LT5124B - Method for obtaining zeolite sorbent - Google Patents

Method for obtaining zeolite sorbent Download PDF

Info

Publication number
LT5124B
LT5124B LT2002077A LT2002077A LT5124B LT 5124 B LT5124 B LT 5124B LT 2002077 A LT2002077 A LT 2002077A LT 2002077 A LT2002077 A LT 2002077A LT 5124 B LT5124 B LT 5124B
Authority
LT
Lithuania
Prior art keywords
saturated
raw material
zeolite
heated
sorbent
Prior art date
Application number
LT2002077A
Other languages
Lithuanian (lt)
Other versions
LT2002077A (en
Inventor
Jonas Gylys
Aliaksandr Varabyeu
Vladimir SHABLOVSKI
Vadim Safronov
Original Assignee
Jonas Gylys
Aliaksandr Varabyeu
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 Jonas Gylys, Aliaksandr Varabyeu filed Critical Jonas Gylys
Priority to LT2002077A priority Critical patent/LT5124B/en
Publication of LT2002077A publication Critical patent/LT2002077A/en
Publication of LT5124B publication Critical patent/LT5124B/en

Links

Landscapes

  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

The present invention conserns a method of making zeotite sorbent which can be used for removing of radionuclides from water solutions, deactivation of objects and equipment, with further fixation of radionuclides. A raw material containing zeoliteis saturated with KOH solution and then is hetaed at 350-550 C temperature. Jf the raw material is saturated with 4-5 weight % of KOH solution, it is heated during 0,5-1 h at 140-150 C, than is washed with water having pH 10-11. The raw material saturated with KOH and having 0,5-2 weigt % of organic compounds (re-counted on pure carbon) is heated 0,5-1,5 h at 350-550 C temperature with providing of hot air.

Description

Išradimas priskiriamas cheminės technologijos sričiai, konkrečiai ceolitinių sorbentų gavimo būdui, ir gali būti pritaikytas radionuklidų pašalinimui iš vandeninių tirpalų dezaktyvuojant objektus ir įrangą vėliau fiksuojant radionuklidus.The present invention relates to the field of chemical technology, specifically to the preparation of zeolitic sorbents, and can be applied to the removal of radionuclides from aqueous solutions by deactivating objects and equipment and subsequently fixing the radionuclides.

Žinomas ceolitinių sorbentų turinčių kubinę 12,24+12,27A gardelę (ceolital A grupės), gavimo būdas (Žiūr. 5pex fl. UeonnTHbie MoneKynapHbie cma - M.: Mvip, 1976, - c.731-764). Ceolitiniai sorbentai gaunami iš aliumosilikatinės žaliavos ją termiškai apdorojant (kristalizacijos stadija) bei po to granuliuojant gautą miltelinį produktą kartu su rišamąja medžiaga (dažniausiai moliu, kurio pridedama apie 10-20 masės%) ir kaitinant 450+600° C temperatūroje. Esminis šių sorbentų trūkumas - santykinai mažas cezio ir stroncio radionuklidų selektyvumas.A known method of preparing zeolitic sorbents having a cubic 12.24 + 12.27A lattice (zeolital group A) (See 5pex fl. UeonnTHbie MoneKynapHbie cma - M.: Mvip, 1976, - c.731-764). Zeolite sorbents are obtained from the aluminosilicate raw material by heat treatment (crystallization step) followed by granulation of the resulting powder product together with a binder (usually about 10-20% by weight of clay) and heating at 450 + 600 ° C. The major disadvantage of these sorbents is the relatively low selectivity of cesium and strontium radionuclides.

