RU2482911C1 - Composition for producing pelletised nanostructured sorbent and method to this end - Google Patents

Composition for producing pelletised nanostructured sorbent and method to this end Download PDF

Info

Publication number
RU2482911C1
RU2482911C1 RU2011152735/05A RU2011152735A RU2482911C1 RU 2482911 C1 RU2482911 C1 RU 2482911C1 RU 2011152735/05 A RU2011152735/05 A RU 2011152735/05A RU 2011152735 A RU2011152735 A RU 2011152735A RU 2482911 C1 RU2482911 C1 RU 2482911C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
glauconite
sorption
suspension
fillers
granules
Prior art date
Application number
RU2011152735/05A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Геннадиевич Сержантов
Original Assignee
Виктор Геннадиевич Сержантов
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 Виктор Геннадиевич Сержантов filed Critical Виктор Геннадиевич Сержантов
Priority to RU2011152735/05A priority Critical patent/RU2482911C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2482911C1 publication Critical patent/RU2482911C1/en

Links

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: set of invention relates to production of sorbents. Proposed composition comprises fine sorption fillers: enriched glauconite and schungite including fuller's earth and binder comprising suspension of glauconite and bentonite water-based powder at the ratio of 1:3 to 3:5 and suspension water content of not over 95%. Besides, it includes mixing the initial components, adding binder, moisture evaporation to obtain plastic mass, mass granulation, thermal treatment of pellets and cooling. Amount of fillers in mixing makes 20-60 wt % while that of fillers approximate to 40-80 wt %.
EFFECT: efficient sorbent.
2 cl, 6 ex

Description

Группа изобретений относится к технологии производства сорбентов, в частности к способам получения комбинированных гранул на основе природного связующего глауконита, предназначенных для использования в качестве фильтрующей и сорбционной засыпки, способной заменить активированный уголь, анионно-катионные смолы, обратноосмотические мембраны и т.д., и может быть использовано при очистке питьевой воды и промышленных стоков от техногенных загрязнителей (тяжелых металлов, нефтепродуктов, органики, пестицидов, радионуклидов и т.д.), а также для очистки газов от вредных выбросов в атмосферу.The group of inventions relates to a technology for the production of sorbents, in particular to methods for producing combined granules based on natural binder glauconite, intended for use as a filtering and sorption filling capable of replacing activated carbon, anionic cationic resins, reverse osmosis membranes, etc., and can be used in the purification of drinking water and industrial effluents from industrial pollutants (heavy metals, petroleum products, organics, pesticides, radionuclides, etc.), as well for purification of gases from harmful emissions into the atmosphere.

Известен способ получения гранулированного сорбента, включающий смешивание оксида или карбоната кальция и оксида алюминия, прокаливание смеси при температуре 1300-1700°С, размалывание, добавление в нее карбоната или оксида кальция в смеси с 0,3-4 мас.% минерального волокна, причем отношение длины волокна к его диаметру берут равным 50-500, полученную смесь дополнительно размалывают, затем гранулируют, после чего подвергают гидротермальной обработке и затем термообработке (см. патент РФ на изобретение №2006285, МПК B01J 20/04, опубл. 30.01.1994 г.).A known method of producing granular sorbent, comprising mixing calcium oxide or carbonate and aluminum oxide, calcining the mixture at a temperature of 1300-1700 ° C, grinding, adding carbonate or calcium oxide to it in a mixture with 0.3-4 wt.% Mineral fiber, and the ratio of fiber length to its diameter is taken to be 50-500, the resulting mixture is further milled, then granulated, then subjected to hydrothermal treatment and then heat treatment (see RF patent for the invention No. 2006285, IPC B01J 20/04, publ. 30.01.1994 g .).

Недостатком известного способа является сложность технологического процесса, так как в процессе его осуществления необходимы прокаливание смеси при высокой температуре и ее гидротермальная обработка. Кроме этого, гранулированный сорбент, полученный по известному способу, имеет узкий спектр применения, так как может сорбировать только анионы металлов, не сорбируя органические соединения.The disadvantage of this method is the complexity of the process, since in the process of its implementation it is necessary to calcinate the mixture at high temperature and its hydrothermal treatment. In addition, the granular sorbent obtained by the known method has a narrow range of applications, since it can only adsorb metal anions without sorbing organic compounds.

Известен также способ получения гранулированного сорбента, включающий смешивание основы, например цеолит, с предварительно нагретой до 30-105°С основной солью алюминия в качестве связующего, формование массы, сушку и термообработку полученных гранул. Сорбенты, полученные в результате применения известного способа, обладают высокими параметрами насыпной и кажущейся плотности, а также имеют меньшую суммарную пористость (см. авт. свид. СССР на изобретение №494183, МПК B01J 1/22, опубл. 05.12.1975 г.).There is also known a method of producing a granular sorbent, comprising mixing a base, for example a zeolite, with a basic aluminum salt pre-heated to 30-105 ° C as a binder, mass molding, drying and heat treatment of the obtained granules. Sorbents obtained as a result of applying the known method have high bulk and apparent density parameters, and also have lower total porosity (see ed. Certificate of the USSR for invention No. 494183, IPC B01J 1/22, publ. 05.12.1975) .

Однако для реализации известного способа требуются значительные энергозатраты, обусловленные, в основном, длительностью термической обработки гранул, что ведет к повышению стоимости конечного продукта.However, for the implementation of the known method requires significant energy consumption, due mainly to the duration of the heat treatment of the granules, which leads to an increase in the cost of the final product.

Известен гранулированный сорбент, содержащий терморасширенный графит (20-90 мас.%) и компонент из класса глин (2-20%), а также способ его получения, заключающийся в смешивании терморасширенного графита и глины, формовании смеси (см. патент США на изобретение № US 5607889, МПК B01J 20/20; B01J 21/16; B01J 21/18; С01В 31/04; С04В 38/08; F25B 17/08, опубл. 04.03.1997 г.).Known granular sorbent containing thermally expanded graphite (20-90 wt.%) And a component from the clay class (2-20%), as well as a method for its production, which consists in mixing thermally expanded graphite and clay, molding a mixture (see US patent for invention No. US 5607889, IPC B01J 20/20; B01J 21/16; B01J 21/18; C01B 31/04; C04B 38/08; F25B 17/08, published 04.03.1997).

Известен также способ преобразования глауконита, отличающегося радикально большой сорбционной емкостью при умягчении воды и способного к восстановлению с меньшим количеством соли. Способ осуществляют путем нагрева глауконита до температур выше 454°С в течение промежутка времени, достаточного чтобы радикально изменить гранулы в химическом и физическом отношении, включая удаление большей части воды, с большим увеличением пористости и сорбционной емкости и последующей обработкой горячим концентрированным раствором едкого натрия. При обработке глауконита горячим концентрированным раствором едкого натрия, создающим новую и большую пористость и сорбционную емкость, происходит растворение кварца и осаждение натрия на поверхности пор глауконита (см. патент США на изобретение № US 2139299, МПК С01В 33/46, С01В 33/00, опубл. 06.12.1938 г.).There is also known a method of converting glauconite, characterized by a radically large sorption capacity when water is softened and capable of reduction with less salt. The method is carried out by heating glauconite to temperatures above 454 ° C for a period of time sufficient to radically change the granules chemically and physically, including the removal of most of the water, with a large increase in porosity and sorption capacity and subsequent treatment with a hot concentrated solution of sodium hydroxide. When glauconite is treated with a hot concentrated solution of sodium hydroxide, which creates new and greater porosity and sorption capacity, quartz dissolves and sodium precipitates on the surface of the pores of glauconite (see US Patent No. 2139299, IPC СВВ 33/46, С01В 33/00, published on December 6, 1938).

Недостатком известного способа является то, что обработка глауконита горячим концентрированным раствором едкого натрия усложняет и удорожает технологию преобразования глауконита, используемого узконаправленно для умягчения воды, а также значительно сужает сорбционные возможности относительно других загрязняющих веществ, так как полученный по известному способу глауконит частично может сорбировать тяжелые металлы, но не сможет в полной мере сорбировать органические соединения.The disadvantage of this method is that the treatment of glauconite with a hot concentrated solution of sodium hydroxide complicates and increases the cost of converting glauconite, which is used narrowly to soften water, and also significantly reduces the sorption potential relative to other pollutants, since glauconite obtained by the known method can partially absorb heavy metals , but will not be able to fully absorb organic compounds.

