RU2089281C1

RU2089281C1 - Method of preparing sorbent for cleaning drinking water

Info

Publication number: RU2089281C1
Application number: RU95103595A
Authority: RU
Inventors: В.В. Вольхин; Е.А. Шульга; С.А. Колесова; Т.С. Соколова; Е.А. Фарберова
Original assignee: Пермский государственный технический университет
Priority date: 1995-03-14
Filing date: 1995-03-14
Publication date: 1997-09-10
Also published as: RU95103595A

Abstract

FIELD: water treatment. SUBSTANCE: invention relates to sorption purification of water, in particular, for removing radioactive cesium. High chemical stability of sorbent toward water makes it possible to eliminate virtually completely washing away toxic hexacyanoferrate ions into water during water cleaning process. This is achieved by precipitating transition metal hexacyanoferrate on porous carrier surface when successively impregnating carrier with hot solutions of potassium hexacyanoferrate and zinc sulfate followed by agitation and drying after each impregnation procedure. EFFECT: increased cesium ion sorption capacity. 1 tbl

Description

Изобретение относится к способам получения сорбентов для очистки воды, а именно питьевой воды от ионов радиоактивного цезия. The invention relates to methods for producing sorbents for water purification, namely drinking water from radioactive cesium ions.

Известен способ получения ферроцианидного сорбента на полимерной органической основе путем последовательной обработки основы концентрированными растворами солей меди и ферроцианида щелочного металла [1] Сорбент, полученный данным способом, предназначен для очистки промышленных растворов и сточных вод от ионов радиоактивного цезия и не может быть использован для очистки питьевой воды, так как в процессе эксплуатации выделяет в очищаемую воду токсичные гексацианоферрат-ионы в количестве, превышающем нормы и требования, предъявляемые к качеству питьевой воды. A known method of producing a ferrocyanide sorbent on a polymer organic basis by sequentially treating the base with concentrated solutions of copper salts and alkali metal ferrocyanide [1] The sorbent obtained by this method is intended for the purification of industrial solutions and wastewater from radioactive cesium ions and cannot be used for drinking water water, since during operation it releases toxic hexacyanoferrate ions into the purified water in an amount exceeding the norms and requirements for to the quality of drinking water.

Известен способ получения сорбента, который включает пропитку пористого носителя горячим насыщенным раствором соли металла, при перемешивании сушку полупродукта и его последующую обработку насыщенным раствором гексацианоферратам калия,промывку и сушку /2/. Сорбент, полученный по этому способу, выделяет в раствор токсичные гексацианоферрат-ионы и не может быть использован для очистки питьевой воды. A known method of producing a sorbent, which includes the impregnation of a porous carrier with a hot saturated solution of a metal salt, with stirring, drying the intermediate and its subsequent processing with a saturated solution of potassium hexacyanoferrates, washing and drying / 2 /. The sorbent obtained by this method releases toxic hexacyanoferrate ions into the solution and cannot be used to purify drinking water.

Признаки прототипа, являющиеся с заявляемым изобретением, заключаются в пропитке носителя горячим соли металла, перемешивании и сушке полупродукта, последующей обработке насыщенным раствором гексацианоферрата калия, перемешивании и сушке. The features of the prototype, which is the claimed invention, consist in impregnating the carrier with hot metal salt, mixing and drying the intermediate, subsequent processing with a saturated solution of potassium hexacyanoferrate, stirring and drying.

Сущность изобретения заключается в следующем. The invention consists in the following.

Изобретение направлено на решение задачи создания химически устойчивого сорбента, обеспечивающего эффективную очистку питьевой воды от ионов радиоактивного цезия, и предотвращение ее загрязнения токсичными ионами гексацианоферрата. The invention is aimed at solving the problem of creating a chemically stable sorbent that provides effective purification of drinking water from radioactive cesium ions, and preventing its contamination with toxic ions of hexacyanoferrate.

Технический результат, опосредствующий решение указанной задачи, заключается в том, что для обработки применен сульфат цинка, который, достраивая структуру ферроцианида, понижает его растворимость. The technical result, which mediates the solution of this problem, lies in the fact that zinc sulfate is used for processing, which, by completing the structure of ferrocyanide, reduces its solubility.