Artimiausias siūlomam išradimui yra (A) tipo ceolitinio sorbento turinčio kubinę 12,24+12,27A gardelę gavimo būdas (žiūr. RU2057582, B01J20/18). Šiuo būdu gaunant (A) tipo ceolitinį sorbentą kubinės struktūros žaliavą savo sudėtyje turinčią ceolito ir iki 0,2% smulkiadispersinės anglies, kaitina 450-600° C temperatūroje.The closest embodiment of the present invention is a method of obtaining a zeolitic sorbent type (A) having a cubic 12.24 + 12.27A lattice (see RU2057582, B01J20 / 18). The zeolite sorbent type (A) thus obtained is heated at a temperature of 450-600 [deg.] C. with a zeolite containing up to 0.2% fine dispersible carbon.

Šio būdo trūkumas yra tas, kad ilga gavimo proceso trukmė, be to, pageidaujamas rezultatas pasiekiamas tiktai tuo atveju, jeigu žaliavoje yra smulkiadispersinės anglies.The disadvantage of this process is that the long production process and the desired result are achieved only if the feedstock contains fine dispersible carbon.

Numatomo išradimo tikslas - sorbento sorbcinių - selektyvinių savybių pagerinimas bei sorbuotinų radionuklidų spektro praplėtimas.The object of the present invention is to improve the sorption-selective properties of the sorbent and to widen the spectrum of the radionuclides to be sorbed.

Tikslas pasiekiamas tuo, kad ceolito turinčią žaliavą prisotina šarmų tirpalu, o po to kaitina 350-550° C. Be to, žaliavą prisotina 5-8% koncentracijos kalio šarmo tirpalu. Žaliavą prisotinus 4-5% koncentracijos kalio šarmo tirpalu, kaitina 0,5-1 h 140-150° C temperatūroje ir po to praplauna vandeniu, kurio pH=10-11. Kalio šarmu prisotintą pradinę žaliavą turinčią 0,5-2% organinių junginių (perskaičiavus grynai angliai), kaitina 0,5-1,5h 350-550° C temperatūroje ir tuo pačiu metu tiekia karštą orą.The objective is achieved by saturating the raw material containing zeolite with an alkali solution and then heating it at 350-550 ° C. In addition, the raw material is saturated with 5-8% potassium alkali solution. After saturating the stock with 4-5% potassium alkaline solution, heat for 0.5-1 h at 140-150 ° C and then wash with water at pH = 10-11. Potassium-alkali-saturated feedstock containing 0.5-2% organic compounds (expressed as pure carbon), heated for 0.5-1.5h at 350-550 ° C while simultaneously supplying hot air.

ii

Ceolitai - silikatų klasės mineralų grupė. Daugiausia tai aliumosilikatai, kurių formulė M2/nOAI2O3xSiO2yH2O; kur M - šarminiai arba šarminių žemių metalai, n - oksidacijos laipsnis. Ceolitai pasižymi griežta ir taisyklinga porų struktūra. Šios poros įprastinėmis temperatūros sąlygomis būna užpildytos vandens molekulėmis. Jeigu iš ceolito porų pašalintų vandenį, - poros gali būti vėl užpildytos vandeniu arba kitomis medžiagomis.Zeolites are a group of minerals of the silicate class. They are mainly aluminosilicates of the formula M2 / nOAI 2 O 3 xSiO2yH2O; where M is the alkali or alkaline earth metal, n is the degree of oxidation. Zeolites have a tight and regular pore structure. These pores are filled with water molecules under normal temperature conditions. If water is removed from the pores of the zeolite, the pores may be refilled with water or other substances.

