RU2261757C1 - Method of production of granulated inorganic sorbents on base of oxyhydrates of metals - Google Patents

Method of production of granulated inorganic sorbents on base of oxyhydrates of metals Download PDF

Info

Publication number
RU2261757C1
RU2261757C1 RU2004125565/15A RU2004125565A RU2261757C1 RU 2261757 C1 RU2261757 C1 RU 2261757C1 RU 2004125565/15 A RU2004125565/15 A RU 2004125565/15A RU 2004125565 A RU2004125565 A RU 2004125565A RU 2261757 C1 RU2261757 C1 RU 2261757C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
oxyhydrates
precipitate
sorbents
sediment
dried
Prior art date
Application number
RU2004125565/15A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
вский Ю.П. Кудр (RU)
Ю.П. Кудрявский
В.И. Зеленин (RU)
В.И. Зеленин
С.А. Онорин (RU)
С.А. Онорин
В.Н. Рычков (RU)
В.Н. Рычков
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная экологическая фирма "ЭКО-технология"
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 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная экологическая фирма "ЭКО-технология" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная экологическая фирма "ЭКО-технология"
Priority to RU2004125565/15A priority Critical patent/RU2261757C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2261757C1 publication Critical patent/RU2261757C1/en

Links

Landscapes

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

Abstract

FIELD: methods of production of granulated inorganic sorbents on base of oxyhydrates of metals, mainly trivalent and tetravalent used in metallurgy and chemical industry; treatment of sewage and decontamination of solutions.
SUBSTANCE: proposed method includes precipitation of oxyhydrates of metals, filtration, washing and granulation of sediment; sediment is divided into two parts: larger part is subjected to treatment with sodium chloride solution at concentration of 250-300 g/dm3 NaCl; then sediment is dried and repulped at liquid-to-solid ratio =(5-10): 1; suspension is settled, filtered and washed with water; then it is repeatedly dried; after mixing the remaining moist part of sediment, paste is granulated by extrusion.
EFFECT: increased dynamic capacity of sorbents to "jump" of radio-nuclides into filtrate.

Description

Предлагаемое изобретение относится к области гидрометаллургии, в частности к применяемым в металлургии цветных, редких, рассеянных и радиоактивных металлов способам получения гранулированных неорганических сорбентов на основе оксигидратов металлов, преимущественно III-IV валентных, используемых на предприятиях металлургической промышленности для очистки и обезвреживания сточных вод от токсичных металлов, для дезактивации растворов от естественных радионуклидов, для селективного извлечения из сбросных технологических растворов различных ионов металлов. Предлагаемое изобретение может быть использовано также в области технологии неорганических веществ, для переработки и утилизации полиметаллических отходов с получением на их основе гранулированных сорбентов различного назначения.The present invention relates to the field of hydrometallurgy, in particular, to non-ferrous, rare, dispersed and radioactive metals used in metallurgy methods for producing granular inorganic sorbents based on metal oxyhydrates, mainly III-IV valence, used at enterprises of the metallurgical industry for the treatment and neutralization of toxic wastewater metals, for the decontamination of solutions from natural radionuclides, for the selective extraction of waste technological solutions once personal metal ions. The present invention can also be used in the field of technology of inorganic substances, for the processing and disposal of polymetallic waste with obtaining granulated sorbents for various purposes on their basis.

Известен (А.с. СССР № 686168 по заявке № 2602590/23-26 с приор. от 10.04.1978, М. кл. B 0 J 1/22; Опубл. 10.04.1999; БИ, № 10, с.512, 1999) "Способ получения неорганических сорбентов на основе оксигидратов металлов".Known (A.S. USSR No. 686168 according to the application No. 2602590 / 23-26 with priority from 04/10/1978, M. cl. B 0 J 1/22; Publish. 04/10/1999; BI, No. 10, p. 512 , 1999) "A method for producing inorganic sorbents based on metal oxyhydrates."

Известный способ заключается в следующем.A known method is as follows.

