов ΆδΟ3 3' - 5 мг/л, в 10 раз превышающей предельно допустимую концентрацию (ПДК). После проведения сорбции ионов ΆδΟ3 3' не обнару
- 3 014285 жено.
Аналогичным образом проводят испытания образцов сорбента на адсорбцию ионов других тяжелых металлов при концентрациях, 5-кратно превышающих ПДК: Сй2+ - 0,1 мг/л, Си2+ - 2,5 мг/л, РЬ2+ - 0,3 мг/л, А8О43' - 2,5 мг/л, СгО42- - 1,0 мг/л. Катионы определяют на ртутном пленочном электроде с серебряной подложкой, хромат-анионы - на рабочем графитовом электроде, анионы мышьяка (V) - на золотографитовом электроде. Данные, подтверждающие высокую сорбционную способность предложенного сорбента по отношению к ионам различных тяжелых металлов, приведены в табл. 3.
Таблица 3
Образец Сё2' РЬ2+ Си2+ СгО4 2' АзО4 3'
№3 99,0 ± 0,5 96,0 ± 0,7 98,6 ± 0,2 100 99,0 ±1,0
№3 после суток адсорбции 100 98,0 ± 1,0 100 100 100
Заявляемый сорбент для очистки воды от ионов тяжелых металлов показал повышенную эффективность очистки за счет расширения списка тяжелых металлов, улавливаемых до высокой степени очистки, при высокой концентрации загрязнения очищаемой воды. Заявляемый сорбент может быть использован для удаления ионов тяжелых металлов из грунтовых вод, поверхностных водных систем и может найти применение на предприятиях химической и металлургической промышленности, использующих травильные и гальванические технологии.

Claims (1)

  1. Сорбент для очистки воды от ионов тяжелых металлов, состоящий из измельченного цеолита и нанофазного материала, отличающийся тем, что нанофазный материал включает нанофазный гидроксид железа и нанофазный бемит при следующем соотношении компонентов, мас.%:
    нанофазный гидроксид железа 12—18 нанофазный бемит 5 -- 13 измельченный цеолит остальное.
    Евразийская патентная организация, ЕАПВ
    Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
EA200900789A 2007-01-09 2007-12-17 Сорбент для очистки воды от ионов тяжелых металлов EA014285B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007101008/15A RU2328341C1 (ru) 2007-01-09 2007-01-09 Сорбент для очистки воды от ионов тяжелых металлов
PCT/RU2007/000713 WO2008085085A1 (fr) 2007-01-09 2007-12-17 Procédé de décontamination d'eau contenant des ions de métaux lourds

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200900789A1 EA200900789A1 (ru) 2009-12-30
EA014285B1 true EA014285B1 (ru) 2010-10-29

Family

ID=39608874

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200900789A EA014285B1 (ru) 2007-01-09 2007-12-17 Сорбент для очистки воды от ионов тяжелых металлов

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7884043B2 (ru)
EP (1) EP2127740A4 (ru)
CN (1) CN101594933A (ru)
EA (1) EA014285B1 (ru)
RU (1) RU2328341C1 (ru)
UA (1) UA94148C2 (ru)
WO (1) WO2008085085A1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2574754C1 (ru) * 2014-12-02 2016-02-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" Фильтрующий материал для очистки питьевой воды
RU2740685C1 (ru) * 2020-08-11 2021-01-19 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии Уральского отделения Российской академии наук (ИМЕТ УрО РАН) Способ сорбционного извлечения хрома (VI) из водных растворов