Известен также способ восстановления глауконита в форме чистых неизменных естественных зерен нормального состава, который включает сортировку и механическое вычищение глауконита («зеленого песка») в ряду последовательных потоков воды и химические решения для удаления поглощенных и адсорбированных примесей. В подготовке чистого неизменного глауконита присутствует вода, которая сортирует и тщательно вычищает едкий натр, силикат натрия, кислоты, удаляет до конца шероховатый, негабаритный материал. Вследствие чего остается нормальный гранулированный глауконит без случайных поглощенных или адсорбированных инородных материалов (см. патент США на изобретение № US 1757374, МПК С01В 33/46, С01В 33/00, опубл. 06.05.1930 г.).There is also known a method of restoring glauconite in the form of pure, unchanged natural grains of normal composition, which includes sorting and mechanical cleaning of glauconite ("green sand") in a series of successive streams of water and chemical solutions to remove absorbed and adsorbed impurities. In the preparation of pure, unchanged glauconite, there is water that sorts and thoroughly cleans caustic soda, sodium silicate, acids, removes to the end a rough, oversized material. As a result, normal granular glauconite remains without random absorbed or adsorbed foreign materials (see US Patent No. 1757374, IPC C01B 33/46, C01B 33/00, published on 05/06/1930).

Однако в результате применения известного способа происходит вымывание наиболее ценной - глинистой фракции глауконита, способной к последующему гранулированию без применения дополнительных связующих компонентов. Гранулометрический состав такого природного гранулированного глауконита неравномерный, что снижает фильтрационную и сорбционную способность.However, as a result of applying the known method, the most valuable clay fraction of glauconite is washed out, capable of subsequent granulation without the use of additional binders. The granulometric composition of such natural granular glauconite is uneven, which reduces the filtration and sorption ability.

Известны способы получения гранулированного глауконита с предварительным смешиванием с различными видами связующего. Так, например, известен способ получения гранулированного глауконита (варианты), согласно которому природный глауконит подсушивают, просеивают, удаляют примеси кварца, затем дробят, повторно просеивают с выделением фракции менее 40 мкм и вводят связующую добавку, в первом варианте - золь диоксида циркония, а во втором варианте - алюмофосфатный золь, после осуществления грануляции продукт высушивают, подвергают термообработке, охлаждают до 40-50°С и расфасовывают (см. патент РФ на изобретение №2348453, МПК B01J 20/12, B01J 20/30, опубл. 10.03.2009 г.).Known methods for producing granular glauconite with preliminary mixing with various types of binder. For example, there is a known method for producing granular glauconite (options), according to which natural glauconite is dried, sieved, quartz impurities are removed, then crushed, re-sieved with a fraction of less than 40 microns and a binder additive is introduced, in the first embodiment, a zirconia sol, and in the second embodiment, aluminophosphate sol, after granulation, the product is dried, subjected to heat treatment, cooled to 40-50 ° C and packaged (see RF patent for invention No. 2348453, IPC B01J 20/12, B01J 20/30, publ. 10.03. 2009).

Однако недостатком известного способа является необходимость применения связующего, что усложняет технологию получения глауконитовых гранул, способствует увеличению энергозатрат, снижает сорбционную емкость.However, the disadvantage of this method is the need to use a binder, which complicates the technology for producing glauconite granules, helps to increase energy consumption, reduces sorption capacity.

Известны состав для изготовления гранул из природного глауконита, характеризующийся тем, что он представляет собой пластическую массу глинистого глауконита с влажностью 15-30%, плотностью от 1,1 до 1,6 г/см3, содержащего балластную фракцию, включающую кварц, в количестве не более 0,5 мас.%; гранулы из природного глауконита, характеризующиеся тем, что они состоят из глинистого глауконита, содержащего балластную фракцию, включающую кварц, в количестве не более 0,5 мас.%, а также способ получения состава для изготовления гранул, включающий измельчение глауконитового песка до размера зерен 30-60 мкм, перемешивание измельченного глауконитового песка с жидкостью, отстаивание полученной взвеси до расслоения взвеси на слой осажденного кварцсодержащего глауконита и слой растворенного в жидкости глинистого глауконита, отделение слоя глинистого глауконита, его обезвоживание до достижения влажности 15-30% и плотности от 1,1 до 1,6 г/см3 (см. патент РФ на изобретение №2429907, МПК B01J 21/16, B01J 20/12, B01J 20/30, опубл. 27.09.2011 г.).A known composition for the manufacture of granules from natural glauconite, characterized in that it is a plastic mass of clay glauconite with a moisture content of 15-30%, a density of 1.1 to 1.6 g / cm 3 containing a ballast fraction comprising quartz, in an amount not more than 0.5 wt.%; granules from natural glauconite, characterized in that they consist of clay glauconite containing a ballast fraction comprising quartz in an amount of not more than 0.5 wt.%, as well as a method for producing a composition for the manufacture of granules, comprising grinding glauconite sand to a grain size of 30 -60 μm, mixing crushed glauconite sand with a liquid, settling the resulting suspension until the suspension is stratified into a layer of precipitated quartz-containing glauconite and a layer of clayey glauconite dissolved in liquid, separation of the layer clayey glauconite, its dehydration to achieve a moisture content of 15-30% and a density of 1.1 to 1.6 g / cm 3 (see RF patent for invention No. 2429907, IPC B01J 21/16, B01J 20/12, B01J 20 / 30, published September 27, 2011).

Однако недостатком известного способа являются: большая трудоемкость процесса связанного с многократным отстаиванием расслоенной взвеси и отделением слоя глинистого глауконита от слоя осажденного кварцсодержащего глауконита, что ведет к потере твердой фазы глауконита, а также большие энергетические затраты на обезвоживание.However, the disadvantage of this method is: the high complexity of the process associated with the multiple settling of the layered suspension and separation of the clayey glauconite layer from the deposited quartz-containing glauconite layer, which leads to the loss of the solid phase of glauconite, as well as high energy costs for dehydration.

Известен комплексный гранулированный наносорбент, характеризующийся тем, что он содержит глиноземистый цемент, терморасширенный графит, глауконит и полититанат калия при следующем соотношении компонентов, мас.%: глиноземистый цемент 5-30, глауконит 10-70, терморасширенный графит 10-30, полититанат калия 10-30 (см. патент РФ на изобретение №2429906, МПК B01J 20/20, B01J 20/16, B01J 20/02, В82В 3/00, опубл. 27.09.2011 г.).Known complex granular nanosorbent, characterized in that it contains alumina cement, thermally expanded graphite, glauconite and potassium polytitanate in the following ratio of components, wt.%: Alumina cement 5-30, glauconite 10-70, thermally expanded graphite 10-30, potassium polytitanate 10 -30 (see RF patent for the invention No. 2429906, IPC B01J 20/20, B01J 20/16, B01J 20/02, B82B 3/00, publ. 09/27/2011).

Недостатком технологического процесса получения комплексного гранулированного наносорбента является необходимость применения связующего глиноземистого цемента, что усложняет технологию получения глауконитовых гранул, способствует увеличению энергозатрат, снижает сорбционную емкость.The disadvantage of the process for producing a complex granular nanosorbent is the need to use an alumina cement binder, which complicates the technology for producing glauconite granules, helps to increase energy consumption, and reduces sorption capacity.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному изобретению является известный гранулированный наносорбент, включающий глауконит, терморасширенный углерод и связующее, при этом в качестве связующего используют бентонитовую глину при следующем соотношении компонентов, мас.%: бентонитовая глина - 10-40, глауконит - 10-50, терморасширенный углерод - 10-60 (см. патент РФ на изобретение №2428249, МПК B01J 20/20, B01J 20/16, В82В 3/00, опубл. 10.09.2011 г.).The closest in technical essence to the proposed invention is a known granular nanosorbent, including glauconite, thermally expanded carbon and a binder, while bentonite clay is used as a binder in the following ratio of components, wt.%: Bentonite clay - 10-40, glauconite - 10-50 thermally expanded carbon - 10-60 (see RF patent for the invention No. 2428249, IPC B01J 20/20, B01J 20/16, B82B 3/00, publ. 09/10/2011).

