RU2483798C1 - Method of making water treatment sorbent - Google Patents
Method of making water treatment sorbent Download PDFInfo
- Publication number
- RU2483798C1 RU2483798C1 RU2011144757/05A RU2011144757A RU2483798C1 RU 2483798 C1 RU2483798 C1 RU 2483798C1 RU 2011144757/05 A RU2011144757/05 A RU 2011144757/05A RU 2011144757 A RU2011144757 A RU 2011144757A RU 2483798 C1 RU2483798 C1 RU 2483798C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sorbent
- concentration
- manganese
- medium
- temperature
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к области подготовки воды, а именно к способам получения сорбционных и фильтрующих материалов для очистки воды, преимущественно, от марганца и железа, а также для доочистки скважинных и сточных вод.The invention relates to the field of water treatment, and in particular to methods for producing sorption and filtering materials for water treatment, mainly from manganese and iron, as well as for the purification of borehole and waste water.
Известен способ получения фильтрующего материала путем химической обработки зернистого материала природного происхождения раствором модифицирующего реагента, содержащего соли марганца последовательно, по крайней мере, двумя реагентами, причем сначала осуществляют обработку материала в растворе, содержащем соли двухвалентного марганца, а затем раствором перманганата калия и дополнительно осуществляют обработку раствором реагента, способствующего восстановлению марганца (VII) и образованию смеси оксидных соединений марганца на поверхности зернистого материала (Патент РФ №2275335, МПК C02F 1/64, B01D 39/06, B01J 20/06, B01J 20/30, C02F 103/04, опубл. 2006).A known method of obtaining filter material by chemical processing of granular material of natural origin with a solution of a modifying reagent containing manganese salts in series with at least two reagents, and first, the material is processed in a solution containing salts of divalent manganese, and then with a solution of potassium permanganate and further processed a solution of a reagent that promotes the reduction of manganese (VII) and the formation of a mixture of oxide compounds of manganese rhnosti granular material (RF patent №2275335, IPC C02F 1/64, B01D 39/06, B01J 20/06, B01J 20/30, C02F 103/04, publ. 2006).
Недостатком описанного способа является низкая прочность каталитического слоя из смеси оксидов марганца МnО, Мn2О3 и МnО2, обусловленная химическим закреплением на фильтрующем материале, а также высокая стоимость вследствие использования для создания и закрепления каталитического слоя дорогостоящих восстановителей, в частности персульфатов натрия или калия. Кроме того, после регенерации полученного описанным способом материала необходимо повторное нанесение каталитического слоя на материал в фильтрующей колонне, что усложняет и удорожает очистку воды от марганца и железа.The disadvantage of the described method is the low strength of the catalytic layer from a mixture of manganese oxides MnO, Mn 2 O 3 and MnO 2 due to chemical fixation on the filter material, as well as the high cost due to the use of expensive reducing agents, in particular sodium or potassium persulfates, to create and fix the catalytic layer . In addition, after the regeneration of the material obtained by the described method, it is necessary to re-apply the catalytic layer on the material in the filter column, which complicates and increases the cost of water purification from manganese and iron.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению (прототипом) является способ получения сорбента для очистки воды и водных растворов путем проведения химической обработки материала в три стадии, включая обработку раствором соли двухвалентного марганца и доведение pH среды от 8 до 12 с последующей сушкой обработанного материала. При этом в качестве материала используют гранулированный карбонатный материал в виде термически необработанного карбоната кальция, содержащего не более 1% карбоната магния. Химическую обработку материала проводят в три стадии в следующей последовательности: раствором соли двухвалентного марганца, раствором соли семивалентного марганца и раствором щелочи, доводя pH среды от 8 до 12. Кроме того, после первой и второй стадий химической обработки проводят промежуточную сушку материала при температуре 10-100°С до остаточной влажности не более 100% и не менее 10%, после третьей стадии проводят окончательную сушку материала при температуре 50-300°С до остаточной влажности не более 5%. Кроме того, химическую обработку гранулированного карбонатного материала проводят последовательно: 0,01-10% раствором хлорида марганца, 0,001-5,0% раствором перманганата калия, 0,1-10% раствором калиевой или натриевой щелочи (Патент РФ №2241535, МПК B01J 20/02, B01J 20/30, опубл. 2004).The closest in technical essence and the achieved result to the proposed invention (prototype) is a method for producing a sorbent for purifying water and aqueous solutions by chemical treatment of the material in three stages, including treatment with a solution of divalent manganese salt and adjusting the pH of the medium from 8 to 12, followed by drying processed material. In this case, granular carbonate material in the form of thermally untreated calcium carbonate containing not more than 1% magnesium carbonate is used as the material. Chemical processing of the material is carried out in three stages in the following sequence: a solution of a salt of divalent manganese, a solution of a salt of divalent manganese and an alkali solution, adjusting the pH of the medium from 8 to 12. In addition, after the first and second stages of the chemical treatment, an intermediate drying of the material is carried out at a temperature of 10- 100 ° C to a residual moisture content of not more than 100% and not less than 10%; after the third stage, the material is finally dried at a temperature of 50-300 ° C to a residual moisture content of not more than 5%. In addition, the chemical treatment of the granular carbonate material is carried out sequentially: 0.01-10% solution of manganese chloride, 0.001-5.0% solution of potassium permanganate, 0.1-10% solution of potassium or sodium alkali (RF Patent No. 2241535, IPC B01J 20/02, B01J 20/30, publ. 2004).