Возгоны солевых титановых хлораторов, содержащие хлориды железа, титана, циркония, алюминия и др. растворяют в воде или в растворе соляной кислоты. Нерастворимый остаток отделяют от раствора. Образующийся раствор разбавляют до концентрации железа в нем 5-50 г/дм3. Операции окисления и осаждения гидроксидов металлов совмещают. Для этого раствор после разбавления приводят в контакт при непрерывном перемешивании со щелочным раствором гипохлорита натрия с концентрацией щелочи в растворе 30-120 г/дм3. Затем осадок гидроксидов металлов - гидрогель отделяют от раствора, отмывают от избытка солей (в частности, NaCl) последовательной обработкой оборотными промывными растворами (т.е. промводами от предыдущей порции гидрогеля) и водой. Промывку ведут до остаточной концентрации хлоридов в промводах 0,5-5,0 г/дм3. Промытый осадок отмывают на фильтре от маточного раствора и направляют на гранулирование. Гранулирование осуществляют методом "термической закалки" - декриптации. Для этого осадок оксигидратов металлов сушат при температуре 100-120°С в течение 20-40 часов. Высушенный горячий (100-120°С) осадок приводят в контакт с холодной (15-25°С) водой.Sublimates of salt titanium chlorinators containing iron, titanium, zirconium, aluminum and other chlorides are dissolved in water or in a solution of hydrochloric acid. The insoluble residue is separated from the solution. The resulting solution is diluted to an iron concentration of 5-50 g / dm 3 . The operations of oxidation and deposition of metal hydroxides are combined. For this, the solution after dilution is brought into contact with continuous stirring with an alkaline solution of sodium hypochlorite with an alkali concentration in the solution of 30-120 g / dm 3 . Then the precipitate of metal hydroxides - the hydrogel is separated from the solution, washed from excess salts (in particular, NaCl) by sequential treatment with reverse washing solutions (i.e., washes from the previous portion of the hydrogel) and water. Washing is carried out to a residual concentration of chlorides in the wastes of 0.5-5.0 g / dm 3 . The washed precipitate is washed on the filter from the mother liquor and sent to granulation. Granulation is carried out by the method of "thermal hardening" - decription. For this, the precipitate of metal oxyhydrates is dried at a temperature of 100-120 ° C for 20-40 hours. The dried hot (100-120 ° C) precipitate is brought into contact with cold (15-25 ° C) water.

Гранулированный таким образом сорбент отделяют от раствора и вновь сушат на воздухе до постоянного веса (в течение 10-50 часов). Получаемые сорбенты представляют собой зерна неправильной формы размером 0,1-2 мм. Влажность сорбента 8-9%. Химический состав сорбентов по основным компонентам, мас.%: железа 10-20, алюминия 2-5, марганца 0,5-2, титана 0,1-10, циркония 2-10. Потери при прокаливании 20-30%.The sorbent thus granulated is separated from the solution and again dried in air to constant weight (within 10-50 hours). The resulting sorbents are irregular-shaped grains with a size of 0.1-2 mm. Humidity of the sorbent is 8-9%. The chemical composition of the sorbents according to the main components, wt.%: Iron 10-20, aluminum 2-5, manganese 0.5-2, titanium 0.1-10, zirconium 2-10. Loss on ignition 20-30%.

Данный способ обеспечивает обезвреживание и утилизацию полиметаллических отходов производства с получением товарных продуктов - гранулированных неорганических сорбентов на основе оксигидратов металлов (Fe, Al, Ti, Zr и др.). Недостатком известного способа являются неудовлетворительные сорбционные характеристики, эксплуатационные и потребительские свойства, что в свою очередь связано с образованием в процессе гранулирования методом "термической закалки" - декриптации гранул неправильной формы, полидисперсного состава: от 0,1 до 2 мм.This method provides the neutralization and disposal of polymetallic production wastes with the receipt of marketable products - granular inorganic sorbents based on metal oxyhydrates (Fe, Al, Ti, Zr, etc.). The disadvantage of this method is unsatisfactory sorption characteristics, operational and consumer properties, which in turn is associated with the formation in the granulation process by the method of "thermal hardening" - decription of granules of irregular shape, polydisperse composition: from 0.1 to 2 mm

Из известных аналогов наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является известный способ (А.с. СССР № 1150024 по заявке № 3627433/23-26 с приор. от 26.07.1983; B 01 J 20/06; Зарег. 15.04.1985, Бюл. № 14) "Способ получения гранулированного сорбента на основе гидроксида титана" - принят за прототип.Of the known analogues, the closest in technical essence and the achieved result is the known method (A.S. USSR No. 1150024 according to application No. 3627433 / 23-26 with priority from 07.26.1983; B 01 J 20/06; Registration. 04.15.1985 , Bull. No. 14) "A method of producing a granular sorbent based on titanium hydroxide" - adopted as a prototype.