Sintetinius ceoiitus gauna kristalizuojant 80+100° C temperatūroje mišinį iš silikatų ir Na aliuminato. Susidariusius kristalus (1+15μτη) maišo su 15+20% plastiško molio ir iš gauto mišinio formuoja 2+4mm diametro granules. Dėl katijonų mainų pvz. CaCI2 tirpale, ceolitai iš Na-formos įgauna Ca-formą. Granuliuoto ceolito piitinis tankis - 0,62+0,78 kg/m3, atsparumo riba slėgiui 8+15 mPa, dinaminės drėgmės imlumas - 90+160 mg/cm3. Bendros paskirties ceolito molių santykis SiO2/AI2O3 - nuo 1 iki 2, o atsparių rūgštimsSynthetic zeolites are obtained by crystallization of a mixture of silicates and Na aluminate at 80 + 100 ° C. The resulting crystals (1 + 15μτη) are mixed with 15 + 20% ductile clay and form a mixture of 2 + 4mm diameter granules. For cation exchange e.g. In CaCl 2 solution, the zeolites take the Ca form from the Na-form. The bulk density of the granulated zeolite is 0.62 + 0.78 kg / m 3 , the pressure resistance limit is 8 + 15 mPa, the dynamic moisture capacity is 90 + 160 mg / cm 3 . General purpose zeolite mole ratio SiO2 / AI 2 O 3 - 1 to 2 and acid resistant

- nuo 6 iki 10. Pradinė žaliava turi 80+85% ceolito. Gatavame produkte (po demineralizavimo) yra 78+81% ceolito.- 6 to 10. The starting material contains 80 + 85% zeolite. The final product (after demineralization) contains 78 + 81% zeolite.

Atlikti eksperimentai parodė, kad prisotinus ceolito žaliavą šarmu, terminio apdirbimo (kaitinimo) metu ceolito gardelės aliuminis ir silicis ištirpsta, virsdami KAIO2 ir K2SiO3 druskomis, kurios yra ypatingai efektyvūs sorbentaiExperiments have shown that upon alkali saturation of the zeolite feedstock, the aluminum and silicon in the zeolite lattice dissolve during heat treatment (heating) to convert to KAIO 2 and K 2 SiO 3 salts, which are highly effective sorbents.

- radionukiidų daugiakrūviųjonų fiokuliantai.- Radionuclide multicomponent ionic phocculants.

Be to, šarminio apdirbimo metu, sorbento matricoje susiformuoja transportinių porų (kanalėlių) sistema. Tuo pačiu žymiai pagerėja tikslinių tirpalo komponentų joninės kaitos sorbento kalio jonais kinetiniai parametrai. Ceolito gardelėje jonų kaitos katijonu yra kalio jonas, kurio joninis spindulys yra artimiausias analogiškam cezio ir stroncio jonų parametrui. Tai yra vienas iš veiksnių lemiančių geras cezio ir stroncio sugėrimo jonų kaitos charakteristikas - difuzijos koeficientus, paskirstymo konstantas ir, galų gale, cezio ir stroncio radionukiidų dinaminės kaitos tūrį. ΚΑΙΟ2 ir K2SiO3 druskos (aliuminatas bei kalio silikatas) yra efektyvūs koloidiniame arba pusiau branduolinių kompleksų būvyje esančių radionukiidų sugėrikiiai.In addition, during the alkaline treatment, a system of transport pores (tubules) is formed in the sorbent matrix. At the same time, the kinetic parameters of the ion exchange of the target solution with sorbent potassium are significantly improved. In a zeolite lattice, the ion-exchange cation contains a potassium ion whose ionic radius is closest to that of the cesium and strontium ions. This is one of the factors that determine the good exchange rates of cesium and strontium absorption ions - diffusion coefficients, distribution constants and, ultimately, the volume of dynamic exchange of cesium and strontium radionuclides. ΚΑΙΟ 2 and K2SiO 3 salts (aluminate and potassium silicate) are effective absorbers of radionuclides in colloidal or semi-nuclear complexes.

Pateikiame ceolitinio sorbento gavimo būdo pavyzdžius.The following are examples of methods for obtaining a zeolite sorbent.

pavyzdys. 100g ceolito prisotina 5-8% KOH tirpalu, kaitina 0,5-1,5h 350550° C temperatūroje. Gauna 92-95g (A) ceolito serbento, kurio tankis yra 0,8-0,85 g/cm3, stiprumas gniuždymui sudaro 7,5 N/granulei.example. 100g of zeolite is saturated with 5-8% KOH solution, heated for 0.5-1.5h at 350550 ° C. The compressive strength of 92-95 g (A) zeolite currant, density 0.8-0.85 g / cm 3 , is 7.5 N / granule.