Также наиболее близким по технической сущности к предложенному изобретению является известный способ получения гранулированного наносорбента, включающий смешивание исходных компонентов с последующим добавлением воды до образования пластической массы, гранулирование массы, термическую обработку полученных гранул с последующим их охлаждением, при этом в качестве исходных компонентов используют бентонитовую глину, терморасширенный углерод и глауконит при следующем соотношении компонентов, мас.%: бентонитовая глина - 10-40, глауконит - 10-50, терморасширенный углерод - 10-60, а термическая обработка включает сушку гранул инфракрасным излучением при температуре 70-150°С и СВЧ нагрев гранул, предварительно помещенных в замкнутый термоизолирующий объем из кварцевой керамики, до температуры не более 1000°С (см. патент РФ на изобретение №2428249, МПК B01J 20/20, B01J 20/16, В82В 3/00, опубл. 10.09.2011 г.).Also the closest in technical essence to the proposed invention is a known method for producing granular nanosorbent, including mixing the starting components with subsequent addition of water to form a plastic mass, granulating the mass, heat treatment of the obtained granules with their subsequent cooling, using bentonite clay as the starting components , thermally expanded carbon and glauconite in the following ratio of components, wt.%: bentonite clay - 10-40, glauconite - 10 -50, thermally expanded carbon - 10-60, and heat treatment includes drying granules with infrared radiation at a temperature of 70-150 ° C and microwave heating of granules previously placed in a closed thermally insulating volume of quartz ceramic to a temperature of not more than 1000 ° C (see RF patent for the invention No. 2428249, IPC B01J 20/20, B01J 20/16, B82B 3/00, publ. 09/10/2011).

Недостатком известного способа получения гранулированного наносорбента является применение глауконита, который не прошел стадию обогащения и имеет балластную фракцию (кварц, полевой шпат и т.д.) от 20 до 60%, что в свою очередь влияет на снижение сорбционной емкости гранул.A disadvantage of the known method for producing granular nanosorbent is the use of glauconite, which has not passed the enrichment stage and has a ballast fraction (quartz, feldspar, etc.) from 20 to 60%, which in turn affects the decrease in the sorption capacity of the granules.

Основной задачей настоящего изобретения является разработка экономичного способа получения гранулированного комбинированного наноструктурированного сорбента на основе глауконитового связующего с наполнителями сорбентами для сорбции широкого спектра загрязняющих веществ с большой избирательной сорбционной эффективностью.The main objective of the present invention is to develop an economical method for producing a granular combined nanostructured sorbent based on a glauconite binder with fillers sorbents for sorption of a wide range of pollutants with high selective sorption efficiency.

Единым техническим результатом, достигаемым при решении настоящей задачи при осуществлении группы изобретений, является обеспечение максимального фильтрующего и сорбирующего эффекта наноструктурированного сорбента за счет оптимального качественного и количественного подбора исходных сорбционных компонентов, а также снижение энергозатрат за счет уменьшения температуры технологического процесса.The single technical result achieved in solving this problem when implementing the group of inventions is to provide the maximum filtering and sorbing effect of the nanostructured sorbent due to the optimal qualitative and quantitative selection of the initial sorption components, as well as reducing energy consumption by reducing the temperature of the process.

Указанный технический результат достигается тем, что состав для получения гранулированного комбинированного наноструктурированного сорбента, включающий связующее, согласно изобретению, содержит мелкодисперсные сорбционные наполнители - глауконит, обогащенный до его содержания не менее 98%, и фуллеренсодержащий шунгит, а в качестве связующего - суспензию глауконитовой и бентонитовой глины на водной основе в соотношении от 1:3 до 3:5, соответственно, и влажности не более 95%, при следующем соотношении компонентов, мас.%: обогащенный глауконит - 10-50, фуллеренсодержащий шунгит - 10-50, суспензия - 40-80.The technical result is achieved in that the composition for producing a granular combined nanostructured sorbent, comprising a binder, according to the invention, contains finely dispersed sorption fillers - glauconite, enriched to its content of not less than 98%, and fullerene-containing shungite, and as a binder - a suspension of glauconite and bentonite water-based clays in a ratio of 1: 3 to 3: 5, respectively, and a moisture content of not more than 95%, with the following ratio of components, wt.%: enriched glauconite - 10-50, fullerene-containing shungite - 10-50, suspension - 40-80.

Указанный технический результат достигается также тем, что в способе получения гранулированного комбинированного наноструктурированного сорбента, включающем смешивание исходных мелкодисперсных сорбционных наполнителей с последующим добавлением связующего, испарения влаги до образования пластической массы, гранулирование массы, термическую обработку полученных гранул с последующим их охлаждением, согласно изобретению, в качестве связующего используют суспензию, содержащую глауконитовую и бентонитовую глины на водной основе в соотношении от 1:3 до 3:5, соответственно, и влажности не более 95%, а исходные мелкодисперсные сорбционные наполнители содержат глауконит, обогащенный до его содержания не менее 98%, и второй наполнитель, выбранный из группы: фуллеренсодержащий шунгит, или диатомит, или терморасширенный графит, или интеркалированный графит, или активированный уголь, или цеолиты, при этом смешивание осуществляют до образования пластической массы влажностью не более 32%, при следующем соотношении компонентов, мас.%: сорбционные наполнители - 20-60, суспензия - 40-80.The specified technical result is also achieved by the fact that in the method for producing a granular combined nanostructured sorbent, comprising mixing the initial finely divided sorption fillers followed by the addition of a binder, evaporation of moisture to form a plastic mass, granulation of the mass, heat treatment of the obtained granules with their subsequent cooling, according to the invention, in as a binder use a suspension containing glauconite and bentonite clay water-based in a ratio of 1: 3 to 3: 5, respectively, and a moisture content of not more than 95%, and the initial finely divided sorption fillers contain glauconite enriched to its content of not less than 98%, and a second filler selected from the group: fullerene-containing shungite, or diatomite, or thermally expanded graphite, or intercalated graphite, or activated carbon, or zeolites, while mixing is carried out until the plastic mass is formed with a moisture content of not more than 32%, with the following ratio of components, wt.%: sorption fillers - 20-60, suspension - 40-80 .

Исходным компонентом, используемым в качестве природного связующего при получении комбинированных гранул, является глауконит. Известно, что глауконит является глинистым минералом переменного состава с высоким содержанием двух- и трехвалентного железа, кальция, магния, калия, фосфора, который, как правило, содержит более двадцати микроэлементов, среди которых - медь, серебро, никель, кобальт, марганец, цинк, молибден, мышьяк, хром, олово, бериллий, кадмий, и другие. Все они находятся в легко извлекаемой форме сменных катионов, которые замещаются находящимися в избытке в окружающей среде элементами. Этим свойством, а также наличием слоистой структуры объясняются высокие сорбционные свойства глауконита по отношению к нефтепродуктам, тяжелым металлам, радионуклидам. В то же время для глауконита характерен низкий процент десорбции (удаление из жидкостей или твердых тел веществ, поглощенных при адсорбции или абсорбции) и пролонгированное действие, высокая теплоемкость, пластичность и пр.The initial component used as a natural binder in the preparation of combined granules is glauconite. It is known that glauconite is a clay mineral of variable composition with a high content of ferrous and trivalent iron, calcium, magnesium, potassium, phosphorus, which, as a rule, contains more than twenty trace elements, including copper, silver, nickel, cobalt, manganese, zinc , molybdenum, arsenic, chromium, tin, beryllium, cadmium, and others. All of them are in easily removable form of exchangeable cations, which are replaced by elements in excess in the environment. This property, as well as the presence of a layered structure, explains the high sorption properties of glauconite in relation to oil products, heavy metals, radionuclides. At the same time, glauconite is characterized by a low percentage of desorption (removal from liquids or solids of substances absorbed by adsorption or absorption) and prolonged action, high heat capacity, ductility, etc.