Способ по прототипу заключается в следующем.The prototype method is as follows.

В качестве основы для получения сорбента используется гидроксид - оксигидрат титана, полученный гидролизом водных растворов солей титана в присутствии щелочей, например титановый кек процесса получения пятиокиси ванадия из технического окситрихлорида. На первом этапе полученный после сгущения на нутч-фильтре осадок гидроксида-оксигидрата титана (титановый кек) репульпируют в растворе гидроксида натрия с концентрацией 0,1-0,2 н. при Ж:Т=8:12 (перемешивание 0,5-1,0 ч), обезвоживают на фильтре и повторно репульпируют в растворе минеральной кислоты (H2SO4, HCl или HNO3) при равновесном значении рН суспензии, равном 2÷4 Ж:Т=8÷12. После перемешивания суспензии в течение 1-2 ч осадок отделяют от раствора. Затем проводят подготовку осадка для его гранулирования известным экструзионным методом. Сначала готовят ретур и смесь для формования гранул. Для приготовления ретура 50-60 мас.% влажного осадка гидроксида титана высушивают при 120-140°С до содержания влаги в материале 10-15 мас.% и измельчают до размера менее 0,1 мм. Затем в реакторе-смесителе смешивают ретур с оставшимся влажным осадком до получения однородной смеси с влажностью 37-45 мас.%. Приготовленную смесь подают на формование гранул. Формование и сушку гранул осуществляют на валковом грануляторе, совмещенном с печью-сушилкой кипящего слоя. Гранулирование проводят при усилии формования 5-8 кг/см2, температуре в зоне кипящего слоя 120-140°С, продолжительность сушки 0,5-1,0 ч. Высушенный гранулированный материал помещают в противнях в прокалочную печь, где выдерживают при 150-180°С 4-6 ч. Прокаленный материал является готовым продуктом-сорбентом для поглощения мышьяка.Hydroxide - titanium oxyhydrate obtained by hydrolysis of aqueous solutions of titanium salts in the presence of alkali, for example, titanium cake of the process of obtaining vanadium pentoxide from industrial oxytrichloride, is used as the basis for the sorbent. At the first stage, the precipitate of titanium hydroxide-oxyhydrate of titanium (titanium cake) obtained after thickening on a suction filter is repulped in a solution of sodium hydroxide with a concentration of 0.1-0.2 N. at W: T = 8: 12 (stirring 0.5-1.0 h), dehydrated on the filter and re-pulp in a solution of mineral acid (H 2 SO 4 , HCl or HNO 3 ) at an equilibrium value of the suspension pH equal to 2 ÷ 4 W: T = 8 ÷ 12. After stirring the suspension for 1-2 hours, the precipitate is separated from the solution. Then, a precipitate is prepared for granulation by a known extrusion method. First, a retur and a mixture for molding the granules are prepared. To prepare a retura, 50-60 wt.% Wet titanium hydroxide precipitate is dried at 120-140 ° C until the moisture content in the material is 10-15 wt.% And crushed to a size of less than 0.1 mm. Then, the retur with the remaining wet cake is mixed in the mixing reactor until a homogeneous mixture with a moisture content of 37-45 wt.% Is obtained. The prepared mixture is served on the formation of granules. Formation and drying of granules is carried out on a roll granulator, combined with a fluidized bed dryer. Granulation is carried out with a molding force of 5-8 kg / cm 2 , a temperature in the fluidized bed zone of 120-140 ° C, a drying time of 0.5-1.0 hours. The dried granular material is placed in baking sheets in a calcining furnace, where it is kept at 150- 180 ° C for 4-6 hours. The calcined material is a finished sorbent product for the absorption of arsenic.

Способ по прототипу обеспечивает получение сорбентов с высокой механической прочностью и физико-химической устойчивостью в многоцикловых процессах извлечения мышьяка.The prototype method provides sorbents with high mechanical strength and physico-chemical stability in multi-cycle processes for the extraction of arsenic.

Недостатком способа-прототипа являются неудовлетворительные сорбционные и эксплуатационные характеристики при переработке радиоактивных хлоридных растворов, в частности при дезактивации и доочистке хлоридных растворов и сточных вод от естественных радионуклидов - продуктов распада тория и/или урана.The disadvantage of the prototype method is unsatisfactory sorption and operational characteristics in the processing of radioactive chloride solutions, in particular in the decontamination and purification of chloride solutions and wastewater from natural radionuclides - decay products of thorium and / or uranium.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение эксплуатационных характеристик сорбентов при переработке радиоактивных хлоридных растворов, содержащих естественные радионуклиды.The task of the invention is to increase the operational characteristics of sorbents in the processing of radioactive chloride solutions containing natural radionuclides.