Недостатком описанного способа является небольшой срок эксплуатации сорбента, обусловленный уменьшением толщины каталитического слоя в процессе сорбции и интенсивного истирания при регенерации, осуществляемой взрыхлением сорбента, приводящее к постепенному растворению соединений кальция в гранулах материала сорбента за счет гидролиза, а также низкая сорбционная емкость, обусловленная применением гранулированного материала сорбента, характеризующегося небольшой поверхностью контакта с очищаемой водой.The disadvantage of the described method is the short life of the sorbent, due to a decrease in the thickness of the catalytic layer during sorption and intensive abrasion during regeneration by loosening the sorbent, leading to the gradual dissolution of calcium compounds in the granules of the sorbent material due to hydrolysis, as well as low sorption capacity due to the use of granular sorbent material, characterized by a small contact surface with purified water.
Предлагаемым изобретением решается задача увеличения срока эксплуатации и сорбционной емкости сорбента.The proposed invention solves the problem of increasing the life and sorption capacity of the sorbent.
Для получения данного технического результата в предлагаемом способе получения сорбента для очистки воды путем проведения химической обработки материала в три стадии, включая обработку раствором соли двухвалентного марганца и доведение pH среды от 8 до 12, с последующей сушкой обработанного материала, в качестве материала используют базальтовые волокна, которые предварительно измельчают в водной среде при перемешивании до размеров от 1 до 25 мм и химически активируют с помощью одной из ряда неорганических кислот: соляной, серной или азотной, а три стадии химической обработки материала последовательно осуществляют солью двухвалентного марганца концентрацией, равной от 0,5 до 2%, доведением pH среды от 8 до 12 и добавлением пероксида водорода концентрацией, равной от 0,15 до 2%, после чего проводят сушку обработанного материала при температуре от 120 до 200°C с дальнейшей термической обработкой при температуре от 250 до 350°С в течение 0,5-1 ч.To obtain this technical result in the proposed method for producing a sorbent for water purification by chemical treatment of the material in three stages, including treatment with a solution of a salt of divalent manganese and adjusting the pH of the medium from 8 to 12, followed by drying of the treated material, basalt fibers are used as the material, which are pre-crushed in an aqueous medium with stirring to sizes from 1 to 25 mm and chemically activated using one of a number of inorganic acids: hydrochloric, sulfuric or nitric oh, and the three stages of chemical processing of the material are successively carried out with a divalent manganese salt with a concentration of from 0.5 to 2%, adjusting the pH of the medium from 8 to 12 and adding hydrogen peroxide with a concentration of from 0.15 to 2%, after which drying is carried out treated material at a temperature of from 120 to 200 ° C with further heat treatment at a temperature of from 250 to 350 ° C for 0.5-1 hours
Увеличение срока эксплуатации сорбента вследствие сохранения каталитического слоя при сорбции и регенерации, осуществляемой обратной промывкой, и отсутствия растворения материала сорбента, а также увеличение сорбционной емкости за счет интенсивного окисления загрязнений на высокоразвитой удельной поверхности сорбента достигается тем, что в качестве материала используют базальтовые волокна, которые предварительно измельчают в водной среде при перемешивании до размеров от 1 до 25 мм и химически активируют с помощью одной из ряда неорганических кислот: соляной, серной или азотной, а три стадии химической обработки материала последовательно осуществляют солью двухвалентного марганца концентрацией, равной от 0,5 до 2%, доведением pH среды от 8 до 12 и добавлением пероксида водорода концентрацией, равной от 0,15 до 2%, после чего проводят сушку обработанного материала при температуре от 120 до 200°C с дальнейшей термической обработкой при температуре