Глауконит по своим структурно-геохимическим свойствам является минеральным сырьем многоцелевого назначения. Однако при всех положительных качествах природного глауконита существует проблема его гранулирования в чистом виде, без привлечения стороннего связующего, вследствие высокой плотности и гидравлического сопротивления. Применение необработанного глауконитового песка в качестве сорбента, при всех его повышенных сорбционных свойствах представляется невозможным из-за пептизации глинистой фракции глауконита. Поэтому гранулирование глауконита в известных технических решениях осуществляется с применением разнообразных связующих, например диоксида циркония или бентонитовой глины, которые, с одной стороны, способствовали нормальному гранулированию глауконита, а с другой стороны - уменьшению сорбционных свойств.Glauconite in its structural and geochemical properties is a mineral raw material for multipurpose use. However, with all the positive qualities of natural glauconite, there is a problem of granulating it in its pure form, without involving an external binder, due to its high density and hydraulic resistance. The use of untreated glauconite sand as a sorbent, with all its enhanced sorption properties, seems impossible due to peptization of the clay fraction of glauconite. Therefore, granulation of glauconite in known technical solutions is carried out using a variety of binders, for example zirconium dioxide or bentonite clay, which, on the one hand, contributed to the normal granulation of glauconite, and on the other hand, reduced sorption properties.

Исходным компонентом, используемым в качестве природного сорбирующего наполнителя при получении комбинированных гранул, также является фуллеренсодержащий шунгит - группа твердых углеродистых минеральных веществ, представляющих в главной массе аморфные разновидности углерода, близкие по составу графиту. Химический состав фуллеренсодержащего шунгита непостоянен: в среднем содержит 60-70% углерода и 30-40% золы. В золе содержится: 35-50% окиси кремния, 10-25% окиси алюминия, 4-6% окиси калия, 1-5% окиси натрия, 1-4% окиси титана, 0,1-1% фуллеренов, а также примеси других элементов.The starting component used as a natural sorbent filler in the preparation of combined granules is also fullerene-containing shungite - a group of solid carbonaceous minerals, which are mainly amorphous carbon species that are similar in composition to graphite. The chemical composition of fullerene-containing shungite is variable: on average it contains 60-70% carbon and 30-40% ash. The ash contains: 35-50% silica, 10-25% alumina, 4-6% potassium oxide, 1-5% sodium oxide, 1-4% titanium oxide, 0.1-1% fullerenes, as well as impurities other elements.

Предложенное техническое решение обеспечивает возможность сорбции широкого спектра загрязняющих веществ, с большой избирательной сорбционной эффективностью, зависящей от состава комплекса гранулированного наносорбента, полученного на основе природного связующего - суспензии глауконитовой и бентонитовой глины на водной основе в соотношении от 1:3 до 3:5, соответственно, и влажности не более 95%, в которую добавляют исходные сорбционные наполнители до образования пластической массы влажностью не более 32%, что наглядно отражено в представленной ниже таблице.The proposed technical solution provides the possibility of sorption of a wide range of pollutants, with high selective sorption efficiency, depending on the composition of the complex of granular nanosorbent obtained on the basis of a natural binder - a suspension of glauconite and bentonite clay on a water basis in a ratio of 1: 3 to 3: 5, respectively and humidity not more than 95%, in which the initial sorption fillers are added until the plastic mass is formed with a moisture content of not more than 32%, which is clearly reflected in the presentation ennoy following table.

ТаблицаTable Сравнение сорбционной эффективности свойств гранулированных комбинированных наноструктурированных сорбентов с разными наполнителями на основе связующего, суспензии глауконитовой и бентонитовой глины.Comparison of the sorption efficiency of the properties of granular combined nanostructured sorbents with different fillers based on a binder, a suspension of glauconite and bentonite clay. Наименование комбинированных гранулированных сорбентовThe name of the combined granular sorbents Эффективность сорбции, %Sorption efficiency,% Тяжелые металлыHeavy metals ФенолPhenol НефтепродуктыOil products FeFe MnMn CdCd ZnZn CuCu AsAs Обогащенный глауконит с фуллеренсодержащим шунгитомEnriched glauconite with fullerene-containing shungite 6565 7070 4545 9292 9494 9797 8585 8787 Обогащенный глауконит с диатомитомEnriched glauconite with diatomaceous earth 9797 9898 6565 5858 7575 6565 5858 5252 Обогащенный глауконит с терморасширенным углеродомEnriched Glauconite with Thermally Expanded Carbon 5555 6868 9898 6565 7272 6565 9898 9898 Обогащенный глауконит с интеркалированным графитомEnriched glauconite with intercalated graphite 7373 7575 9898 7070 6868 9898 9898 9898 Обогащенный глауконит с активированным углемEnriched Activated Carbon Glauconite 4545 5252 3838 9898 9595 3232 9595 9898 Обогащенный глауконит с цеолитомEnriched green earth with zeolite 9898 9797 9595 6565 7575 6262 7575 7878

Из таблицы видно, что комбинированные гранулированные сорбенты с большой избирательной сорбционной эффективностью, зависящей от состава комплекса гранулированного наносорбента, сорбируют широкий спектр загрязняющих веществ. При совместном использовании комбинированных гранулированных сорбентов, которые обладают химической инертностью друг к другу, сорбируются все присутствующие в пробе загрязняющие вещества.The table shows that combined granular sorbents with high selective sorption efficiency, depending on the composition of the complex of granular nanosorbent, sorb a wide range of pollutants. When combined use of combined granular sorbents that have a chemical inertness to each other, all contaminants present in the sample are sorbed.

Выбранное соотношение суспензии глауконитовой и бентонитовой глины на водной основе от 1:3 до 3:5 зависит от сорбционного наполнителя, используемого в комплексе, который может влиять на твердость гранул, а для большей твердости к глаукониту добавляется бентонит, в котором содержится до 70% монтморрилонита (глинистой составляющей), в глауконите монтморрилонита от 20 до 30%.The selected ratio of a suspension of glauconite and bentonite clay on a water basis from 1: 3 to 3: 5 depends on the sorption filler used in the complex, which can affect the hardness of the granules, and bentonite, which contains up to 70% montmorrillonite, is added to glauconite (clay component), in montmorrillonite glauconite from 20 to 30%.

Предлагаемый способ получения комбинированных гранул на основе природного связующего - суспензии глинистой фракции глауконита и бентонитовой глины с добавлением различных сорбционных наполнителей - заключается в следующем.The proposed method for producing combined granules based on a natural binder - a suspension of clay fraction of glauconite and bentonite clay with the addition of various sorption fillers - is as follows.

Предварительно изготавливается связующее - суспензия глинистой фракции глауконита и бентонитовой глины по следующей технологии.A binder is preliminarily made — a suspension of the clay fraction of glauconite and bentonite clay according to the following technology.