Технический результат, который может быть получен при реализации предлагаемого изобретения, заключается в повышении динамической емкости до "проскока" радионуклидов в фильтрат.The technical result that can be obtained by implementing the invention is to increase the dynamic capacity to the “slip” of radionuclides in the filtrate.

Поставленная задача решается с достижением вышеуказанного технического результата предлагаемым способом получения гранулированных неорганических сорбентов на основе оксигидратов металлов, включающим операции осаждения оксигидратов металлов, фильтрование пульпы, промывку оксигидратного осадка и его гранулирование.The problem is solved with the achievement of the above technical result by the proposed method for producing granular inorganic sorbents based on metal oxyhydrates, including the deposition of metal oxyhydrates, filtering the pulp, washing the oxyhydrate precipitate and granulating it.

Отличием предложенного способа от известного является то, что оксигидратный осадок делят на две части в пропорции 10-20% и 80-90%, причем 80-90% осадка подвергают обработке раствором хлорида натрия с концентрацией 250-300 г/дм3 NaCl, затем высушивают, репульпируют при Ж:Т=(5÷10):1, отстаивают суспензию, фильтруют, промывают водой, повторно высушивают, а после смешивания с оставшейся влажной частью осадка пасту гранулируют экструзией.The difference between the proposed method and the known one is that the oxyhydrate precipitate is divided into two parts in a proportion of 10-20% and 80-90%, with 80-90% of the precipitate being treated with a solution of sodium chloride with a concentration of 250-300 g / dm 3 NaCl, then they are dried, repulped at W: T = (5 ÷ 10): 1, the suspension is defended, filtered, washed with water, re-dried, and after mixing with the remaining wet part of the precipitate, the paste is granulated by extrusion.

Экспериментально установлено, что совокупность вышеперечисленных отличительных признаков заявленного изобретения является необходимой и достаточной для достижения технического результата по предлагаемому изобретению, заключающемуся в увеличение динамической емкости сорбентов до "проскока" радионуклидов в фильтрат, и улучшение эксплуатационных свойств полученных сорбентов. Т.е. между признаками заявленного изобретения и достигаемым техническим результатом имеется вполне определенная причинно-следственная связь, явным образом не следующая из существующего уровня техники.It has been experimentally established that the combination of the above distinguishing features of the claimed invention is necessary and sufficient to achieve a technical result according to the invention, which consists in increasing the dynamic capacity of sorbents to “leak” of radionuclides into the filtrate, and improving the operational properties of the obtained sorbents. Those. between the features of the claimed invention and the achieved technical result there is a well-defined cause-and-effect relationship, not explicitly following from the existing level of technology.

Опытным путем было установлено, что предварительная промывка 80-90% оксигидратного осадка раствором хлорида натрия с концентрацией 250-300 г/дм3 и его последующая сушка при 80-120°С приводят при прочих равных условиях к получению практически однородных монодисперсных частиц - первичных гранул оксигидратов металлов, весьма удобных для осуществления последующих операций по заявленному изобретению: репульпации, промывке (отмывке от NaCl) сушке и гранулированию путем экструзии - при условии предварительного смешения 80-90% высушенного осадка с 10-20% влажного оксигидратного осадка - гидрогеля, играющего в этом случае роль связующего (не инертного) материала.It was experimentally established that preliminary washing of an 80-90% oxyhydrate precipitate with a solution of sodium chloride with a concentration of 250-300 g / dm 3 and its subsequent drying at 80-120 ° C lead, ceteris paribus, to obtain almost uniform monodisperse particles - primary granules metal oxyhydrates, very convenient for carrying out the following operations according to the claimed invention: repulpation, washing (washing from NaCl), drying and granulation by extrusion - subject to preliminary mixing of 80-90% of the dried precipitate with 10-20% moisture oxyhydrate sediment - a hydrogel, which in this case plays the role of a binder (not inert) material.