от 250 до 350°С в течение 0,5-1 ч.The increase in the life of the sorbent due to the preservation of the catalytic layer during sorption and regeneration by backwashing, and the absence of dissolution of the sorbent material, as well as the increase in sorption capacity due to the intensive oxidation of contaminants on the highly developed specific surface of the sorbent, is achieved by using basalt fibers as the material pre-crushed in an aqueous medium with stirring to sizes from 1 to 25 mm and chemically activated using one of a number of neor acids: hydrochloric, sulfuric or nitric, and the three stages of chemical processing of the material are carried out sequentially with a divalent manganese salt with a concentration of 0.5 to 2%, adjusting the pH of the medium from 8 to 12, and adding hydrogen peroxide with a concentration of 0.15 to 2%, after which the treated material is dried at a temperature of from 120 to 200 ° C with further heat treatment at a temperature of from 250 to 350 ° C for 0.5-1 hours
Измельчение базальтовых волокон до размеров от 1 до 25 мм является оптимальным. Измельчение базальтовых волокон до размеров менее 1 мм приводит к вымыванию из фильтрующего оборудования, а более 25 мм - затрудняет работу на стандартном фильтрующем оборудовании.Grinding basalt fibers to sizes from 1 to 25 mm is optimal. Grinding basalt fibers to sizes less than 1 mm leads to leaching from the filtering equipment, and more than 25 mm makes it difficult to work on standard filtering equipment.
Использование соли двухвалентного марганца концентрацией, равной от 0,5 до 2%, является оптимальной. Использование соли двухвалентного марганца концентрацией менее 0,5% не позволяет получить каталитический слой сорбента, толщиной необходимой для обеспечения высокой степени извлечения загрязнений, а концентрацией более 2% - экономически не выгодно.The use of salts of divalent manganese with a concentration of 0.5 to 2% is optimal. The use of divalent manganese salt with a concentration of less than 0.5% does not allow to obtain a catalytic layer of sorbent, the thickness necessary to ensure a high degree of extraction of contaminants, and a concentration of more than 2% is not economically profitable.
Добавление пероксида водорода концентрацией, равной от 0,15 до 2%, оптимально. Применение пероксида водорода концентрацией менее 0,15% приводит к тому, что окисление соединений марганца протекает не полностью, а концентрацией более 2% - приводит к разрушению соединений марганца и чрезмерному окислению поверхности базальтовых волокон.The addition of hydrogen peroxide with a concentration of 0.15 to 2% is optimal. The use of hydrogen peroxide with a concentration of less than 0.15% leads to the fact that the oxidation of manganese compounds does not proceed completely, and with a concentration of more than 2%, it leads to the destruction of manganese compounds and excessive oxidation of the surface of basalt fibers.
Проведение сушки обработанного материала при температуре от 120 до 200°С оптимально. При температуре менее 120°С эффективность удаления влаги снижается, а при температуре более 200°С начинается перегрев материала.Carrying out drying of the processed material at a temperature of from 120 to 200 ° C is optimal. At a temperature of less than 120 ° C, the moisture removal efficiency decreases, and at a temperature of more than 200 ° C, overheating of the material begins.
Проведение термической обработки при температуре от 250 до 350°С в течение 0,5-1 ч является оптимальным. При температуре менее 250°С в течение менее 0,5 ч не происходит полноценного формирования оксидной пленки каталитического слоя. Термическая обработка при температуре более 350°С в течение более 1 ч экономически нецелесообразна.Carrying out heat treatment at a temperature of from 250 to 350 ° C for 0.5-1 hours is optimal. At a temperature of less than 250 ° C for less than 0.5 h, the full formation of the oxide film of the catalytic layer does not occur. Heat treatment at a temperature of more than 350 ° C for more than 1 hour is not economically feasible.
