RO129362B1 - Procedeu de obţinere a unor agenţi de coagulare prehidrolizaţi pe bază de aluminiu (), suportaţi pe structuri de tip zeolit natural condiţionat - Google Patents

Procedeu de obţinere a unor agenţi de coagulare prehidrolizaţi pe bază de aluminiu (), suportaţi pe structuri de tip zeolit natural condiţionat Download PDF

Info

Publication number
RO129362B1
RO129362B1 ROA201200718A RO201200718A RO129362B1 RO 129362 B1 RO129362 B1 RO 129362B1 RO A201200718 A ROA201200718 A RO A201200718A RO 201200718 A RO201200718 A RO 201200718A RO 129362 B1 RO129362 B1 RO 129362B1
Authority
RO
Romania
Prior art keywords
aluminum
solubilization
water
washing
slag
Prior art date
Application number
ROA201200718A
Other languages
English (en)
Other versions
RO129362A2 (ro
Inventor
Romaniţa Teodorescu
Eleonora Luminiţa Mara
Liliana Sarbu
Victoria Purcaru
Fănica Bacalum
Original Assignee
Institutul Naţional De Cercetare-Dezvoltare Pentru Metale Neferoase Şi Rare - Imnr
Institutul Naţional De Cercetare-Dezvoltare Pentru Chimie Şi Petrochimie - Icechim
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 Institutul Naţional De Cercetare-Dezvoltare Pentru Metale Neferoase Şi Rare - Imnr, Institutul Naţional De Cercetare-Dezvoltare Pentru Chimie Şi Petrochimie - Icechim filed Critical Institutul Naţional De Cercetare-Dezvoltare Pentru Metale Neferoase Şi Rare - Imnr
Priority to ROA201200718A priority Critical patent/RO129362B1/ro
Publication of RO129362A2 publication Critical patent/RO129362A2/ro
Publication of RO129362B1 publication Critical patent/RO129362B1/ro