Диаметр отверстий (фильер) при экструзии и грануляции пастообразной оксигидратной смеси (2 или 3 или 4 или 5 мм) и температуру нагревания пасты в процессе экструзии (80÷120°С) выбирают по предлагаемому способу в зависимости от условий последующей эксплуатации, единовременной загрузки сорбента в колонну, требуемой скорости фильтрования исходных рабочих растворов через колонну и т.п.The diameter of the holes (dies) during the extrusion and granulation of a pasty oxyhydrate mixture (2 or 3 or 4 or 5 mm) and the heating temperature of the paste during extrusion (80 ÷ 120 ° C) are selected according to the proposed method, depending on the conditions of the subsequent operation, one-time sorbent loading into the column, the required filtration rate of the initial working solutions through the column, etc.

Анализ книжной, журнальной и патентной литературы свидетельствует о том, что предлагаемое изобретение - новая последовательность действий (операций) и их режимы ранее - в известных источниках информации не описаны, а достигаемый при этом технический результат явным образом не следует для специалистов из раннее описанных способов получения гранулированных неорганических сорбентов на основе оксигидратов металлов.An analysis of the book, journal and patent literature indicates that the proposed invention — a new sequence of actions (operations) and their modes previously — is not described in known sources of information, and the technical result achieved in this way does not explicitly follow for specialists from the previously described methods for obtaining granular inorganic sorbents based on metal oxyhydrates.

Сведения, подтверждающие возможность практического осуществления заявленного способа с достижением вышеуказанного технического результата, приведены в примере.Information confirming the possibility of practical implementation of the claimed method with the achievement of the above technical result is shown in the example.

ПримерExample

В качестве исходного сырья для получения гранулированных сорбентов на основе оксигидратов III-IV валентных металлов использовали различные неутилизируемые полиметаллические отходы производства:As raw materials for the production of granular sorbents based on valence metal oxyhydrates III-IV, various non-utilizable polymetallic production wastes were used:

- отходы производства тетрахлорида титана: отработанные расплавы и возгоны титановых хлораторов;- waste products of titanium tetrachloride production: spent melts and sublimates of titanium chlorinators;

- отработанные травильные растворы, например, трубопрокатного производства;- spent pickling solutions, for example, tube production;

- отходы, образующиеся при переработке цирконовых концентратов, титаномагнетитов (хвосты мокрой магнитной сепарции);- waste generated during the processing of zircon concentrates, titanomagnetites (tailings of wet magnetic separation);

- красные шлемы алюминиевого производства;- red helmets of aluminum production;

- отходы процесса комплексной переработки шлаков ферровольфрамового производства и др.- Waste from the integrated processing of slag from ferro-tungsten production, etc.

В качестве основных компонентов эти отходы содержали железо, хром, марганец, титан, цирконий (гафний), алюминий и др. В подавляющем большинстве отходов металлургических производств содержалось небольшое количество тория и продуктов его распада.The main components of this waste were iron, chromium, manganese, titanium, zirconium (hafnium), aluminum, and others. The vast majority of metallurgical waste contained a small amount of thorium and its decay products.

Для получения исходного (рабочего) раствора вышеперечисленные отходы производства и промпродукты от их переработки выщелачивали (растворяли) в воде, оборотных промывных растворах и/или растворах минеральных кислот, после чего образующиеся растворы дезактивировали путем соосаждения тория, радия и др., с различными сорбентами-коллекторами, преимущественно с осадками сульфата бария и оксисульфата железа. Нерастворимые остатки и коллекторы с сорбированными радионуклидами отделяли от раствора, который непосредственно использовали для получения гранулированных неорганических сорбентов на основе оксигидратов металлов.To obtain the initial (working) solution, the above production wastes and intermediate products from their processing were leached (dissolved) in water, circulating washing solutions and / or solutions of mineral acids, after which the resulting solutions were deactivated by coprecipitation of thorium, radium, etc., with various sorbents collectors, mainly with precipitation of barium sulfate and iron oxysulfate. Insoluble residues and collectors with sorbed radionuclides were separated from the solution, which was directly used to obtain granular inorganic sorbents based on metal oxyhydrates.