Способ получения сорбента для очистки воды осуществляется следующим образом.A method of obtaining a sorbent for water purification is as follows.
Произвольное переплетение базальтовых волокон материала сорбента, создающее воздушные полости и каналы, позволяет проводить тонкую очистку воды от частиц размером не менее 3-4 мкм и дает возможность регенерации сорбента обратной промывкой без взрыхления, так как в пространстве между волокнами достигаются высокие скорости движения воды, достаточные для гидроудаления окислившихся загрязнений. При этом для удаления трудно смываемых загрязнений отработавший сорбент периодически промывают сначала раствором щавелевой или лимонной кислоты концентрацией от 0,125 до 0,750%, а затем водой до создания рН среды не менее 7 единиц.Arbitrary weaving of basalt fibers of the sorbent material, creating air cavities and channels, allows for fine purification of water from particles of at least 3-4 microns in size and makes it possible to regenerate the sorbent by backwashing without loosening, since high water speeds are achieved in the space between the fibers, sufficient for hydraulic removal of oxidized contaminants. In order to remove difficultly washed away contaminants, the spent sorbent is periodically washed first with a solution of oxalic or citric acid with a concentration of 0.125 to 0.750%, and then with water until a pH of at least 7 units is created.
Согласно литературным данным (Неорганическая химия // Под редакцией академика Ю.Д.Третьякова / Изд. Academia, Москва Т.3, кн. 1, с 352 и Р.А.Лидин, В.А.Молочко, Л.Л.Андреева. Химические свойства неорганических веществ. Изд. Химия, Москва, с.480, ил.) в процессе получения сорбента протекают следующие реакции:According to published data (Inorganic Chemistry // Edited by Academician Yu.D. Tretyakov / Publishing House Academia, Moscow Vol. 3, book 1, p. 352 and R.A. Lidin, V.A. Molochko, L.L. Andreeva Chemical Properties of Inorganic Substances, Chemistry Publishing House, Moscow, p. 480, sludge) the following reactions proceed in the process of sorbent production:
Мn2++2OН-→Мn(ОН)2+О2→Мn2О3·2Н2О↓+Н2O2→МnО2·Н2O↓+O2↑Mn 2+ + 2 OH - → Mn (OH) 2 + O 2 → Mn 2 O 3 · 2H 2 O ↓ + H 2 O 2 → MnO 2 · H 2 O ↓ + O 2 ↑
Мn2++2OН-→Мn(ОН)2+О2→МnО(ОН)+Н2O2→МnО2·Н2О↓+O2↑Mn 2+ + 2 OH - → Mn (OH) 2 + O 2 → MnO (OH) + H 2 O 2 → MnO 2 · H 2 O ↓ + O 2 ↑
Мn2O3·nН2О>120°С→2МnО(ОH)+(n-1)Н2ОMn 2 O 3 · nH 2 O > 120 ° C → 2MnO (OH) + (n-1) H 2 O
МnО(ОН)+O2+(4n-2)Н2О>250°C→4(МnО2·nН2O)MnO (OH) + O 2 + (4n-2) H 2 O > 250 ° C → 4 (MnO 2 · nH 2 O)
При получении сорбента предлагаемым способом на поверхности фильтрующего материала образуется каталитический слой преимущественно из оксидов марганца (МnO2·nН2O), наличие которых обусловливает высокую каталитическую активность сорбента по отношению к солям марганца и железа, растворенным в воде.Upon receipt of the sorbent by the proposed method, a catalytic layer is formed on the surface of the filter material mainly from manganese oxides (MnO 2 · nH 2 O), the presence of which determines the high catalytic activity of the sorbent with respect to manganese and iron salts dissolved in water.
Основным преимуществом базальтовых волокон перед зернистым, например, гранулированным карбонатным материалом является большая контурная поверхность базальтовых волокон, по данным измерения равная 60 м2/г, способствующая интенсификации окисления соединений марганца и железа на поверхности фильтрующего материала сорбировавшимся кислородом, а применяемый в процессе получения сорбента пероксид водорода является доступным эффективным и экологически чистым окислителем, позволяющим судить о степени перехода гидроксидов марганца в оксиды с образованием каталитического слоя на поверхности материала по интенсивности выделения кислорода.The main advantage of basalt fibers over granular, for example, granular carbonate material is the large contour surface of basalt fibers, according to measurement data equal to 60 m 2 / g, which contributes to the intensification of the oxidation of manganese and iron compounds on the surface of the filter material by sorbed oxygen, and the peroxide used in the sorbent production hydrogen is an affordable effective and environmentally friendly oxidizing agent, allowing to judge the degree of transition of manganese hydroxides to oxy water with the formation of a catalytic layer on the surface of the material according to the intensity of oxygen evolution.