pavyzdys. 100g ceolito prisotina 4-5% KOH tirpalu, kaitina 0,5-1,0h 140150° C temperatūroje, po to praplauna vandeniu, kurio pH=10-11. Gauna 8892g sorbento, kurio charakteristikos analogiškos nurodytoms 1 pavyzdyje.example. 100g of zeolite is saturated with 4-5% KOH solution, heated for 0.5-1.0h at 140150 ° C, then washed with water at pH = 10-11. 8892 g of sorbent having characteristics similar to those of Example 1 are obtained.

pavyzdys. 100g apdoroto ceolito, kuriame yra organinių medžiagų (jų kiekis, perskaičiavus į gryną anglį, būtų apie 0,5-2%), prisotina 5-8% KOH tirpalu, kaitina 0,5-1 h 350-550° C temperatūroje, tuo pat metu į krosnį tiekdami karštą orą. Gauna 90-92g sorbento, turinčio aukščiau aprašytus parametrus.example. 100g of treated zeolite containing organic matter (about 0.5-2% expressed as pure carbon) saturated with 5-8% KOH solution heated for 0.5-1 h at 350-550 ° C while also supplying hot air to the furnace. 90-92 g of sorbent having the above parameters is obtained.

Tyrimo rezultatus pateikiame lentelėje. Gautų ceolitinių sorbentų sorbcinės-selektyvinės savybės lyginamos su prototipo savybėmis. Lyginama, prisilaikant sąlygų artimų toms, kuriose buvo tiriami sorbentai, gauti pagal technologiją, išdėstytą prototipo aprašyme.The results of the study are presented in the table. The sorption-selective properties of the resulting zeolitic sorbents are compared with those of the prototype. The comparison is made under conditions close to those in which the sorbents were tested using the technology described in the prototype description.

Sorbentas Sorbent Paskirstymo konstanta, Kd Distribution constant, Kd Cr Cr Cs Thu 1. Prototipas 1. Prototype 1250 1250 3300 3300 2.1-as pavyzdys Example 2.1 1340 1340 2900 2900 3.2-as pavyzdys Example 3.2 1210 1210 3450 3450 4. 3-čias pavyzdys 4. Example 3 1380 1380 3570 3570

Iš lentelėje pateiktų duomenų matyti, kad sorbentai, gauti siūlomu būdu, pasižymi geresnėmis cezio ir stroncio radionuklidų sorbcinėmisselektyvinėmis savybėmis, negu sorbentai, gauti pagal prototipo gavimo būdą.The data in the table show that the sorbents obtained by the proposed process exhibit better sorption-selective properties for cesium and strontium radionuclides than the sorbents obtained by the prototype method.

Claims (4)

IŠRADIMO APIBRĖŽTISDEFINITION OF INVENTION 1. Ceolitinio sorbento gavimo būdas, apimantis ceolito turinčios žaliavos iškaitinimą aukštoje temperatūroje, besiskirintis tuo, kad ceolito turinčią žaliavą visų pirma prisotina šarmų tirpalu, o po to kaitina 350-550° C temperatūroje.A process for the preparation of a zeolite sorbent comprising heating a zeolite-containing raw material at high temperature, wherein the zeolite-containing raw material is first saturated with an alkali solution and then heated at 350-550 ° C. 2. Būdas pagal 1 punktą, besiskirintis tuo, kad žaliavą prisotina 5-8% koncentracijos kalio šarmo tirpalu.2. A process according to claim 1, wherein the raw material is saturated with 5-8% potassium alkali solution. 3. Būdas pagal 1 ir 2 punktus, besiskirintis tuo, kad pradinę žaliavą prisotina 4-5% koncentracijos kalio šarmo tirpalu, kaitina 0,5-1 h 140-150° C temperatūroje ir praplauna vandeniu, kurio pH-10-11.3. A process according to claims 1 and 2, wherein the starting raw material is saturated with 4-5% potassium alkali solution, heated for 0.5-1 h at 140-150 ° C and washed with water at pH-10-11. 4. Būdas pagal 1-3 punktus, besiskirintis tuo, kad kalio šarmu prisotintą pradinę žaliavą, turinčią 0,5-2% organinių junginių (perskaičiavus grynai angliai), kaitina 0,5-1,5h 350-550° C temperatūroje ir tuo pačiu metu tiekia karštą orą.4. A process as claimed in claims 1-3, wherein the alkali-saturated feedstock containing 0.5-2% of organic compounds (expressed as pure carbon) is heated at a temperature of 350-550 ° C for 0.5-1.5h. supplying hot air at the same time.
LT2002077A 2002-07-02 2002-07-02 Method for obtaining zeolite sorbent LT5124B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LT2002077A LT5124B (en) 2002-07-02 2002-07-02 Method for obtaining zeolite sorbent