Из глауконитового песка, прогретого до температуры 70-100°С и просеянного через сита, имеющие размер от 0,8 до 0,25 мм, с помощью магнитной сепарации проводится извлечение слабомагнитного минерала глауконита. При сепарации отделяются балластные фракции (кварц, полевой шпат, немагнитный глауконит и т.д.) от магнитного глауконита. Отделенный магнитный глауконит измельчается на любом мелющем устройстве (позволяющем получить обогащенный глауконит фракции от 1 до 100 мкм). Из оставшейся балластной фракции (кварц, полевой шпат, немагнитный глауконит и т.д.) водой отмучивается немагнитная глауконитовая глинистая фракция до получения суспензии с влажностью не более 95% и концентрацией не менее 1%. В отмученную немагнитную глауконитовую перемешиваемую суспензию добавляют бентонитовую глину фракции от 1 до 100 мкм, получая суспензию немагнитной глауконитовой и бентонитовой глины на водной основе в соотношении от 1:3 до 3:5, соответственно, и влажности не более 95%. Все перемешивается в гомогенезаторе в течение не более 10 мин. В перемешиваемую суспензию добавляются сорбционные наполнители фракции от 1 до 100 мкм до доведения остаточной влажности получаемой пластической массы не более 32%. Полученная таким образом пластическая масса используется при получении комбинированных наноструктурированных сорбционных гранул на основе связующего - суспензии глинистой немагнитной фракции глауконита и бентонитовой глины с разными наполнителями. Для комбинированных сорбционных гранул могут использоваться как сорбционные наполнители следующие мелкодисперсно подготовленные вещества: обогащенный глауконит (т.е. глауконит, освобожденный от балластной фракции магнитным сепарированием); природный фуллеренсодержащий шунгит; диатомит; терморасширенный углерод; интеркалированный графит; активированный уголь; цеолиты.From glauconite sand heated to a temperature of 70-100 ° C and sifted through sieves having a size of from 0.8 to 0.25 mm, the low-magnetic mineral of glauconite is extracted using magnetic separation. During separation, ballast fractions (quartz, feldspar, non-magnetic glauconite, etc.) are separated from magnetic glauconite. The separated magnetic glauconite is crushed on any grinding device (allowing to obtain enriched glauconite fractions from 1 to 100 microns). Of the remaining ballast fraction (quartz, feldspar, non-magnetic glauconite, etc.), the non-magnetic glauconite clay fraction is elutriated with water until a suspension is obtained with a moisture content of not more than 95% and a concentration of not less than 1%. Bentonite clay of a fraction of 1 to 100 μm is added to the elongated non-magnetic glauconite mixed suspension, obtaining a suspension of non-magnetic glauconite and bentonite clay on a water basis in a ratio of 1: 3 to 3: 5, respectively, and a moisture content of not more than 95%. Everything is mixed in a homogenizer for no more than 10 minutes. Sorption fillers of a fraction from 1 to 100 μm are added to the stirred suspension to bring the residual moisture content of the resulting plastic mass to no more than 32%. Thus obtained plastic mass is used in the preparation of combined nanostructured sorption granules based on a binder — a suspension of clay non-magnetic fraction of glauconite and bentonite clay with different fillers. For combined sorption granules, the following finely divided substances can be used as sorption fillers: enriched glauconite (ie glauconite, freed from the ballast fraction by magnetic separation); natural fullerene-containing shungite; diatomite; thermally expanded carbon; intercalated graphite; Activated carbon; zeolites.

Получение комбинированных гранул на основе природного связующего - суспензии глинистой немагнитной фракции глауконита и бентонитовой глины с добавлением различных сорбционных наполнителей производится по следующей технологии.The preparation of combined granules based on a natural binder - a suspension of clay non-magnetic fraction of glauconite and bentonite clay with the addition of various sorption fillers is carried out according to the following technology.

В полученную суспензию глинистой немагнитной фракции глауконита и бентонитовой глины, имеющей влажность не более 95%, добавляются по отдельности мелкодисперсные сорбционные наполнители в следующих составах и % мас. соотношениях равных: сорбционные наполнители - 20-60, суспензия - 40-80.To the resulting suspension of a clay non-magnetic fraction of glauconite and bentonite clay having a moisture content of not more than 95%, finely dispersed sorption fillers are separately added in the following compositions and% wt. equal proportions: sorption fillers - 20-60, suspension - 40-80.

В качестве сорбционных наполнителей могут быть использованы обогащенный глауконит концентрации не менее 98% и фуллеренсодержащий шунгит, или диатомит, или терморасширенный углерод, или интеркалированный графит, или активированный уголь, или цеолиты.Enriched glauconite with a concentration of at least 98% and fullerene-containing schungite, or diatomite, or thermally expanded carbon, or intercalated graphite, or activated carbon, or zeolites can be used as sorption fillers.

Полученную пластическую массу влажностью не более 32% перемешивают в гомогенезаторе. Из полученной массы изготавливаются комбинированные гранулы на основе природного связующего - суспензии глинистой фракции глауконита и бентонитовой глины с добавлением различных сорбционных наполнителей, диаметром от 1 до 80 мм и длиной от 1 до 80 мм. Полученные гранулы подсушиваются путем обдувания горячим воздухом температурой не более 50°С до остаточной влажности гранул не менее 3%. Остывшие гранулы подаются в дробилку, где превращаются в гранулы неправильной формы, имеющие размер в поперечнике от 1 до 80 мм и в длину также от 1 до 80 мм. В результате дробления образуется различный гранулометрический состав. Гранулы просеиваются через сита, имеющие размер от 1 до 80 мм. Просеянные гранулы сортируются по гранулометрическому составу и направляются на обжиг при температуре не более 700°С в течение не более 3 ч. Дефектные гранулы, отсев и мелкая фракция, образующиеся при дроблении, направляются обратно на мелющее устройство, позволяющее получить фракцию от 1 до 100 мкм. После помола направляется на стадию перемешивания с водой и на вторичное гранулирование. При такой технологии отходов не образуется.The resulting plastic mass with a moisture content of not more than 32% is mixed in a homogenizer. Combined granules based on a natural binder — a suspension of the clay fraction of glauconite and bentonite clay with the addition of various sorption fillers, with a diameter of 1 to 80 mm and a length of 1 to 80 mm, are made from the resulting mass. The obtained granules are dried by blowing with hot air at a temperature of not more than 50 ° C to a residual moisture content of the granules of at least 3%. The cooled granules are fed to a crusher, where they are transformed into irregularly shaped granules having a size in the range from 1 to 80 mm and in length from 1 to 80 mm. As a result of crushing, various particle size distribution is formed. The granules are sieved through sieves having a size of 1 to 80 mm. The sieved granules are sorted by particle size distribution and sent for firing at a temperature of not more than 700 ° C for no more than 3 hours. Defective granules, screenings and a fine fraction formed during crushing are sent back to the grinding device, which allows to obtain a fraction from 1 to 100 microns . After grinding, it is sent to the stage of mixing with water and to secondary granulation. With this technology, no waste is generated.

Изобретение иллюстрируется следующими условными примерами:The invention is illustrated by the following conditional examples:

Пример 1. В подготовленную суспензию глауконитовой и бентонитовой глины на водной основе в соотношении 1:3, соответственно, и влажности 65%, составляющую 40 мас.%, добавляют сорбционные наполнители при следующем соотношении компонентов, мас.%: обогащенный глауконит - 40, фуллеренсодержащий шунгит - 20.Example 1. In the prepared suspension of glauconite and bentonite clay on a water basis in a ratio of 1: 3, respectively, and a moisture content of 65%, comprising 40 wt.%, Add sorption fillers in the following ratio of components, wt.%: Enriched glauconite - 40, fullerene-containing shungite - 20.

Полученную массу перемешивают в гомогенезаторе до доведения суспензии до влажности 30%. Из массы изготавливают гранулы на экструдере, снабженном перемешивающим устройством, имеющие размер в поперечнике от 1 до 80 мм, и в длину также от 10 до 80 мм, которые подсушивают горячим воздухом, используя тепловую пушку, до влажности 3%. Полученные гранулы направляют в молотковую дробилку, после дробилки гранулы, имеющие размер в поперечнике от 1 до 80 мм и в длину также от 1 до 80 мм, просеивают через сита и сортируют по гранулометрическому составу. Далее гранулы отжигают в муфельной печи при температуре не более 700°С в течение 1 ч, охлаждают и фасуют в тару. Выход готовых гранул составляет 10%. Дефектные гранулы, отсев и мелкая фракция, образующиеся при дроблении, направляют обратно на мелющее устройство, позволяющее получить фракцию от 1 до 100 мкм. После помола смесь направляют на стадию перемешивания с водой и на вторичное гранулирование. При такой технологии отходов не образуется.The resulting mass is mixed in a homogenizer to bring the suspension to a moisture content of 30%. Granules are made from the mass on an extruder equipped with a mixing device, having a size in the range from 1 to 80 mm, and also in length from 10 to 80 mm, which are dried with hot air using a heat gun to a moisture content of 3%. The obtained granules are sent to a hammer mill, after the crusher, granules having a size in the range from 1 to 80 mm and also in length from 1 to 80 mm are sieved through sieves and sorted according to particle size distribution. Next, the granules are annealed in a muffle furnace at a temperature of not more than 700 ° C for 1 h, cooled and packaged in a container. The yield of finished granules is 10%. Defective granules, screenings and a fine fraction formed during crushing are sent back to the grinding device, which allows to obtain a fraction from 1 to 100 microns. After grinding, the mixture is sent to the stage of mixing with water and to secondary granulation. With this technology, waste is not generated.