Для получения сорбента предлагаемым способ проводят химическую обработку материала в три стадии, включая обработку раствором соли двухвалентного марганца и доведение pH среды от 8 до 12 с последующей сушкой обработанного материала.To obtain the sorbent, the proposed method performs chemical processing of the material in three stages, including treatment with a salt solution of divalent manganese and adjusting the pH of the medium from 8 to 12, followed by drying of the treated material.
В качестве материала используют базальтовые волокна, которые предварительно измельчают в водной среде при перемешивании до размеров от 1 до 25 мм. Измельчение осуществляют в реакторе периодического действия с помощью перемешивающего устройства в водной среде с одновременным удалением посторонних включений, например корольков.The material used is basalt fiber, which is pre-crushed in an aqueous medium with stirring to sizes from 1 to 25 mm. Grinding is carried out in a batch reactor using a mixing device in an aqueous medium while removing foreign matter, such as kings.
После измельчения базальтовые волокна химически активируют с помощью одной из ряда неорганических кислот: соляной, серной или азотной, для образования большей пористости и неровности поверхности, что увеличивает адсорбционную активность волокон. Используют неорганическую кислоту концентрацией от 2 до 15% в промежутке времени от 20 минут до 1 ч при постепенном перемешивании материала в реакторе периодического действия для интенсификации процесса. После этого проводят отмывку водой объемом, составляющим не менее чем двукратный объем реактора, до доведения pH среды не менее 7 единиц. Отмывка необходима для удаления выщелоченных элементов и остатков кислоты с поверхности и из пор базальтовых волокон.After grinding, basalt fibers are chemically activated using one of a number of inorganic acids: hydrochloric, sulfuric or nitric, to form greater porosity and surface roughness, which increases the adsorption activity of the fibers. Inorganic acid is used with a concentration of 2 to 15% over a period of time from 20 minutes to 1 hour while gradually mixing the material in a batch reactor to intensify the process. After this, water is washed with a volume of at least two times the volume of the reactor until the pH of the medium is at least 7 units. Washing is necessary to remove leached elements and acid residues from the surface and pores of basalt fibers.
Три стадии химической обработки материала последовательно осуществляют солью двухвалентного марганца концентрацией, равной от 0,5 до 2%, доведением pH среды от 8 до 12 и добавлением пероксида водорода концентрацией, равной от 0,15 до 2%. Осуществление первой стадии химической обработки материала солью двухвалентного марганца, в качестве которой могут быть использованы сульфаты, хлориды или нитраты марганца, приводит к адсорбции ионов двухвалентного марганца на поверхности базальтовых волокон, что способствует концентрации исходных компонентов в зоне реакций. Для интенсификации процесс осуществляют при постепенном перемешивании в течение от 10 до 20 минут. Вторая стадия химической обработки, заключающаяся в доведении pH среды от 8 до 12, необходима для получения гидроксидов марганца в растворе и на поверхности базальтовых волокон материала и осуществляется обработкой, например, калиевой или натриевой щелочью с концентрацией, равной от 5 до 10%, при постоянном перемешивании для устранения диффузионных ограничений реакции в течение от 10 до 40 минут. В процессе протекания реакции окраска раствора изменяется от прозрачной до светло-бурой с образованием видимых хлопьев гидроксидов и оксидов марганца. Базальтовое волокно изменяет серый цвет на бурый. Третья стадия химической обработки материала проводится добавлением пероксида водорода концентрацией, равной от 0,15 до 2%, для закрепления каталитического слоя. Пероксид водорода дозируют в виде разбавленного раствора с концентрацией от 0,15 до 2% в соотношении фильтрующий материал (г) к пероксиду водорода (мл) не менее 10:1. При этом происходит изменение окраски базальтовых волокон в сторону потемнения и выделение кислорода воздуха, так как катализатором разложения пероксида водорода является диоксид марганца. Во время проведение процесса необходимо перемешивание материала в реакторе периодического действия. Для получения прочно закрепленного каталитического слоя и окончания реакций время проведения процесса должно составлять от 15 до 40 минут. Пероксид водорода выбран как недорогой эффективный и экологически чистый окислитель.Three stages of chemical processing of the material are carried out sequentially with a divalent manganese salt with a concentration of 0.5 to 2%, adjusting the pH of the medium from 8 to 12 and adding hydrogen peroxide with a concentration of 0.15 to 2%. The first stage of the chemical treatment of the material with a divalent manganese salt, which can be used as manganese