Links

Landscapes

  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Description

Invenția se referă la un procedeu de obținere, din resurse secundare, generate în industria aluminiului secundar (zguri, cenuși, etc.), a unor agenți de coagulare, pe bază de
Al, precursori de Al (cloruri de Al) pentru coagulanți prehidrolizați (policloruri de Al), suportați pe structuri de tip zeolit natural condiționat, având ca scop:
- readucerea aluminiului în circuitul economic, sub formă de coagulanți pentru epurarea apelor industriale impurificate, în special, cu substanțe organice (hidrocarburi, substanțe petrolifere, etc.);
- depoluarea mediului;
- evaluarea gradului de disponibilitate a zeoliților naturali în domeniul epurării apelor industriale încărcate cu substanțe organice.
Drept resursă secundară de aluminiu, s-a utilizat fracțiunea fină rezultată din concasarea și separarea pe sită a scoarțelor, zgurilor și cenușilor care se formează la topirea în cuptoare a deșeurilor de Al secundar, în topitoriile de mică și medie capacitate, iar zeolitul natural, utilizat ca suport, a fost un tuf vulcanic indigen, cu conținut de circa 70% Clinoptilolit.
Procesarea compușilor de aluminiu la diverse tipuri de coagulanți se bazează pe solubilizarea Al în mediu acid, urmată de recuperarea acestuia din soluțiile obținute prin diverse operații chimice. Metoda clasică de preparare a clorurii și policlorurii de aluminiu pornește de la bauxită, materia primă de bază, care se tratează cu acid clorhidric. Bauxita este o materie primă scumpă și de import în multe țări, ceea ce a determinat intensificarea cercetărilor în scopul înlocuirii acesteia cu alte materii prime mai ieftine și mai ușor accesibile.
Din brevetul R0119710 B1 se cunoaște un agent de coagulare, pe bază de aluminiu, cu formula generală: AI(OH)aClb(SO4)c· nH2O, în care raportul CI/AI = 1,5...3,5. Procedeul de obținere a agentului de coagulare se realizează într-o singură etapă, prin reacția dintre alumină, HCI și apă, în prezența sau absența unui agent de sulfatare, la o temperatură de
100.. .200°C și o presiune cuprinsă între 1...10 bar.
Din brevetul RU 2280615 (C1) este cunoscut un procedeu de obținere a pentahidroxiclorurii de aluminiu prin prelucrarea unui aliaj cu un conținut de aluminiu, cu soluție de acid clorhidric, care constă în aceea că, în reactorul umplut cu granule de aliaj de aluminiu, aflat într-un strat de apă, se dozează acid clorhidric 35%, menținând constantă temperatura de 4O...45°C în interiorul reactorului prin reglarea vitezei de introducere a acidului clorhidric, până la formarea clorurii de aluminiu, care se supune hidrolizei la temperaturi de
70.. .90°C, cu obținerea finală a unui produs cu raportul molar CI7AI3+ = 0,46...0,52.
De asemenea, din brevetul RO 122670 B1 se cunoaște un procedeu de recuperare a aluminiului din fracțiunea fină rezultată din concasarea și separarea pe sită a scoarțelor, zgurilor și cenușilor rezultate din cuptoarele de topire a deșeurilor de aluminiu.
Din brevetul RU 2220908 este cunoscut un procedeu de obținere a coagulanților pe bază de Al și CI, pentru purificarea apelor, pornind de la zguri albe de aluminiu, cu dimensiuni de particulă mai mici de 0,1 mm, care, după spălarea în prealabil cu apă, în vederea îndepărtării sărurilor de metale alcaline solubile, sunt solubilizate în acid clorhidric de 25%, pentru recuperarea aluminiului sub formă de coagulant AI2(OH)3CI. La sfârșitul reacției, pH-ul fazei lichide atinge o valoare de 5...6.
Din brevetul RO 122630 se cunoaște un procedeu de obținere a materialelor suportate de tip T uf-AIn, având ca suport tuf vulcanic indigen și drept material suportat săruri hidrolizate de aluminiu, unde tuful vulcanic utilizat ca suport conține circa 70% clinoptilolit și este transformat în formă sodică Tuf-Na, saturată cu ioni de sodiu, prin contactul dintre o suspensie de tuf în soluție de clorură de sodiu, iar materialul suportat pe tuf este alcătuit din săruri heteropolinucleare de aluminiu. Procedeul constă în distribuirea materialului suport constituit din tuf vulcanic într-o soluție de clorură de sodiu 1M, prepararea unei soluții
RO 129362 Β1 hidrolizate de aluminiu, având concentrația finală de aluminiu în soluția hidrolizată de 1
0,1 ...0,2 M, pH egal cu 3...4,2 și un raport între speciile OH și Al de 2,2...2,45, adăugarea soluției hidrolizate de Al în suspensia de tuf modificat cu sodiu, astfel încât, în final, să se 3 obțină o concentrație de 0,25...0,5 mg Al/ml suspensie, agitarea suspensiei de tuf modificat cu Al, și uscarea acesteia la 80°C. 5
Problema tehnică pe care o rezolvă invenția constă în obținerea unor agenți de coagulare, pe bază de aluminiu din resurse secundare, generate din industria aluminiului 7 secundar (zguri, cenuși, etc.).