Данный технический результат достигается тем, что способ получения сорбента, включающий осаждение гексацианоферрата переходного металла на поверхности пористого носителя путем последовательной пропитки его горячими растворами соли переходного металла и гексацианоферрата калия с перемешиванием и сушкой после каждой пропитки, сорбент дополнительно обрабатывают горячим раствором сульфата цинка после стадии пропитки гексацианоферратом калия. This technical result is achieved in that a method for producing a sorbent, including the deposition of transition metal hexacyanoferrate on the surface of a porous carrier by successively impregnating it with hot solutions of a transition metal salt and potassium hexacyanoferrate with stirring and drying after each impregnation, the sorbent is additionally treated with a hot solution of zinc sulfate after the impregnation step potassium hexacyanoferrate.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения. Information confirming the possibility of carrying out the invention.

Носитель заливают (t ≈ 50-60^oC) раствором соли переходного металла, например цинка, перемешивают и высушивают при 60-70^oC, затем заливают горячим раствором гексациано(II)феррата щелочного металла, перемешивают, сушат, полученный продукт дополнительно обрабатывают горячим раствором сульфата цинка при перемешивании и высушивают. Полученный сорбент отмывают водой и высушивают.The carrier is poured (t ≈ 50-60 ^o C) with a solution of a salt of a transition metal, for example zinc, stirred and dried at 60-70 ^o C, then poured with a hot solution of hexacyano (II) alkali metal ferrate, stirred, dried, the resulting product is additionally treated with hot zinc sulfate solution with stirring and dried. The resulting sorbent is washed with water and dried.

В качестве носителя используются пористые материалы, широко применяемые для очистки питьевой воды, активированные угли. As a carrier, porous materials are widely used for treating drinking water, activated carbons.

Пример. 5 г угля БАУ-МФ по ГОСТ 6217-74 обрабатывают 3,5 см³ 1,2 М раствором ZnSO₄ при 50-60)^oC перемешивают, высушивают при 60-70^oC и приливают 4,0 см³ 1 М раствора гексацианоферрата калия при 50-60^oC, вновь перемешивают, высушивают при ≈ 60^oC, после чего добавляют 6,5 см³ 0,12 М раствора сульфата цинка при 50-60^oC и высушивают при 50-60^oC. Полученный сорбент отмывают 0,5 дм³ воды и высушивают.Example. 5 g of BAU-MF coal according to GOST 6217-74 is treated with 3.5 cm ^{3 with a} 1.2 M solution of ZnSO ₄ at 50-60) ^o C is mixed, dried at 60-70 ^o C and 4.0 cm ^{3 of a} 1 M solution are added potassium hexacyanoferrate at 50-60 ^o C, again stirred, dried at ≈ 60 ^o C, then add 6.5 cm ^{3 of a} 0.12 M zinc sulfate solution at 50-60 ^o C and dried at 50-60 ^o C. the sorbent is washed with 0.5 DM ³ water and dried.

Результаты испытания сорбента, полученного по предлагаемому изобретению, представлены в таблице. The test results of the sorbent obtained according to the invention are presented in the table.

Концентрация ионов радиоактивного цезия в воде до очистки составляла (4-5) 10^-9 Kи/дм³. Концентрация ионов Cs¹³⁷ в воде после очистки составляла 10^-11 Kи/дм³. Ресурс по ионам Cs¹³⁷ составляет 5600-7000 удельных колоночных объемов.The concentration of radioactive cesium ions in water before purification was (4-5) 10 ^-9 Ki / dm ³ . The concentration of Cs ¹³⁷ ions in water after purification was 10 ^-11 Ki / dm ³ . The resource of Cs ¹³⁷ ions is 5600-7000 specific column volumes.

Сорбент, полученный по предлагаемому изобретению, обладает хорошими адсорбционными свойствами, обеспечивает высокую степень очистки питьевой воды от ионов радиоактивного цезия. Его высокая химическая устойчивость по отношению к воде позволяет в процессе эксплуатации практически полностью исключить вымывание в воду токсичных гексацианоферрат-ионов, имеет высокий ресурс по ионам Cs⁺, превышает ресурс прототипа в 1,4 раза.The sorbent obtained according to the invention has good adsorption properties, provides a high degree of purification of drinking water from radioactive cesium ions. Its high chemical resistance to water allows during operation to completely eliminate the leaching of toxic hexacyanoferrate ions into water, has a high resource for Cs ⁺ ions, and exceeds the prototype resource by 1.4 times.

Claims

A method of producing a sorbent for purification of drinking water, including the deposition of transition metal hexacyanoferrate on the surface of a porous carrier by sequentially impregnating it with hot solutions of a transition metal salt and potassium hexacyanoferrate with stirring and drying after each impregnation, characterized in that the sorbent is further treated with a hot solution of zinc sulfate after the stage impregnation with potassium hexacyanoferrate.