sulfates, chlorides or nitrates, leads to the adsorption of divalent manganese ions on the surface of basalt fibers, which contributes to the concentration of the starting components in the reaction zone. To intensify the process is carried out with gradual stirring for 10 to 20 minutes. The second stage of chemical treatment, which consists in adjusting the pH of the medium from 8 to 12, is necessary to obtain manganese hydroxides in the solution and on the surface of the basalt fibers of the material and is processed, for example, with potassium or sodium alkali with a concentration of 5 to 10%, at a constant stirring to eliminate diffusion limitations of the reaction for 10 to 40 minutes. In the course of the reaction, the color of the solution changes from transparent to light brown with the formation of visible flakes of hydroxides and manganese oxides. Basalt fiber changes its color to brown. The third stage of chemical processing of the material is carried out by adding hydrogen peroxide with a concentration of 0.15 to 2% to fix the catalytic layer. Hydrogen peroxide is dosed in the form of a diluted solution with a concentration of from 0.15 to 2% in the ratio of filter material (g) to hydrogen peroxide (ml) of at least 10: 1. In this case, the color of the basalt fibers is changed in the direction of darkening and the release of oxygen from the air, since manganese dioxide is the catalyst for the decomposition of hydrogen peroxide. During the process, it is necessary to mix the material in a batch reactor. To obtain a well-fixed catalytic layer and the end of the reaction, the process time should be from 15 to 40 minutes. Hydrogen peroxide is selected as an inexpensive effective and environmentally friendly oxidizing agent.
После химической обработки материала и его механического отжима проводят сушку обработанного материала при температуре от 120 до 200°С до остаточной влажности не более 5% с дальнейшей термической обработкой при температуре от 250 до 350°С в течение 0,5-1 ч, осуществляемой в печи, для перехода гидроксидов марганца в оксиды.After chemical treatment of the material and its mechanical extraction, the treated material is dried at a temperature of from 120 to 200 ° C to a residual moisture content of not more than 5%, followed by heat treatment at a temperature of from 250 to 350 ° C for 0.5-1 hours, carried out in furnaces for the conversion of manganese hydroxides to oxides.
Базальтовое волокно, например, массой 0,5 кг предварительно измельчают в реакторе периодического действия с помощью перемешивающего устройства в водной среде до размеров длины от 1 до 25 мм с одновременным удалением посторонних включений. После измельчения базальтовые волокна химически активируют в водной среде с помощью, например, соляной кислоты концентрацией 5% в течение 0,5 ч. Отмывку активированного базальтового волокна проводят водой. Химическую обработку материала последовательно осуществляют в три стадии. Первую стадию проводят обработкой солью двухвалентного марганца, например сульфата марганца концентрацией, равной 1,5%. Вторую стадию, заключающуюся в доведении pH до значения 12, осуществляют по истечении 0,5 ч при постоянном перемешивании добавлением, например, гидрооксида натрия с концентрацией, равной 5%, и выдерживают материал в растворе в течение 0,5 ч. Третью стадию химической обработки проводят добавлением пероксида водорода концентрацией, равной 1%, при перемешивании в течение 0,5 ч. После чего сушат обработанный материал при температуре 180°С до остаточной влажности материала не более 5% с дальнейшей термической обработкой при температуре 300°С в течение 0,5 ч. Полученный сорбент имеет однородную темно-коричневую окраску.Basalt fiber, for example, weighing 0.5 kg, is preliminarily crushed in a batch reactor using a mixing device in an aqueous medium to lengths from 1 to 25 mm while removing foreign matter. After grinding, basalt fibers are chemically activated in an aqueous medium using, for example, hydrochloric acid at a concentration of 5% for 0.5 hours. The activated basalt fiber is washed with water. Chemical processing of the material is carried out sequentially in three stages. The first stage is carried out by treatment with a salt of divalent manganese, for example, manganese sulfate with a concentration of 1.5%. The second stage, which consists in adjusting the pH to 12, is carried out after 0.5 hours with constant stirring by adding, for example, sodium hydroxide with a concentration of 5%, and the material is kept in solution for 0.5 hours. The third stage of chemical treatment carried out by adding hydrogen peroxide with a concentration of 1%, with stirring for 0.5 h. After that, the treated material is dried at a temperature of 180 ° C to a residual moisture content of not more than 5% with further heat treatment at a temperature of 300 ° C for 0, 5 h. The resulting sorbent has a uniform dark brown color.