Procedeul conform invenției înlătură dezavantajele procedeelor menționate anterior 9 prin aceea că, în vederea recuperării cantitative a sărurilor solubile de NaCI și KCI, amestecul de zguri perfect omogenizat se spală într-un sistem de spălare în patru trepte cu 11 re-pulpare, urmat de o spălare cu măcinare, la temperatura mediului ambiant, în contracurent, cu recircularea apelor din primul ciclu într-un nou ciclu de spălare a unei zguri proas- 13 pete sub agitare, timp de 30...60 min/treaptă de spălare, cu recuperarea sărurilor solubile NaCI și KCI în 2 trepte de evaporare la 8O...9O°C, respectiv 7O...8O°C și 2 trepte de crista- 15 lizare la 35°C, respectiv 20°C, urmată de spălarea, uscarea și reutilizarea cristalelor în procesul de topire a deșeurilor de aluminiu; urmează valorificarea integrală a aluminiului și a 17 celorlalte metale care-l însoțesc din zgurile negre spălate, cu dimensiuni de particulă mai mici de 0,1 mm, în două trepte de solubilizare, în prima treaptă realizându-se amestecarea 19 zgurilor spălate sub agitare continuă în apa de diluție a acidului clorhidric, urmată de solubilizarea aluminiului solubil în soluție de acid clorhidric de 6...36%, obținută prin adăugare de 21 acid clorhidric concentrat 36% în suspensia de zgură: apă la temperaturi de 4O...5O°C, de preferință 42°C (reacție autotermă), temperatura fiind menținută constantă prin adăugarea 23 HCI într-un interval de timp de 3...4 h, la raport în greutate S:L = 1:2...4, menținerea timp de
3.. .8 h la temperatura constantă a suspensiei rezultate când are loc obținerea AICI3, care 25 poate fi utilizat fie ca atare, drept coagulant, sub formă de soluție de 21 ...25 g/l, după o eventuală separare prin filtrare de reziduul clorhidric, fie se introduce în treapta a doua de 27 solubilizare, ca precursor în reacția de preparare a polihidroxiclorurii de Al, la temperaturi de
75.. .90°C, timp de 7...10 h, la un pH final de 2,5...5, urmat de o fază de maturare a produsu- 29 lui rezultat din reacție, timp de 15...30 h, când se realizează solubilizarea cu randamente de
20.. .25% a zgurii/treaptă, extragerea cu randamente de 30...35% a Also,ubi|/treaptă și de 31
55.. .60% a Fet din zgură, urmată de separarea fazelor prin filtrare și reluarea celor două trepte de solubilizare, cu maturarea policlorurii până la aducerea cantitativă în soluție a 33 aluminiului solubil din zgura luată în lucru. Apoi are loc spălarea fazei solide pe filtru, cu apă la temperatura de 7O...8O°C, pentru recuperarea policlorurii aderente pe suprafața parti- 35 culelorsolide, urmată de spălarea avansată în contracurent, la temperatura mediului ambiant de 2O...3O°C, pentru îndepărtarea conținutului de clor sub 1%, uscarea și dezintegrarea 37 reziduului. în final, se obține o soluție de polihidroxicloruri de aluminiu și fier, având compoziția și conținutul în metale cuprins între: AI2(OH)5CI 120...150 g/l, Fe(OH)CI2 3,5...6,5 g/l, 39 CaSiO3 4...8% (Mg, Zn, Mn)3(OH)5CI (3...4, 2...3, 0,5...0,7) g/l și un pH 2,5...4, care se contactează sub agitare continuă timp de 2 h cu materialul suport constituit din TUF vulcanic 41 (70% clinoptilolit) modificat cu sodiu; transformarea în formă sodică Tuf-Na se realizează prin contactul dintre o suspensie de Tuf în soluție de clorură de sodiu 1M. în acest scop, tuful 43 este măcinat și sortat, reținând fracțiunea sortată cu dimensiuni de particulă < 45 mm. Tuful măcinat se distribuie într-o soluție de clorură de sodiu 1M și se agită timp de 2 h. Raportul 45 tuf:clorură de sodiu folosit pentru obținerea tufului modificat cu sodiu este de 1:10 părți greutate.Tuful modificat se usucă la temperaturi de 5O...6O°C. în vederea ecologizării 47
RO 129362 Β1 tehnologiei, se realizează solidificarea/stabilizarea în matrice silicioasă a reziduului rezultat la faza de solubilizare (în proporție de 60...90% din zgura introdusă), spălat, uscat, măcinat, care înglobează metalele ne-solubilizate, de compoziția: 20...30% Al, 1,5...2% Fe, 0,5...1%
Zn, 0,6...1% Cu, 4...6% Si, 1...3% Mg, 0,5...1,5% Ca, restul metalelor sub 1%.
Prin aplicarea invenției se obțin următoarele avantaje:
- se readuc în circuitul economic sărurile solubile de NaCI + KCI, prezente în zgurile de aluminiu;
- se obțin 2 tipuri de coagulanți: o soluție de AlCl3 - 21 ...25 g/l, posibil de utilizat ca atare la purificări de ape și nămoluri, și un alt coagulant, destinat purificării apelor industriale uzate, cu conținut de hidrocarburi, prin introducerea unor agenți de coagulare performanți, obținuți prin etape preliminare de hidroliză bazică și suportare pe materiale naturale eolitice;
- se readuce integral în circuitul economic aluminiul și celelalte metale care-l însoțesc din zgurile negre rezultate în topitoriile de aluminiu, sau în alte deșeuri de compoziție similară;
- aplicarea procedeului conduce la depoluarea mediului înconjurător și la creșterea calității vieții pe platformele respective;
- se recirculă în sistem efluenții, nefurnizând alte noxe;
- se asigură un procedeu curat, care îmbină armonios prelucrarea zgurilorîn vederea recuperării metalelor și a readucerii lor în circuitul economic cu solidificarea/stabilizarea reziduurilor tehnologice în matrice silicioasă.
Se dau, în continuare, 6 exemple de realizare a invenției, în legătură cu fig. 1 și 2, care reprezintă:
- fig. 1, fluxul tehnologic al fazei de spălare;