Для этого из раствора осаждали раствором гидроксида натрия (20-120 г/дм3) сумму оксигидратов металлов (Fe, Al, Ti, Zr и др.) преимущественно при рН 7±2; пульпу фильтровали на вакуумном нутч-фильтре. Влажный осадок оксигидратов металлов (влажность 60-80%), разделяли на 2 части: 10-20% осадка промывали водой, отмывали от маточного раствора и оставляли для последующей операции гранулирования сорбентов методом экструзии; 80-90% осадка промывали на фильтре раствором NaCl с концентрацией 250-300 г/дм3 в количестве 2-3 объемов раствора на 1 объем влажного осадка. Промытый солевым раствором (почти насыщенным по NaCl) влажный (65±5%) осадок оксигидратов металлов высушивали в вакуумном сушильном шкафу при 100±10°С в течение 4±2 часов. При этом происходило формирование определенной оксигидратной структуры [МеО-ОН] осадка агломерации и спекания частиц осадка не наблюдалось.For this, a solution of sodium hydroxide (20-120 g / dm 3 ) was precipitated from the solution with the sum of metal oxyhydrates (Fe, Al, Ti, Zr, etc.) mainly at pH 7 ± 2; the pulp was filtered on a vacuum suction filter. A wet precipitate of metal oxyhydrates (humidity 60-80%) was divided into 2 parts: 10-20% of the precipitate was washed with water, washed from the mother liquor and left for the subsequent operation of granulation of sorbents by extrusion; 80-90% of the precipitate was washed on the filter with a NaCl solution with a concentration of 250-300 g / dm 3 in the amount of 2-3 volumes of solution per 1 volume of wet sediment. Washed with a saline solution (almost saturated with NaCl), a wet (65 ± 5%) precipitate of metal oxyhydrates was dried in a vacuum oven at 100 ± 10 ° C for 4 ± 2 hours. In this case, the formation of a certain oxyhydrate structure [MeO-OH] precipitate agglomeration and sintering of the particles of the precipitate was not observed.

По-видимому, наличие солевого фона - весьма концентрированного (250-300 г/дм3) раствора NaCl в составе маточного раствора, количество которого (≈65%) почти в 2 раза превышает собственную массу оксигидратного осадка (≈35%) каким-то образом (пока до конца не ясно каким) влияет на процессы структурообразования, полимеризации и поликонденсации суммы оксигидратов металлов, результатом чего является образование в процессе сушки (в присутствии электролита) однородных по размеру первичных гранул сорбента.Apparently, the presence of a salt background - a very concentrated (250-300 g / dm 3 ) NaCl solution in the composition of the mother liquor, the amount of which (≈65%) is almost 2 times the intrinsic weight of the oxyhydrate precipitate (≈35%) by some in a way (until it is not completely clear how) it affects the processes of structure formation, polymerization and polycondensation of the sum of metal oxyhydrates, which results in the formation of primary sorbent granules of uniform size in the drying process (in the presence of an electrolyte).

После сушки осадок (смесь кристаллов NaCl и оксигидратов металлов [МеО(ОН)х]) репульпировали при 20±5°С и Ж:Т=8:1 в воде, при этом происходило полное растворение NaCl. Суспензию отстаивали, сгущенную часть (20-25%) отфильтровывали на вакуумном фильтре, промывали 3-5 объемами воды и высушивали либо на воздухе, либо при 100±10°С. Высушенный осадок (первичные гранулы оксигидратов металлов) смешивали с оставшейся (10-20%) частью гидрогеля - влажного промытого водой осадка суммы оксигидратов металлов (не подвергавшейся предварительной сушке), образующуюся пасту подвергали гранулированию путем экструзии при одновременной термообработке пасты при 100±10°С, с получением прочных гранул в форме цилиндриков с d=5 мм и h=4÷6 мм.After drying, the precipitate (a mixture of NaCl crystals and metal oxyhydrates [MeO (OH) x ]) was repulpated at 20 ± 5 ° C and W: T = 8: 1 in water, with complete dissolution of NaCl. The suspension was defended, the thickened part (20-25%) was filtered on a vacuum filter, washed with 3-5 volumes of water and dried either in air or at 100 ± 10 ° С. The dried precipitate (primary granules of metal oxyhydrates) was mixed with the remaining (10-20%) part of the hydrogel - a wet water-washed precipitate of the amount of metal oxyhydrates (not subjected to preliminary drying), the resulting paste was granulated by extrusion with simultaneous heat treatment of the paste at 100 ± 10 ° С , with obtaining strong granules in the form of cylinders with d = 5 mm and h = 4 ÷ 6 mm