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LT2002077A LT5124B (en) 2002-07-02 2002-07-02 Method for obtaining zeolite sorbent

Publications (2)

Publication Number Publication Date
LT2002077A LT2002077A (en) 2004-01-26
LT5124B true LT5124B (en) 2004-04-26

Family

ID=30439443

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
LT2002077A LT5124B (en) 2002-07-02 2002-07-02 Method for obtaining zeolite sorbent

Country Status (1)

Country Link
LT (1) LT5124B (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2057582C1 (en) 1994-05-04 1996-04-10 Пензин Роман Андреевич Zeolite "a"-type sorbent production method

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2057582C1 (en) 1994-05-04 1996-04-10 Пензин Роман Андреевич Zeolite "a"-type sorbent production method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
D. BREK: "Ceolitnije molekuljarnije sita", pages: 731 - 764

Also Published As

Publication number Publication date
LT2002077A (en) 2004-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3431219A (en) Crystalline galliosilicates
Akimkhan Structural and ion-exchange properties of natural zeolite
EP1061046A1 (en) Molding of binderless zeolite, method for its production and its use
JP2024086814A (en) Hydrophobic zeolite and method for producing the same
CN103506069B (en) A kind of dewaxing by molecular sieve adsorbent and preparation method thereof
US5976490A (en) Zeolite containing cation exchangers methods for preparation and use
LT5124B (en) Method for obtaining zeolite sorbent
HANUDIN et al. Adsorption of some low molecular weight organic acids on nano-ball allophane
Feltrin et al. Synthesis and ion exchange of zeolites produced from kaolin for separation of oxygen from atmospheric air
Urotadze et al. Laumontite–natural zeolite mineral of Georgia
JP5946044B2 (en) Decontamination method for radioactive material contaminated soil
US5366720A (en) Process for preparing low silica forms of zeolites having the faujasite type structure
RU2203224C1 (en) Method of preparing high-phase purity granulated faujasite
JP4812148B2 (en) MTW type binderless zeolite molding and method for producing the same
Cadar et al. Studies on the modification of some natural zeolite from NW Romania after acid and basic treatments
RU2203223C1 (en) Method of preparing synthetic granulated faujasite
RU2311955C1 (en) Mineral-based sorbent preparation process
US4459271A (en) Process for the exchange of crystalline zeolites
Lemić et al. Surface modification of a zeolite and the influence of pH and ionic strength on the desorption of an amine
RU2127632C1 (en) Method of preparing zeolite-containing catalyst for cracking of oil fractions
SU998341A1 (en) Process for producing granulated zeolite
SU1308552A1 (en) Method of producing sorbent for purifying waste water from silicates
RU2203220C1 (en) Method of preparing granulated high-phase purity a and x-structure zeolite adsorbent
RU2427420C1 (en) Method of producing complex sorbent
RU2203221C1 (en) Method of preparing synthetic a-type zeolite

Legal Events

Date Code Title Description
MM9A Lapsed patents

Effective date: 20070702