- fig. 2, fluxul tehnologic al procedeului de recuperare a aluminiului din zgurile de Al, cu obținere, în final, a unor agenți de coagulare performanți, prin hidroliză bazică și suportare pe materiale naturale eolitice.
Exemplul 1 (cu referire la fig. 1)
Procedeul, conform invenției, constă în introducerea, în vederea îndepărtării avansate a clorurilor de Na și K, a 1000 g zgură cu compoziția: 30...40% Al, 0,5...1,5% Zn/Cu, 1 ...2% Mg, 5...12% Si, 0,02...0,05% Ni/Cr, 2...4% Fe, 4...5% Ca, 2...5% Na/K, 1...3% SO47NH4 +, 0,5...2,5% CO32, 9...12% NO3,0,4...0,5% F, 0,1 ...1% CI, (provenită din amestecarea în părți egale a zgurilor prelevate de pe diverse platforme industriale și omogenizarea perfectă timp de 30 min într-un omogenizator mecanic închis etanș), peste 1000 ml apă, în vasul de spălare prevăzut cu agitare al instalației de spălare în mai multe trepte cu re-pulpare, în treapta 1 de spălare, la temperaturi de 2O...3O°C. Conform fluxului tehnologic prezentat în fig. 1, spălarea zgurilor se realizează în contracurent cu recircularea apelor din treapta 1 de spălare la o nouă spălare a unei zguri proaspete, în vederea măririi conținutului de cloruri a soluțiilor finale, însă într-o treaptă superioară. Raportul S:L = 1:1 se menține constant în toate treptele de spălare, raportul final S:L/ciciui de spălare = 1:4. Timpul de agitare este de 30 min/treaptă. în fiecare treaptă de spălare se utilizează apa de spălare din treapta anterioară, în vederea creșterii conținutului lorîn sărurile solubile de Na și K. Deoarece conținutul sărurilor solubile în zguri este relativ mic, pentru concentrarea acestora în NaCI și KCI (cumulat aproximativ 60 g/l), în vederea valorificării prin cristalizare, se impune recircularea lor în mai multe cicluri de spălări consecutive, urmând metodologia prezentată. în ultima treaptă, se realizează spălarea cu măcinareîntr-o moară cu bile, măcinare care, concomitent cu recuperarea cantitativă a sărurilor solubile și cu mărirea concentrației în NaCI și KCI a soluției, asigură și o finețe avansată a materialului de peste 95% sub 1 mm.
RO 129362 Β1 în final, suspensia rezultată în moară se filtrează în instalația de filtrare, în vederea 1 separării celor două faze:
- soluția de cloruri de sodiu și de potasiu; 3
- zgura de Al spălată, care se introduce la faza de solubilizare acidă, ținând cont de umiditatea sa remanentă, sau se usucă până la constant și se dezintegrează. 5
Randamentele de spălare pe fiecare treaptă, la temperatura mediului ambiant, raportate la conținutul total de Na și K prezente în materia primă, sunt de 8...16%, randamentul 7 final de spălare fiind de 70...75% pentru KCI și 75...80% pentru NaCI; raportat însă la Na și K solubil din zgură, randamentele de spălare obținute prin aplicarea acestui sistem depășesc 9 95% pentru ambele săruri, conținutul de CI în zgurile spălate fiind de circa 0,01%.
Exemplul 2 (cu referire la fig. 2) 11
Se repetă modul de lucru de la exemplul 1, cu obținerea a circa 985 g zgură de aluminiu, spălată de sărurile solubile, măcinată și uscată, de compoziția: 30...45% Al, 13 0,5...1,5% Zn/Cu, 1,5...2% Mg, 5...8% Si, 0,1....0,5% Ni/Cr, 0,5...3,5% Fe, 0,5...1,5% Ca,
4.. .7% Si, 0,4...1,5% Na/K, 0,02...0,3% SO4 2; 2...4 NH4+, 1,5...2,5% CO3, 9...10% NO3, 15
0,4...0,6% F, 0,01 ...0,03% CI, care se prelucrează în vederea recuperării aluminiului cu obținere de coagulanți. Valorificarea aluminiului se realizează prin solubilizare în mediu de acid 17 clorhidric în două trepte, la temperaturi diferite.
în prima treaptă, în vasul de reacție al instalației de solubilizare se alimentează 19 2460 ml apă și, pe porțiuni, sub agitare continuă, 985 g zgură spălată și uscată. în suspensia obținută se adaugă, pentru a evita spumarea, tot pe porțiuni, 534 ml acid clorhidric concen- 21 trat, cantitate corespunzătoare obținerii, în final, a unei soluții diluate de acid clorhidric de
7.. .8%, corespunzătoare necesarului stoichiometric pentru aducerea cantitativă în soluție a 23 Al solubil din zgura luată în lucru, la un raport inițial CI+/AI = 0,53. Raportul final S:L (% greutate) este de 1:3. La început, reacția este exotermă (T = 4O...45°C), iar temperatura se men- 25 ține constantă prin dozarea corespunzătoare, în timp, a întregii cantități de HCI. Timpul de adăugare a acidului, cu evitarea spumării și asigurarea temperaturii de lucru, este de 3...4 h. 27 Se constată degajarea de gaze și formarea unei spume abundente, provocată de prezența aluminiului metalic și a nitrurii de aluminiu (AIN) în zgura luată în lucru, care încep să se 29 descompună în timpul procesului de solubilizare. De aceea, reacția se realizează în pahare mari, sub ventilație continuă, pentru a ușura evacuarea acestora. Amestecul se lasă să 31 reacționeze la temperatura de lucru de 4O...45°C, timp de 4...5 h. Reacția se consideră terminată după ce formarea spumei se reduce la maximum. Timpul total de lucru în prima treaptă 33 este de 8...10 h, când pH-ul soluției ajunge la o valoare de aproximativ 2,8...3.