Таким образом, заявленный в предлагаемом изобретении способ получения гранулированных неорганических сорбентов на основе оксигидратов металлов, с одной стороны, позволяет обезвреживать высокотоксичные полиметаллические отходы, утилизировать их, получать на основе использования различных отходов и промпродуктов производства высококачественные неорганические сорбенты оксигидратного типа. Для сопоставления эффективности известного (прототип) и предлагаемого изобретения были проведены сравнительные испытания сорбентов, полученных различными способами, в процессах переработки и дезактивации радиоактивных хлоридных растворов, образующихся при хлорировании лопаритовых концентратов. В частности, сорбенты, полученные известным и предлагаемым способами, испытывались для доочистки - на второй стадии дезактивации радиоактивных (10-50 Бк/кг) хлоридных растворов (до 250 г/дм3 ∑ KCl, NaCl). Такие растворы образуются после первой стадии дезактивации растворов и пульп от гидроразмыва отработанных расплавов солевого оросительного фильтра лопаритовых хлораторов.Thus, the claimed method of producing granular inorganic sorbents based on metal oxyhydrates, on the one hand, makes it possible to neutralize highly toxic polymetallic wastes, utilize them, and obtain high-quality inorganic sorbents of the oxyhydrate type based on the use of various wastes and industrial products. To compare the effectiveness of the known (prototype) and the present invention, comparative tests of sorbents obtained by various methods in the processing and deactivation of radioactive chloride solutions resulting from the chlorination of loparite concentrates were carried out. In particular, the sorbents obtained by the known and proposed methods were tested for purification - in the second stage of decontamination of radioactive (10-50 Bq / kg) chloride solutions (up to 250 g / dm 3 ∑ KCl, NaCl). Such solutions are formed after the first stage of decontamination of solutions and pulps from the hydraulic erosion of spent melts of the salt irrigation filter of loparite chlorinators.

В результате испытаний установлено, что в процессе эксплуатации в радиоактивных хлоридных растворах происходит частная пептизация сорбентов, полученных по известному способу. В связи с пептизацией происходит "вынос" тонкодисперстных частиц сорбента, насыщенного радионуклидами, в раствор, что влечет за собой вторичное загрязнение дезактивируемых растворов радионуклидами (Ra-224, Ra-228 и др.).As a result of tests, it was found that during operation in radioactive chloride solutions there is a private peptization of sorbents obtained by a known method. In connection with peptization, fine particles of the sorbent, saturated with radionuclides, are “taken out” into the solution, which entails secondary contamination of deactivated solutions with radionuclides (Ra-224, Ra-228, etc.).

При использовании сорбентов, полученных по предлагаемому способу, пептизации не наблюдалось даже при пропускании через сорбционную колонку более 10000 объемов радиоактивных хлоридных растворов.When using sorbents obtained by the proposed method, peptization was not observed even when passing through the sorption column more than 10,000 volumes of radioactive chloride solutions.

Результаты сравнительных испытаний показали также, что динамическая емкость до "проскока" (<6 Бк/кг) радионуклидов в фильтрат у сорбционных колонок, заполненных сорбентами, полученными по предлагаемому способу, в 5 раз больше, чем для сорбционных колонок, заполненных сорбентами, полученными по известному (прототип) способу.The results of comparative tests also showed that the dynamic capacity before the “slip” (<6 Bq / kg) of radionuclides into the filtrate of sorption columns filled with sorbents obtained by the proposed method is 5 times greater than for sorption columns filled with sorbents obtained by known (prototype) method.

Таким образом, результаты сравнительных испытаний показали, что предлагаемое изобретение обеспечивает решение поставленной задачи с достижением вышеуказанного технического результата. Предлагаемое изобретение обеспечивает, в частности, получение из неутилизуемых отходов производства высококачественных гранулированных неорганических сорбентов на основе оксигидратов металлов, обладающих повышенными эксплуатационными характеристиками при переработке радиоактивных хлоридных растворов. При этом достигается технический результат, заключающийся в повышении динамической емкости до "проскока" (менее 6 Бк/кг) естественных радионуклидов в фильтрат.Thus, the results of comparative tests showed that the invention provides a solution to the problem with the achievement of the above technical result. The present invention provides, in particular, the production of non-recyclable waste products of high-quality granular inorganic sorbents based on metal oxyhydrates with enhanced performance characteristics in the processing of radioactive chloride solutions. At the same time, a technical result is achieved consisting in increasing the dynamic capacity to a “breakthrough” (less than 6 Bq / kg) of natural radionuclides in the filtrate.