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012011856A1 (en) * 2010-07-22 2012-01-26 Josab International Ab Composition for removal of arsenic
US8763700B2 (en) 2011-09-02 2014-07-01 Robert Ray McDaniel Dual function proppants
US9290690B2 (en) 2011-05-03 2016-03-22 Preferred Technology, Llc Coated and cured proppants
US9725645B2 (en) 2011-05-03 2017-08-08 Preferred Technology, Llc Proppant with composite coating
US8657924B2 (en) * 2011-08-10 2014-02-25 Praxair Technology, Inc. Process for separating gases and adsorbent compositions used therein
WO2013062989A2 (en) * 2011-10-24 2013-05-02 Metamateria Technologies, Llc Porous composite media for removing phosphorus from water
MX2014006245A (es) 2011-11-24 2014-10-17 Indian Inst Technology Nanoarquitectura de bohemita templada organica de capas multiples para la purificacion del agua.
US9562187B2 (en) 2012-01-23 2017-02-07 Preferred Technology, Llc Manufacture of polymer coated proppants
JP6367182B2 (ja) 2012-04-17 2018-08-01 インディアン インスティテュート オブ テクノロジー 量子クラスタを使用する水流の量の検出
CN102658082B (zh) * 2012-04-25 2013-10-02 武汉理工大学 一种用于吸附净化多金属离子工业废水的无机复合材料及其应用方法
RU2520473C2 (ru) * 2012-07-04 2014-06-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии нефти Сибирского отделения Российской академии наук (ИХН СО РАН) Сорбент для очистки водных сред от мышьяка и способ его получения
EP2890645B1 (en) 2012-08-30 2020-04-22 NClear Inc. Method for producing a composition for the removal of phosphates from solutions
US9767484B2 (en) 2012-09-11 2017-09-19 Google Inc. Defining relevant content area based on category density
US9440868B2 (en) 2012-10-18 2016-09-13 Nclear Inc. Compositions and methods for the removal of phosphates and other contaminants from aqueous solutions
US9518214B2 (en) 2013-03-15 2016-12-13 Preferred Technology, Llc Proppant with polyurea-type coating
US10100247B2 (en) 2013-05-17 2018-10-16 Preferred Technology, Llc Proppant with enhanced interparticle bonding
US10351455B2 (en) 2013-11-25 2019-07-16 University Of Idaho Biochar water treatment
RU2562495C2 (ru) * 2013-11-26 2015-09-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный университет" Способ детоксикации сточных вод, загрязненных солями мышьяка
US9790422B2 (en) 2014-04-30 2017-10-17 Preferred Technology, Llc Proppant mixtures
AR104606A1 (es) 2015-05-13 2017-08-02 Preferred Tech Llc Partícula recubierta
US9862881B2 (en) 2015-05-13 2018-01-09 Preferred Technology, Llc Hydrophobic coating of particulates for enhanced well productivity
RU2628396C2 (ru) * 2015-12-09 2017-08-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Сорбент для очистки водных сред от ионов мышьяка и способ его получения
RU2613519C1 (ru) * 2016-03-24 2017-03-16 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела и механохимии Сибирского отделения Российской академии наук (ИХТТМ СО РАН) Способ получения сорбента мышьяка
CN106219696B (zh) * 2016-08-12 2018-07-13 伍德广聚（北京）环境科技有限公司 一种复合絮凝剂
US11208591B2 (en) 2016-11-16 2021-12-28 Preferred Technology, Llc Hydrophobic coating of particulates for enhanced well productivity
US10696896B2 (en) 2016-11-28 2020-06-30 Prefferred Technology, Llc Durable coatings and uses thereof
RU2676977C1 (ru) * 2018-03-06 2019-01-14 Алексей Викторович Чечевичкин Способ получения фильтрующего материала для очистки вод от марганца и гидросульфид-иона
CN110227420A (zh) * 2018-12-13 2019-09-13 湖北工业大学 一种勃姆石改性阳离子吸附剂的制备方法
RU2734712C1 (ru) * 2020-03-10 2020-10-22 Федеральное государственное бюджетное учреждение "33 Центральный научно-исследовательский испытательный институт" Министерства обороны Российской Федерации Полимерный сорбционный композиционный материал для очистки воды от ионов тяжелых металлов и способ его получения

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2168357C2 (ru) * 1999-04-05 2001-06-10 Институт химии нефти СО РАН Способ получения адсорбента
RU2242276C1 (ru) * 2003-11-27 2004-12-20 Лисецкий Владимир Николаевич Сорбент и способ его получения
US6921732B2 (en) * 2001-07-24 2005-07-26 Chk Group, Inc. Method of manufacturing a coated zeolite adsorbent
RU2275916C1 (ru) * 2004-10-11 2006-05-10 Меграбян Казарос Аршалуйсович Энтеросорбент для выведения тяжелых металлов

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1067627A (en) * 1976-08-20 1979-12-04 Gerald D. Lutwick Removal of arsenic from water
RU2051112C1 (ru) 1992-04-20 1995-12-27 Центральный научно-исследовательский институт геологии нерудных полезных ископаемых Способ очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов и шестивалентного хрома
US20030089665A1 (en) * 2001-11-15 2003-05-15 Engelhard Corporation Arsenic removal media
HUP0200307A2 (hu) * 2002-01-29 2004-01-28 Rezes Zoltán Víztisztításra, előnyösen ivóvíz tisztítására alkalmas adszorbens
US20050029198A1 (en) * 2003-08-08 2005-02-10 Frederick Tepper Heavy metals absorbent and method of use
WO2005082524A1 (en) * 2003-12-16 2005-09-09 Calgon Carbon Corporation Method for removing contaminants from fluid streams