în această etapă are loc reacția de dizolvare a aluminiului în acid clorhidric diluat, și 35 hidroliza de formare a clorurii de aluminiu, cu un conținut de 21...25 g/l AICI3, produs care poate fi utilizat ca atare drept coagulant pentru purificarea apelor industriale, după o 37 eventuală separare a fazelor prin filtrare.
în treapta a doua de solubilizare are loc continuarea procesului de solubilizare a Al 39 solubil din zgura luată în lucru, cu hidroliza clorurii de Al din suspensia rezultată în prima treaptă de solubilizare până la sarea bazică, polihidroxiclorura de Al. în acest scop, în vasul 41 de reacție al instalației de solubilizare se ridică gradat temperatura suspensiei de AlCl3 la
75.. .85°C, temperatură care se menține constantă pe tot parcursul reacției. Amestecul se 43 lasă să reacționeze la această temperatură timp de 6...8 h, pentru atingerea conținutului maxim de Al solubilizat și de scădere a raportului CI /Al. în timpul reacției, spumarea și 45 degajarea de gaze continuă. Efervescența este provocată de continuarea descompunerii aluminiului metalic și a nitrurii de aluminiu din zgura luată în lucru, în timpul procesului de 47 solubilizare acidă la temperaturi ridicate. Cantitatea de apă din vasul de reacție (raportului
RO 129362 Β1
S:L) se menține constantă pe tot parcursul reacției, prin adăugare de apă fierbinte. După terminarea reacției (pH-ul final al soluției se plasează în intervalul 3...4), suspensia obținută se lasă în repaus, mai întâi la cald, apoi la temperatura de 30°C, timp de 16...20 h, timp în care are loc maturarea polihidroxiclorurii de aluminiu rezultate din reacție. în vederea separării fazelor, suspensia în cantitate de aproximativ 4000 g se aduce pe filtru în instalația de filtrare (o pâlnie Buchner conectată la o trompă de vid), când rezultă:
- o fază solidă, reziduul tehnologic, care se supune unui ciclu de 4 spălări cu apă, în contracurent, prin re-pulpare-filtrare, în vederea îndepărtării avansate a ionului CI, la temperatura de20...30°C, la un raport S:L = 1:1/treaptă. în fiecare treaptă de spălare se utilizează apa de spălare din treapta anterioară. După 4 spălări, aceasta se recirculă la faza de solubilizare. Reziduul obținut pe filtru în cantitate de 600 g conține, pe lângă Al nesolubilizat, cea mai mare parte din impuritățile prezente în zgură;
- o fază lichidă, în cantitate de 1220 ml (d = 1,244 g/l), de compoziția: 143,73 g/l (11,55%) AI2(OH)5CI, 10,15 g/l (0,81%) FeCI3, 4,46 g/l (0,36%) MgCI2, 2,5 g/l (0,2%) ZnCI2, 0,73 g/l (0,06%) MnCI2, 6,34 g/l (0,5%) CaSiO3, 5,14 g/l (0,4%) CaCI2.
în timpul reacției de solubilizare, o serie de impurități prezente în zgură alături de Al trec în soluție, astfel că policlorurile obținute după faza de maturare conțin, în proporții diferite, pe lângă compusul de Al, și compuși ai altor metale, precum Fe, Mg, Zn, Mn, Ca, etc.
în condițiile utilizării, la faza de solubilizare a unei cantități de acid clorhidric corespunzătoare unui exces de acid clorhidric de 1 ...5%, produsul obținut, polihidroxiclorura de aluminiu, are drept component principal un compus de Al cu formula AI(OH)CI2 și o serie de alți componenți, având formula: Fe3(OH)8CI, Mg3(OH)5CI, Zn3(OH)5CI, Mn3(OH)5CI,
Pb2(OH)3CI, Ca3(OH)5CI.
Scăderea cantității de acid clorhidric sub necesarul stoichiometric favorizează formarea unei policloruri de Al, având componenți cu formulă chimică: AI(OH)2CI, Fe2(OH)5CI, Mg2(OH)3CI, Zn2(OH)3CI, Mn2(OH)3CI.
Randamentele de solubilizare se plasează în intervalul: 40...45% pentru zgură,
50...55% pentru Al solubil și 40...45% pentru Fe.
Exemplul 3 (cu referire la fig. 2)
Se repetă modul de lucru de la exemplele 1 și 2, cu obținerea a circa 550 g reziduu tehnologic spălat, uscat la temperaturi de 105°C până la o umiditate finală de 2%, și dezintegrat până la dimensiuni de particulă sub 0,5 mm, cu conținut de: 28...35% Al, 0,2...0,5% Zn, 0,4...0,8% Cu, 1,6...1,8% Mg, 6...8% Si, 0,02...0,05% Ni/Cr, 0,8...1,5% Fe, 0,5...0,8% Ca, 0,8...1,7% Na, 0,2...0,4% K, < 0,2% SO4 2, 2...3 NH4+, 1 ...1,5% CO3,10...14% NO3, 1 ...3% F, 0,03...0,05% CI.
în vederea ecologizării tehnologiei, acest reziduu se inertizează prin solidificare/stabilizare în matrice liantă hidraulică, la un raport (% g) reziduudiant de 60:40, 80:20 și 90:10. Lianții au fost cimentul Portland tip CEM/II B-M 32,5 N și liantul de zgură granulată defurnakvar. Pastele întărite de reziduu-liant-apă au fostîncercate la compresiune. Reziduul inertizat cu liant de zgură granulată de furnal măcinată:var, în raport reziduu:liant de 60:40, a avut rezistența la compresiune de 6,9 MPa. Reziduul inertizat cu ciment Portland tip CEM ll/B-M 32,5 N, în raport reziduu:ciment de 80:20, a avut rezistența la compresiune de 48,6 Mpa, iar reziduul inertizat cu ciment Portland CEM ll/B-M 32,5 N, în raport reziduu:ciment 90:10, a avut rezistența la compresiune 12,8 Mpa. Acestă ultimă variantă este mai economică și mai operativă (ciment comercial, ușor de procurat).
Exemplul 4. (cu referire la fig. 2)
Prepararea materialului suport, tuf vulcanic modificat cu sodiu. S-a utilizat tuf vulcanic indigen: Tuf T10 Dej măcinat și sortat, reținând fracțiunea sortată cu dimensiuni de particulă < 45 mm, având următoarele caracteristici:
RO 129362 Β1