Пример 2. В подготовленную суспензию глауконитовой и бентонитовой глины на водной основе в соотношении 1:3, соответственно, и влажности 55%, составляющую 50 мас.%, добавляют сорбционные наполнители при следующем соотношении компонентов, мас.%: обогащенный глауконит - 40, диатомит - 10.Example 2. In the prepared suspension of glauconite and bentonite clay on a water basis in a ratio of 1: 3, respectively, and a moisture content of 55%, comprising 50 wt.%, Add sorption fillers in the following ratio of components, wt.%: Enriched glauconite - 40, diatomite - 10.

Полученную массу перемешивают в гомогенезаторе до доведения суспензии до влажности 31%. Из массы изготавливают гранулы на экструдере, снабженном перемешивающим устройством, имеющие размер в поперечнике от 1 до 80 мм и в длину также от 10 до 80 мм, которые подсушивают горячим воздухом, используя тепловую пушку, до влажности не менее 3%. Полученные гранулы направляют в молотковую дробилку, после дробилки гранулы, имеющие размер в поперечнике от 1 до 80 мм и в длину также от 1 до 80 мм, просеивают через сита и сортируют по гранулометрическому составу. Далее гранулы отжигают в муфельной печи при температуре не более 700°С в течение 1 ч, охлаждают и фасуют в тару. Выход готовых гранул составляет 12%. Дефектные гранулы, отсев и мелкая фракция, образующиеся при дроблении, направляют обратно на мелющее устройство, позволяющее получить фракцию от 1 до 100 мкм. После помола смесь направляют на стадию перемешивания с водой и на вторичное гранулирование. При такой технологии отходов не образуется.The resulting mass is mixed in a homogenizer to bring the suspension to a moisture content of 31%. Granules are made from the mass on an extruder equipped with a mixing device, having a size in the range from 1 to 80 mm and also in length from 10 to 80 mm, which are dried with hot air using a heat gun to a moisture content of at least 3%. The obtained granules are sent to a hammer mill, after the crusher, granules having a size in the range from 1 to 80 mm and also in length from 1 to 80 mm are sieved through sieves and sorted according to particle size distribution. Next, the granules are annealed in a muffle furnace at a temperature of not more than 700 ° C for 1 h, cooled and packaged in a container. The yield of finished granules is 12%. Defective granules, screenings and a fine fraction formed during crushing are sent back to the grinding device, which allows to obtain a fraction from 1 to 100 microns. After grinding, the mixture is sent to the stage of mixing with water and to secondary granulation. With this technology, waste is not generated.

Пример 3. В подготовленную суспензию глауконитовой и бентонитовой глины на водной основе в соотношении 2:4, соответственно, и влажности 65%, составляющую 45 мас.%, добавляют сорбционные наполнители при следующем соотношении компонентов, мас.%: обогащенный глауконит - 45, терморасширенный углерод - 10.Example 3. In the prepared suspension of glauconite and bentonite clay on a water basis in a ratio of 2: 4, respectively, and a moisture content of 65%, comprising 45 wt.%, Add sorption fillers in the following ratio of components, wt.%: Enriched glauconite - 45, thermally expanded carbon - 10.

Полученную массу перемешивают в гомогенезаторе до доведения суспензии до влажности 30%. Из массы изготавливают гранулы на экструдере, снабженном перемешивающим устройством, имеющие размер в поперечнике от 1 до 80 мм и в длину также от 10 до 80 мм, которые подсушивают горячим воздухом, используя тепловую пушку, до влажности 5%. Полученные гранулы направляют в молотковую дробилку, после дробилки гранулы, имеющие размер в поперечнике от 1 до 80 мм и в длину также от 1 до 80 мм, просеивают через сита и сортируют по гранулометрическому составу. Далее гранулы отжигают в муфельной печи при температуре 680°С в течение 2 ч, охлаждают и фасуют в тару. Выход готовых гранул составляет 11%. Дефектные гранулы, отсев и мелкая фракция, образующиеся при дроблении, направляют обратно на мелющее устройство, позволяющее получить фракцию от 1 до 100 мкм. После помола смесь направляют на стадию перемешивания с водой и на вторичное гранулирование. При такой технологии отходов не образуется.The resulting mass is mixed in a homogenizer to bring the suspension to a moisture content of 30%. Granules are made from the mass on an extruder equipped with a mixing device, having a size in the range from 1 to 80 mm and also in length from 10 to 80 mm, which are dried with hot air using a heat gun to a moisture content of 5%. The obtained granules are sent to a hammer mill, after the crusher, granules having a size in the range from 1 to 80 mm and also in length from 1 to 80 mm are sieved through sieves and sorted according to particle size distribution. Next, the granules are annealed in a muffle furnace at a temperature of 680 ° C for 2 hours, cooled and packaged in a container. The yield of finished granules is 11%. Defective granules, screenings and a fine fraction formed during crushing are sent back to the grinding device, which allows to obtain a fraction from 1 to 100 microns. After grinding, the mixture is sent to the stage of mixing with water and to secondary granulation. With this technology, no waste is generated.

Пример 4. В подготовленную суспензию глауконитовой и бентонитовой глины на водной основе в соотношении 1:3, соответственно, и влажности 65%, составляющую 40 мас.%, добавляют сорбционные наполнители при следующем соотношении компонентов, мас.%: обогащенный глауконит - 50, интеркалированный графит - 10.Example 4. In the prepared suspension of glauconite and bentonite clay on a water basis in a ratio of 1: 3, respectively, and a moisture content of 65%, comprising 40 wt.%, Add sorption fillers in the following ratio of components, wt.%: Enriched glauconite - 50, intercalated graphite - 10.

Полученную массу перемешивают в гомогенезаторе до доведения суспензии до влажности 31%. Из массы изготавливают гранулы на экструдере, снабженном перемешивающим устройством, имеющие размер в поперечнике от 1 до 80 мм и в длину также от 10 до 80 мм, которые подсушивают горячим воздухом, используя тепловую пушку, до влажности не менее 3%. Полученные гранулы направляют в молотковую дробилку, после дробилки гранулы, имеющие размер в поперечнике от 1 до 80 мм и в длину также от 1 до 80 мм, просеивают через сита и сортируют по гранулометрическому составу. Далее гранулы отжигают в муфельной печи при температуре не более 700°С в течение 1 ч, охлаждают и фасуют в тару. Выход готовых гранул составляет 9%. Дефектные гранулы, отсев и мелкая фракция, образующиеся при дроблении, направляют обратно на мелющее устройство, позволяющее получить фракцию от 1 до 100 мкм. После помола смесь направляют на стадию перемешивания с водой и на вторичное гранулирование. При такой технологии отходов не образуется.The resulting mass is mixed in a homogenizer to bring the suspension to a moisture content of 31%. Granules are made from the mass on an extruder equipped with a mixing device, having a size in the range from 1 to 80 mm and also in length from 10 to 80 mm, which are dried with hot air using a heat gun to a moisture content of at least 3%. The obtained granules are sent to a hammer mill, after the crusher, granules having a size in the range from 1 to 80 mm and also in length from 1 to 80 mm are sieved through sieves and sorted according to particle size distribution. Next, the granules are annealed in a muffle furnace at a temperature of not more than 700 ° C for 1 h, cooled and packaged in a container. The yield of finished granules is 9%. Defective granules, screenings and a fine fraction formed during crushing are sent back to the grinding device, which allows to obtain a fraction from 1 to 100 microns. After grinding, the mixture is sent to the stage of mixing with water and to secondary granulation. With this technology, no waste is generated.

Пример 5. В подготовленную суспензию глауконитовой и бентонитовой глины на водной основе в соотношении 3:5, соответственно, и влажности 50%, составляющую 40 мас.%, добавляют сорбционные наполнители при следующем соотношении компонентов, мас.%: обогащенный глауконит - 40, активированный уголь - 20.Example 5. In the prepared suspension of glauconite and bentonite clay on a water basis in a ratio of 3: 5, respectively, and a humidity of 50%, comprising 40 wt.%, Add sorption fillers in the following ratio of components, wt.%: Enriched glauconite - 40, activated coal - 20.