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2168357C2 (ru) * 1999-04-05 2001-06-10 Институт химии нефти СО РАН Способ получения адсорбента
US6921732B2 (en) * 2001-07-24 2005-07-26 Chk Group, Inc. Method of manufacturing a coated zeolite adsorbent
RU2242276C1 (ru) * 2003-11-27 2004-12-20 Лисецкий Владимир Николаевич Сорбент и способ его получения
RU2275916C1 (ru) * 2004-10-11 2006-05-10 Меграбян Казарос Аршалуйсович Энтеросорбент для выведения тяжелых металлов

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2574754C1 (ru) * 2014-12-02 2016-02-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" Фильтрующий материал для очистки питьевой воды
RU2740685C1 (ru) * 2020-08-11 2021-01-19 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии Уральского отделения Российской академии наук (ИМЕТ УрО РАН) Способ сорбционного извлечения хрома (VI) из водных растворов

Also Published As

Publication number Publication date
CN101594933A (zh) 2009-12-02
US20090264280A1 (en) 2009-10-22
EA200900789A1 (ru) 2009-12-30
RU2328341C1 (ru) 2008-07-10
WO2008085085A1 (fr) 2008-07-17
EP2127740A4 (de) 2011-06-08
UA94148C2 (ru) 2011-04-11
US7884043B2 (en) 2011-02-08
EP2127740A1 (de) 2009-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA014285B1 (ru) Сорбент для очистки воды от ионов тяжелых металлов
Islam et al. Physicochemical characterization and adsorption behavior of Ca/Al chloride hydrotalcite-like compound towards removal of nitrate
Sis et al. Removal of heavy metal ions from aqueous medium using Kuluncak (Malatya) vermiculites and effect of precipitation on removal
Wen et al. Removal of phosphate from aqueous solution using nanoscale zerovalent iron (nZVI)
Mandal et al. Adsorption studies of arsenic (III) removal from water by zirconium polyacrylamide hybrid material (ZrPACM-43)
Gamshadzehi et al. One-pot synthesis of microporous Fe2O3/g-C3N4 and its application for efficient removal of phosphate from sewage and polluted seawater
Unob et al. Reuse of waste silica as adsorbent for metal removal by iron oxide modification
Lloyd-Jones et al. Mercury sorption from aqueous solution by chelating ion exchange resins, activated carbon and a biosorbent
Xue et al. Amorphous Mn-La oxides immobilized on carbon sphere for efficient removal of As (Ⅴ), Cd (Ⅱ), and Pb (Ⅱ): Co-adsorption and roles of Mn species
US11577215B2 (en) Method for producing absorbent
Wang et al. Highly efficient and selective removal of Pb2+ by ultrafast synthesis of HKUST-1: Kinetic, isotherms and mechanism analysis
Xu et al. Adsorption and immobilization of phosphorus from eutrophic seawater and sediment using attapulgite-Behavior and mechanism
JP2014020916A (ja) 放射性Ｃｓ汚染水の処理方法
Rybka et al. Mg/Al and Mg/Fe layered double hydroxides derived from magnesite and chemicals: The effect of adsorbent features and anions chemistry on their removal efficiency
Zahir et al. Efficient capture of heavy metal ions and arsenic with a CaY–carbonate layered double-hydroxide Nanosheet
Buema et al. Lead removal from aqueous solution by bottom ash
Wang et al. Matrix effects on the performance and mechanism of Hg removal from groundwater by MoS 2 nanosheets
Goel et al. Removal of arsenic from water by different adsorbents
Neil et al. Arsenite oxyanions affect CeO 2 nanoparticle dissolution and colloidal stability
Cheng et al. Study on the preparation of manganese oxide filter media for catalytic oxidation removal of ammonium and manganese in high alkalinity groundwater: The effect of copper and cobalt doping
JP6208648B2 (ja) 汚染水または汚染土壌の処理剤および処理方法
Lu et al. Mo (VI) removal from water by aluminum electrocoagulation: Cost-effectiveness analysis, main influencing factors, and proposed mechanisms
Matei et al. Application of magnetite nanoparticles as adsorbent for Cr, Cd, Ni and Cu from aqueous solutions.
WO2010087297A1 (ja) ヒ素収着材及びヒ素汚染物質の浄化方法
Hmamou et al. Surface complexation of chromium (VI) on iron (III) hydroxide: Mechanisms and stability constants of surfaces complexes

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ KG MD TJ TM RU

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): BY KZ