TUF/ Element Al [%] Fe [%] Na [%] Ca [%] K [%] Mg [%] Si [%] H2O [%] PC [%] Si/Al
T10 Mirsid 6,70 0,52 0,38 1,68 2,14 0,52 30,90 6,72 13,00 4,61
Tuful vulcanic este transformat în forma sodică Tuf-Na, formă saturată cu ioni de sodiu, prin distribuirea sa într-o soluție de clorură de sodiu 1M și agitare timp de 2 h. Raportul 7 tuf:clorură de sodiu folosit este de 1:10 părți greutate. Suspensia de tuf modificat cu sodiu se separă prin filtrare și se spală până la îndepărtarea completă a ionului CI prin reluarea 9 cu apă proaspătă a turtei obținute pe suprafața filtrului, apoi tuful modificat se usucă la temperaturi de până la 5O...6O°C și se dezintegrează prin mojararea aglomeratelor formate 11 în procesul de filtrare-uscare.
Exemplul 5 (cu referire la fig. 2) 13
Se repetă modul de lucru de la exemplele 2 și 4, cu obținerea unei soluții de polihidroxiclorură de aluminiu în cantitate de 1220 ml (d = 1,244 g/l), de compoziția: 143,73 g/l 15 (11,55%) AI2(OH)5CI, 10,15 g/l (0,81%) FeCI3, 4,46 g/l (0,36%) MgCI2, 2,5 g/l (0,2%) ZnCI2,
0,73 g/l (0,06%) MnCI2, 6,34 g/l (0,5%) CaSiO3, 5,14 g/l (0,4%) CaCI2. Din această soluție 17 (cu sau fără diluare cu apă) se prepară diverse suprafețe suportate Tuf-Aln. în acest scop, se introduc cantități variabile de tuf în formă sodică de 1, 2, 4, 6 g/100 ml policlorură 19 sau/(50 ml policlorură + 50 ml apă distilată). Suspensiile obținute se agită la temperatura ambiantă timp de 2 h, după care cele două faze se separă prin decantare/filtrare. Faza solidă 21 se usucă la temperaturi de 5O...6O°C sau se utilizează sub formă de îngroșat. Fazele s-au analizat chimic, în vederea stabilirii randamentului de suportare a Al pe tuful de Na. Analizele 23 evidențiază o creștere a conținutului de aluminiu în tuful tratat, cu aproximativ 30%, și o creștere de apoximativ 8% pentru conținutul de siliciu. Suprafețele suportate Tuf-AI obținute 25 în cadrul experimentărilor au fost testate în vederea stabilirii capacității acestora de coagulare a apelor cu conținut de hidrocarburi. 27
Exemplul 6 (cu referire la fig. 2)
Se repetă modul de lucru de la exemplele 1, 2, 4 și 5, cu obținerea unor suprafețe 29 suportate Tuf-AI, după contactarea a 1, 2, 4, 6 g Tuf Na/100 ml polihidroxiclorură Al sau/(50 ml polihidroxiclorură de Al + 50 ml apă distilată). Aceste suprafețe suportate, 31 denumite compozite TNa 1 ...12, au fost utilizate la epurarea apelor contaminate cu hidrocarburi. Pentru testarea caracteristicilor de coagulant a acestor compozite, s-a folosit metoda 33 standard a testului jar. S-a utilizat apa impurificată sintetic cu produse petroliere (C12-C20) cu următoarele caracteristici: pH = 7,0...7,5 u. pH; conductivitate = 260...300 μ S/cm, conținut 35 de carbon organic total (TOC) = 100...250 mg/l. Testele de verificare a caracteristicilor de coagulant a compozitelor s-au efectuat în următoarele condiții: concentrația inițială a compo- 37 zitelorTNa 1 ...12 în apa de tratat a fost de 8...16 g/l, domeniu de lucru pH = 7,0...9,5 u. pH, agitare I, timp de 5 min, cu o viteză de rotație de 200 rot/min, urmată de agitare II, timp de 39 min, cu o viteză de rotație de 40 rot/min.
Apele tratate cu compozitele TNa 1... 12, obținute conform exemplelor prezentate, au 41 fost lăsate să sedimenteze timp de 40 min. Viteza de sedimentare a materialelor organice din ape a fost de 1,0...1,6 cm/min. în urma tratamentului, se obține un efluent limpede, 43 incolor, și cu grad redus de impurificare. Randamentul de reducere a TOC, în funcție de gradul de incarnare al apelor, este după cum urmează: pentru compozitul de tip TNa 1, preparat 45 prin contactarea a 1 g Tuf Na/100 ml policlorură, eficiența de coagulare a fost de 95,05%. Recircularea soluției la o nouă contactare, compozitul Tna 12 preparat cu 2 g Tuf Na/100 ml 47
RO 129362 Β1 policlorură tranșa 1 implică o eficiență de coagulare mai mică, respectiv 83,0%, așadar, prin recircularea soluției, eficiența de coagulare scade. în cazul compozitelor de tip TNa 2 preparate prin contactarea a 2 g Tuf Na/100 ml policlorură, eficiența de coagulare crește la
94,5%. Mărirea cantității de Tuf la 4 g Tuf Na/100 ml policlorură, în cazul Tna 11, induce o mică scădere a eficienței de coagulare la 91,1%, iar mărirea cantității de Tuf la 6 g Tuf Na/100 ml policlorură în Tna 10 are ca efect reducerea eficienței de coagulare la 88,73%.
Rezultă că cea mai bună eficiență se obține în cazul utilizării unui raport Tuf Na:polihidroxiclorurădeAI = 2:100. în cazul suprafețelor suportate Tuf-AI preparate prin contactarea a 2, 4, 6 g Tuf Na cu 50 ml polihidroxiclorură de Al și 50 ml apă distilată, utilizate la epurarea apelor contaminate cu hidrocarburi, se constată că randamentele de reducere nu sunt diminuate prin diluare 50%, eficiența de coagulare fiind de: 92,33% în cazul compozitelor de tip TNa 7 preparate prin suportarea a 2 g Tuf Na/50 ml policlorură/50ml apă distilată; 88,35% în cazul compozitelor de tip TNa 4 preparate prin contactarea a 4 g Tuf Na/50 ml policlorură/50 ml apă; și 91,10% în cazul compozitelor de tip TNa 8 preparate prin suportarea a 6 g Tuf Na/50 ml policlorură/50 ml apă.