Claims (1)

Способ получения гранулированных неорганических сорбентов на основе оксигидратов металлов, включающий осаждение оксигидратов металлов, фильтрование пульпы, промывку оксигидратного осадка и его гранулирование, отличающийся тем, что оксигидратный осадок делят на две части в пропорции 10-20% и 80-90%, причем 80-90% осадка подвергают обработке раствором хлорида натрия с концентрацией 250-300 г/дм3 NaCl, затем высушивают, репульпируют при Ж:Т=(5÷10):1, отстаивают суспензию, фильтруют, промывают водой, повторно высушивают, а после смешивания с оставшейся влажной частью осадка пасту гранулируют экструзией.A method of producing granular inorganic sorbents based on metal oxyhydrates, including the deposition of metal oxyhydrates, filtering the pulp, washing the oxyhydrate precipitate and granulating it, characterized in that the oxyhydrate precipitate is divided into two parts in a ratio of 10-20% and 80-90%, with 80- 90% of the precipitate is subjected to treatment with a solution of sodium chloride with a concentration of 250-300 g / dm 3 NaCl, then dried, repulpated at W: T = (5 ÷ 10): 1, the suspension is defended, filtered, washed with water, re-dried, and after mixing with the remaining power hydrochloric portion precipitate paste was granulated by extrusion.
RU2004125565/15A 2004-08-20 2004-08-20 Method of production of granulated inorganic sorbents on base of oxyhydrates of metals RU2261757C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004125565/15A RU2261757C1 (en) 2004-08-20 2004-08-20 Method of production of granulated inorganic sorbents on base of oxyhydrates of metals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004125565/15A RU2261757C1 (en) 2004-08-20 2004-08-20 Method of production of granulated inorganic sorbents on base of oxyhydrates of metals

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2261757C1 true RU2261757C1 (en) 2005-10-10

Family

ID=35851180

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004125565/15A RU2261757C1 (en) 2004-08-20 2004-08-20 Method of production of granulated inorganic sorbents on base of oxyhydrates of metals

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2261757C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2756163C1 (en) * 2020-10-28 2021-09-28 Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ") Method for producing a granulated inorganic sorbent

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2756163C1 (en) * 2020-10-28 2021-09-28 Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ") Method for producing a granulated inorganic sorbent

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103212364B (en) Ferro-manganese composite oxide as well as preparation method and application thereof in removing arsenic in water
CN106115768A (en) A kind of comprehensive cyclic utilization method of steel plant zinc smoke ash
US11066723B2 (en) Systems and methods to chemically treat metal-bearing waste streams to recover value-added materials
US4888053A (en) Chloride leaching of iron-based, heavy metal-containing sludges
EP0499928A1 (en) Process for removal of copper ions from aqueous effluent
CN104611564A (en) Method for recycling metal oxides from waste SCR (selective catalytic reduction) catalyst
JPH0310575B2 (en)
JP2017121616A (en) Absorbent
EP0283600A1 (en) Landfill disposal of material containing vanadium
Huang et al. Enhanced removal of As (V) from water with iron-coated spent catalyst
RU2261757C1 (en) Method of production of granulated inorganic sorbents on base of oxyhydrates of metals
CA2400854C (en) Method for utilising steelworks dust
CA2228562A1 (en) A method of preparing inorganic pigments, inorganic pigments obtained thereby, and an installation for implementing such a method
EP0067619B1 (en) Process for solution control in an electrolytic zinc plant circuit
JP4536257B2 (en) Method for producing sodium chloride aqueous solution
JP2007117923A (en) Anion adsorbing material, its manufacturing method, method for removing anion, method for regenerating anion adsorbing material and method for recovering element
RU2334802C2 (en) Method of extraction and concentration of thorium out of spent melt of saline sprinkler filter - process waste of chlorinate treatment of loparit concentrate
CN111020201B (en) Method for purifying and removing impurities from smelting flue gas desulfurization gypsum
JPH11216356A (en) Antimony adsorbent
RU2208852C1 (en) Method for decontaminating solutions and/or pulps with high content of natural radionuclides
CN118142513B (en) Molten salt chloride slag resource utilization method, denitration catalyst and preparation method thereof
RU2258752C2 (en) Method of a complex processing of a metallurgical scrap
SU1150024A1 (en) Method of obtaining granulated sorbent based on titanium hydroxide
JP2010083719A (en) Porous maghemite, method for producing tmaghemite and method for treating water to be treated
JP4999904B2 (en) Waste recycling method

Legal Events

Date Code Title Description
PC4A Invention patent assignment

Effective date: 20070320

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090821