Полученную массу перемешивают в гомогенезаторе до доведения суспензии до влажности 31%. Из массы изготавливают гранулы на экструдере, снабженном перемешивающим устройством, имеющие размер в поперечнике от 1 до 80 мм и в длину также от 10 до 80 мм, которые подсушивают горячим воздухом, используя тепловую пушку, до влажности не менее 3%. Полученные гранулы направляют в молотковую дробилку, после дробилки гранулы, имеющие размер в поперечнике от 1 до 80 мм и в длину также от 1 до 80 мм, просеивают через сита и сортируют по гранулометрическому составу. Далее гранулы отжигают в муфельной печи при температуре не более 700°С в течение 1 ч, охлаждают и фасуют в тару. Выход готовых гранул составляет 15%. Дефектные гранулы, отсев и мелкая фракция, образующиеся при дроблении, направляют обратно на мелющее устройство, позволяющее получить фракцию от 1 до 100 мкм. После помола смесь направляют на стадию перемешивания с водой и на вторичное гранулирование. При такой технологии отходов не образуется.The resulting mass is mixed in a homogenizer to bring the suspension to a moisture content of 31%. Granules are made from the mass on an extruder equipped with a mixing device, having a size in the range from 1 to 80 mm and also in length from 10 to 80 mm, which are dried with hot air using a heat gun to a moisture content of at least 3%. The obtained granules are sent to a hammer mill, after the crusher, granules having a size in the range from 1 to 80 mm and also in length from 1 to 80 mm are sieved through sieves and sorted according to particle size distribution. Next, the granules are annealed in a muffle furnace at a temperature of not more than 700 ° C for 1 h, cooled and packaged in a container. The yield of finished granules is 15%. Defective granules, screenings and a fine fraction formed during crushing are sent back to the grinding device, which allows to obtain a fraction from 1 to 100 microns. After grinding, the mixture is sent to the stage of mixing with water and to secondary granulation. With this technology, waste is not generated.

Пример 6. В подготовленную суспензию глауконитовой и бентонитовой глины на водной основе в соотношении 1:3, соответственно, и влажности 70%, составляющую 40 мас.%, добавляют сорбционные наполнители при следующем соотношении компонентов, мас.%: обогащенный глауконит - 50, цеолиты - 10.Example 6. In the prepared suspension of glauconite and bentonite clay on a water basis in a ratio of 1: 3, respectively, and a moisture content of 70%, comprising 40 wt.%, Add sorption fillers in the following ratio of components, wt.%: Enriched glauconite - 50, zeolites - 10.

Полученную массу перемешивают в гомогенезаторе до доведения суспензии до влажности 30%. Из массы изготавливают гранулы на экструдере, снабженном перемешивающим устройством, имеющие размер в поперечнике от 1 до 80 мм и в длину также от 10 до 80 мм, которые подсушивают горячим воздухом, используя тепловую пушку, до влажности не менее 3%. Полученные гранулы направляют в молотковую дробилку, после дробилки гранулы, имеющие размер в поперечнике от 1 до 80 мм и в длину также от 1 до 80 мм, просеивают через сита и сортируют по гранулометрическому составу. Далее гранулы отжигают в муфельной печи при температуре не более 700°С в течение 1 ч, охлаждают и фасуют в тару. Выход готовых гранул составляет 16%. Дефектные гранулы, отсев и мелкая фракция, образующиеся при дроблении, направляют обратно на мелющее устройство, позволяющее получить фракцию от 1 до 100 мкм. После помола смесь направляют на стадию перемешивания с водой и на вторичное гранулирование. При такой технологии отходов не образуется.The resulting mass is mixed in a homogenizer to bring the suspension to a moisture content of 30%. Granules are made from the mass on an extruder equipped with a mixing device, having a size in the range from 1 to 80 mm and also in length from 10 to 80 mm, which are dried with hot air using a heat gun to a moisture content of at least 3%. The obtained granules are sent to a hammer mill, after the crusher, granules having a size in the range from 1 to 80 mm and also in length from 1 to 80 mm are sieved through sieves and sorted according to particle size distribution. Next, the granules are annealed in a muffle furnace at a temperature of not more than 700 ° C for 1 h, cooled and packaged in a container. The yield of finished granules is 16%. Defective granules, screenings and a fine fraction formed during crushing are sent back to the grinding device, which allows to obtain a fraction from 1 to 100 microns. After grinding, the mixture is sent to the stage of mixing with water and to secondary granulation. With this technology, no waste is generated.

Настоящее изобретение не ограничено описанными выше примерами, приведенными лишь в качестве иллюстрации конкретных вариантов его осуществления.The present invention is not limited to the examples described above, given only as an illustration of specific options for its implementation.

Claims (2)

1. Состав для получения гранулированного комбинированного наноструктурированного сорбента, включающий связующее, отличающийся тем, что он содержит мелкодисперсные сорбционные наполнители: глауконит, обогащенный до его содержания не менее 98%, и фуллеренсодержащий шунгит, а в качестве связующего - суспензию глауконитовой и бентонитовой глины на водной основе в соотношении от 1:3 до 3:5, соответственно, и влажности не более 95%, при следующем соотношении компонентов, мас.%: обогащенный глауконит - 10-50, фуллеренсодержащий шунгит - 10-50, суспензия - 40-80.1. The composition for producing a granular combined nanostructured sorbent, comprising a binder, characterized in that it contains finely dispersed sorption fillers: glauconite, enriched to its content of at least 98%, and fullerene-containing shungite, and as a binder, a suspension of glauconite and bentonite clay on aqueous basis in a ratio of 1: 3 to 3: 5, respectively, and humidity not more than 95%, with the following ratio of components, wt.%: enriched glauconite - 10-50, fullerene-containing shungite - 10-50, suspension - 40- 80. 2. Способ получения гранулированного комбинированного наноструктурированного сорбента, включающий смешивание исходных мелкодисперсных сорбционных наполнителей с последующим добавлением связующего, испарение влаги до образования пластической массы, гранулирование массы, термическую обработку полученных гранул с последующим их охлаждением, отличающийся тем, что в качестве связующего используют суспензию, содержащую глауконитовую и бентонитовую глины на водной основе в соотношении от 1:3 до 3:5, соответственно, и влажности не более 95%, а исходные мелкодисперсные сорбционные наполнители содержат глауконит, обогащенный до его содержания не менее 98%, и второй наполнитель, выбранный из группы: фуллеренсодержащий шунгит, или диатомит, или терморасширенный графит, или интеркалированный графит, или активированный уголь, или цеолиты, при этом смешивание осуществляют до образования пластической массы влажностью не более 32%, при следующем соотношении компонентов, мас.%: сорбционные наполнители - 20-60, суспензия - 40-80. 2. A method of producing a granular combined nanostructured sorbent, comprising mixing the initial finely divided sorption fillers followed by the addition of a binder, evaporation of moisture to form a plastic mass, granulation of the mass, heat treatment of the obtained granules with their subsequent cooling, characterized in that a suspension containing water-based glauconite and bentonite clay in a ratio of 1: 3 to 3: 5, respectively, and a moisture content of not more than 95%, and the initial finely divided sorption fillers contain glauconite enriched to its content of not less than 98%, and a second filler selected from the group: fullerene-containing schungite, or diatomite, or thermally expanded graphite, or intercalated graphite, or activated carbon, or zeolites, while mixing is carried out to plastic mass formation with a moisture content of not more than 32%, with the following ratio of components, wt.%: sorption fillers - 20-60, suspension - 40-80.
RU2011152735/05A 2011-12-22 2011-12-22 Composition for producing pelletised nanostructured sorbent and method to this end RU2482911C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011152735/05A RU2482911C1 (en) 2011-12-22 2011-12-22 Composition for producing pelletised nanostructured sorbent and method to this end

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011152735/05A RU2482911C1 (en) 2011-12-22 2011-12-22 Composition for producing pelletised nanostructured sorbent and method to this end