Claims (3)

RO 129362 Β1 Revendicări 1
1. Procedeu de obținere a unor agenți de coagulare, pe bază de Al, precursori de Al 3 pentru coagulanți prehidrolizați, suportați pe structuri de tip zeolit natural condiționat, din resurse secundare, generate în industria aluminiului secundar, caracterizat prin aceea că 5 se introduce amestecul de zguri negre și scoarțe rezultate la prelucrarea aluminului secundar, care se omogenizează în prealabil, în vederea recuperării sărurilor într-un sistem de 7 spălare în mai multe trepte, în contracurentcu recirculareaapelorîn prima treaptă de spălare la o nouă spălare a unei zguri proaspete într-o treaptă superioară, cu un raport în greutate 9 S:L de 1:1, sub agitare timp de 30...60 min /treaptă, raportul final S:L/ciclu de spălare fiind de 1:4, solubilizarea aluminului realizându-se în mediu de acid clorhidric, în sistem deschis 11 de două trepte, în prima treaptă la o temperatură de 4O...5O°C, timp de 8...10 h, la un raport în greutate S:L de 1:3...5, la o concentrație a acidului de 6...30%, până la o valoare a pH-ului 13 de 2,5...3, rezultând fie o soluție de clorură de Al de 21...25 g/l, fie o suspensie de AICI3, care, în treapta a doua de solubilizare la temperaturi de 75...85°C, timp de 6...8 h, și de 15 maturare timp de 16...20 h la temperaturi de 7O...3O°C, pH final 3...4, hidrolizează până la sarea bazică polihidroxiclorura de Al. 17
2. Procedeu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că se inertizează reziduul tehnologic rezultat după separarea fazelor prin filtrare, spălare cu apă prin re- 19 pulpare în 4 trepte, în contracurent, uscare până la o umiditate finală de 2%, dezintegrare până la dimensiuni de particulă sub 0,5 mm, prin solidificare/stabilizare în matrice liantă 21 hidraulică, la un raport exprimat în procente pe greutate reziduu:liant de 60:40, 80:20 și 90:10; lianții fiind cimentul Portland și liantul de zgură granulată de furnal. 23
3. Procedeu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că se obține, în etapa de filtrare a suspensiei din treapta a doua de solubilizare cu maturare, polihidroxiclorură de 25 aluminiu în fază lichidă, având o densitate cuprinsă între 1,11 ...1,28 g/l și, în funcție de cantitatea de HCI utilizată la faza de solubilizare, o compoziție cuprinsă între 120...150 g/l 27 AI2(OH)5CI, 3,5...6,5 g/l Fe(OH)CI2, CaSiO3 4...8 %, (Mg, Zn, Mn)3CI (3...4, 2...3, 0,5...0,7) g/l.
ROA201200718A 2012-10-11 2012-10-11 Procedeu de obţinere a unor agenţi de coagulare prehidrolizaţi pe bază de aluminiu (), suportaţi pe structuri de tip zeolit natural condiţionat RO129362B1 (ro)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ROA201200718A RO129362B1 (ro) 2012-10-11 2012-10-11 Procedeu de obţinere a unor agenţi de coagulare prehidrolizaţi pe bază de aluminiu (), suportaţi pe structuri de tip zeolit natural condiţionat

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ROA201200718A RO129362B1 (ro) 2012-10-11 2012-10-11 Procedeu de obţinere a unor agenţi de coagulare prehidrolizaţi pe bază de aluminiu (), suportaţi pe structuri de tip zeolit natural condiţionat

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RO129362A2 RO129362A2 (ro) 2014-04-30
RO129362B1 true RO129362B1 (ro) 2017-03-30

Family

ID=50552594

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ROA201200718A RO129362B1 (ro) 2012-10-11 2012-10-11 Procedeu de obţinere a unor agenţi de coagulare prehidrolizaţi pe bază de aluminiu (), suportaţi pe structuri de tip zeolit natural condiţionat

Country Status (1)

Country Link
RO (1) RO129362B1 (ro)

Also Published As

Publication number Publication date
RO129362A2 (ro) 2014-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Cardoso et al. Integrated synthesis of zeolites 4A and Na–P1 using coal fly ash for application in the formulation of detergents and swine wastewater treatment
JP5702453B2 (ja) シリカ及びマグネシア抽出のためのスラグの処理方法
CN101255504B (zh) 从粉煤灰和煤矸石中提取镓的生产工艺
CN100584764C (zh) 从粉煤灰和煤矸石中回收氧化铁的方法
CN102502720A (zh) 深度碳化法处理碳酸盐型锂精矿生产电池级碳酸锂工艺
Wu et al. Alkali-activated materials without commercial activators: a review
JP2019529721A (ja) バイヤー法によるアルミナ製造の残渣からの、または前記残渣に類似の化学組成を有する材料からの金属、希少金属および希土類金属の濃縮物の製造方法、ならびにそのようにして得られた濃縮物の精製
CN100594245C (zh) 利用氯化物型盐湖提钾副产的氯化镁制备合成煅白的方法
AU2019273121B2 (en) Method for extracting soluble Si from an amorphous Sio2 bearing material
CN116103509B (zh) 一种铝灰的资源化利用方法
CN101659411A (zh) 一种工业石油焦的净化方法
Tsai et al. Efficient fluoride recovery from wastewater using mesoporous Ca-based nanomaterials derived from municipal solid waste incineration fly ash via fluidized bed crystallization
CN101381077A (zh) 一种黄磷炉渣制取磷酸氢钙的方法
JP2010254501A (ja) ニオブ原料又はタンタル原料を得るための処理方法、ニオブ又はタンタルの分離精製方法、酸化ニオブ又は酸化タンタルの製造方法。
JP2008246398A (ja) 溶融飛灰からの石膏の回収方法
CN108862517A (zh) 一种利用磷石膏和赤泥制酸联产重金属处理混凝剂的工艺
RO129362B1 (ro) Procedeu de obţinere a unor agenţi de coagulare prehidrolizaţi pe bază de aluminiu (), suportaţi pe structuri de tip zeolit natural condiţionat
CN118343795A (zh) 一种垃圾焚烧飞灰水洗液资源化处理方法
CN101381082A (zh) 一种用黄磷炉渣制取高质量白炭黑的方法
CN109319896A (zh) 用粉煤灰和钒钛磁铁矿制备絮凝剂的方法
CN1762808A (zh) 工业氯化钾的除钙提纯方法
CN102115087A (zh) 一种利用磷渣生产二氧化硅和硅酸钙的方法
JP2015033697A (ja) リン酸イオン含有水溶液の処理方法
CN115849405B (zh) 富钾板岩与稀土冶炼白渣协同处理的方法及用途
JP4118495B2 (ja) 泥漿の再利用方法