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2482911C1 true RU2482911C1 (en) 2013-05-27

Family

ID=48791837

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011152735/05A RU2482911C1 (en) 2011-12-22 2011-12-22 Composition for producing pelletised nanostructured sorbent and method to this end

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2482911C1 (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2545711C1 (en) * 2013-11-20 2015-04-10 Общество с ограниченной ответственностью "Технопарк" Enterosorbent and method of its obtaining
RU2555330C2 (en) * 2013-06-03 2015-07-10 Общество с ограниченной ответственностью "СТЭЛМАС-Д" Drinking water production method and installation for drinking water production
RU2570877C2 (en) * 2014-01-22 2015-12-10 Общество с ограниченной ответственностью "Технопарк" Composite sorbent for sorption of radionuclides
RU2575712C1 (en) * 2014-11-10 2016-02-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)" Fullerene-containing sorbnet, based on activated coal, and method of obtaining thereof
RU2604848C1 (en) * 2015-06-10 2016-12-10 Вадим Сергеевич Рыбков Method of cleaning gas emissions by means of sorption catalyst
RU2612286C1 (en) * 2016-02-08 2017-03-06 Общество с ограниченной ответственностью "Сириус" Sorbent-activator for purification of oil-contaminated soils and grounds and method for production thereof
RU2615526C1 (en) * 2016-02-08 2017-04-05 Общество с ограниченной ответственностью "Сириус" Sorbent-activator for purification of oil-contaminated soils and grounds and method for production thereof
RU2644880C1 (en) * 2017-03-14 2018-02-14 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) Method for obtaining sorbent for purifying wastewater from multicomponent pollutants
RU2748595C1 (en) * 2020-10-17 2021-05-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) Method for producing aluminosilicate sorbent for purification of natural and waste waters from heavy metal ions

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2167107C1 (en) * 2000-10-17 2001-05-20 Царегородцев Андрей Витальевич Method of cleaning water from radical and ion-radical particles
RU2169691C2 (en) * 1996-03-05 2001-06-27 Фабио Перини С.П.А. Rewinding and cutting machine tool with roll rear end terminating device
RU2220632C2 (en) * 2000-09-18 2004-01-10 Бурангулов Наиль Идрисович Filter for tobacco articles
RU2240862C1 (en) * 2003-10-31 2004-11-27 Кущ Сергей Дмитриевич Sorbent and method for preparation therof (options)
RU2323769C1 (en) * 2006-08-04 2008-05-10 Андрей Аронович Золотушкин Method of gas emission filtering and device for its realization
RU2428249C2 (en) * 2009-07-13 2011-09-10 Закрытое акционерное общество "Научно-производственная компания МЕДИАНА-ФИЛЬТР" Granulated nanosorbent and method of its production
RU2429906C1 (en) * 2009-12-29 2011-09-27 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Лисскон" Complex granular nanosorbent

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2169691C2 (en) * 1996-03-05 2001-06-27 Фабио Перини С.П.А. Rewinding and cutting machine tool with roll rear end terminating device
RU2220632C2 (en) * 2000-09-18 2004-01-10 Бурангулов Наиль Идрисович Filter for tobacco articles
RU2167107C1 (en) * 2000-10-17 2001-05-20 Царегородцев Андрей Витальевич Method of cleaning water from radical and ion-radical particles
RU2240862C1 (en) * 2003-10-31 2004-11-27 Кущ Сергей Дмитриевич Sorbent and method for preparation therof (options)
RU2323769C1 (en) * 2006-08-04 2008-05-10 Андрей Аронович Золотушкин Method of gas emission filtering and device for its realization
RU2428249C2 (en) * 2009-07-13 2011-09-10 Закрытое акционерное общество "Научно-производственная компания МЕДИАНА-ФИЛЬТР" Granulated nanosorbent and method of its production
RU2429906C1 (en) * 2009-12-29 2011-09-27 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Лисскон" Complex granular nanosorbent

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2555330C2 (en) * 2013-06-03 2015-07-10 Общество с ограниченной ответственностью "СТЭЛМАС-Д" Drinking water production method and installation for drinking water production
RU2545711C1 (en) * 2013-11-20 2015-04-10 Общество с ограниченной ответственностью "Технопарк" Enterosorbent and method of its obtaining
RU2570877C2 (en) * 2014-01-22 2015-12-10 Общество с ограниченной ответственностью "Технопарк" Composite sorbent for sorption of radionuclides
RU2575712C1 (en) * 2014-11-10 2016-02-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)" Fullerene-containing sorbnet, based on activated coal, and method of obtaining thereof
RU2604848C1 (en) * 2015-06-10 2016-12-10 Вадим Сергеевич Рыбков Method of cleaning gas emissions by means of sorption catalyst
RU2612286C1 (en) * 2016-02-08 2017-03-06 Общество с ограниченной ответственностью "Сириус" Sorbent-activator for purification of oil-contaminated soils and grounds and method for production thereof
RU2615526C1 (en) * 2016-02-08 2017-04-05 Общество с ограниченной ответственностью "Сириус" Sorbent-activator for purification of oil-contaminated soils and grounds and method for production thereof
RU2644880C1 (en) * 2017-03-14 2018-02-14 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) Method for obtaining sorbent for purifying wastewater from multicomponent pollutants
RU2748595C1 (en) * 2020-10-17 2021-05-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) Method for producing aluminosilicate sorbent for purification of natural and waste waters from heavy metal ions
RU2797375C1 (en) * 2022-06-20 2023-06-05 Елена Александровна Деньгина Method for producing composite sorbent for wastewater treatment based on mining and processing waste

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2482911C1 (en) Composition for producing pelletised nanostructured sorbent and method to this end
CN111632575B (en) Composite adsorbent and preparation method thereof
US9382133B2 (en) Adsorbent composite from natural raw materials to remove heavy metals from water
Visa Tailoring fly ash activated with bentonite as adsorbent for complex wastewater treatment
Georgiev et al. A study on the synthesis and structure of zeolite NaX
KR101570130B1 (en) Multiple odor absorbents by using mixing the natural zeolite and method of fabricating the same
Arokiasamy et al. Diverse material based geopolymer towards heavy metals removal: a review
Motsa et al. The potential of melt-mixed polypropylene–zeolite blends in the removal of heavy metals from aqueous media
Gollakota et al. Hydrothermal tuning of morphology of aluminophosphate (AlPO-14) framework for the adsorption of Rhodamine 6G dye
RU2428249C2 (en) Granulated nanosorbent and method of its production
RU2462305C1 (en) Method of producing granulated sorbent
CN109071349B (en) Particulate composition and filter for purifying water
Popov et al. Use of natural and modified zeolites from Bulgarian and Chilian deposits to improve adsorption of heavy metals from aqueous solutions
RU2644880C1 (en) Method for obtaining sorbent for purifying wastewater from multicomponent pollutants
RU2429907C1 (en) Natural glauconite granules, composition and method of preparing composition for producing granules
Golbad et al. Synthesis and characterization of highly crystalline Na‐X zeolite from class F fly ash
RU2503496C2 (en) Granular modified nanostructured sorbent, method of its obtaining and composition for its obtaining
Panda et al. Preparation of fly ash based zeolite for fluoride removal
Das et al. Removal of methyl orange and mythelene blue dyes from aqueous solution using low cost adsorbent zeolite synthesized from fly ash
Huang et al. An innovative approach to recycle boron waste by mesoporous silica production and its application in methylene blue removal
Kıpçak et al. Adsorptive removal of Ni2+ ions from aqueous solutions by nodular sepiolite (meerschaum) and industrial sepiolite samples from Eskişehir, Turkey
Czuma et al. The influence of binders for the pelletization of fly ash zeolites on sulfur dioxide sorption properties
Wahyuni et al. Direct synthesis of sodalite from Indonesian kaolin for adsorption of Pb2+ solution, kinetics, and isotherm approach
Pansuk et al. A comparative study of the adsorption of acid brown 75 and direct yellow 162 onto unmodified and surfactant modified granule developed from coal fly ash
Nayak et al. Zeolite Synthesis from Waste and its Applications: A Retrospective

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181223

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20201222