После охлаждения полученного сорбента исследуют его сорбционную емкость в динамических условиях в сравнении с сорбционной емкостью сорбента «Birm©» производства США.After cooling the resulting sorbent, its sorption capacity is studied under dynamic conditions in comparison with the sorption capacity of the Birm © sorbent manufactured in the USA.
При одинаковой скорости, равной 12 м/ч, фильтрования исходной воды с рН 6,9 и начальной концентрации марганца 0,5 мг/л через прозрачные колонки диаметром 55 мм, в одной из которых с высотой загрузки 125 мм находится сорбент, полученный предлагаемым способом, а в другой - с высотой загрузки 125 мм размещен сорбент «Birm©», динамическая сорбционная емкость до проскока марганца в концентрации 0,1 мг/л следующая:At the same speed of 12 m / h, filtering the source water with a pH of 6.9 and an initial concentration of manganese 0.5 mg / l through transparent columns with a diameter of 55 mm, in one of which with a loading height of 125 mm there is a sorbent obtained by the proposed method and in the other, with a loading height of 125 mm, the Birm © sorbent is placed, the dynamic sorption capacity up to a breakthrough of manganese at a concentration of 0.1 mg / l is as follows:
Сорбент, полученный по предлагаемому способу, - 3 мг/г;The sorbent obtained by the proposed method is 3 mg / g;
Сорбент «Birm©» - 0,5 мг/г.Sorbent "Birm © " - 0.5 mg / g.
При одинаковой скорости, равной 12 м/ч, фильтрования исходной воды с pH 6,9 и начальной концентрации железа 2 мг/л через прозрачные колонки диаметром 55 мм, в одной из которых с высотой загрузки 125 мм находится сорбент, полученный предлагаемым способом, а в другой - с высотой загрузки 125 мм размещен сорбент «Birm©», динамическая сорбционная емкость до проскока железа в концентрации 0,3 мг/л следующая:At the same speed of 12 m / h, filtering the source water with a pH of 6.9 and an initial concentration of iron of 2 mg / l through transparent columns with a diameter of 55 mm, in one of which with a loading height of 125 mm there is a sorbent obtained by the proposed method, and in the other, with a loading height of 125 mm, the Birm © sorbent is placed, the dynamic sorption capacity up to the breakthrough of iron at a concentration of 0.3 mg / l is as follows:
Сорбент, полученный по предлагаемому способу, - 7,5 мг/г;The sorbent obtained by the proposed method is 7.5 mg / g;
Сорбент «Birm©» - 0,9 мг/г.Sorbent "Birm © " - 0.9 mg / g.
Таким образом, использование предлагаемого изобретения приводит к увеличению срока эксплуатации и сорбционной емкости сорбента.Thus, the use of the invention leads to an increase in the service life and sorption capacity of the sorbent.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011144757/05A RU2483798C1 (en) | 2011-11-03 | 2011-11-03 | Method of making water treatment sorbent |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011144757/05A RU2483798C1 (en) | 2011-11-03 | 2011-11-03 | Method of making water treatment sorbent |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2011144757A RU2011144757A (en) | 2013-05-10 |
| RU2483798C1 true RU2483798C1 (en) | 2013-06-10 |
Family
ID=48785449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011144757/05A RU2483798C1 (en) | 2011-11-03 | 2011-11-03 | Method of making water treatment sorbent |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2483798C1 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114160140B (en) * | 2021-12-15 | 2023-06-02 | 西南石油大学 | Preparation method of catalyst for catalytic conversion of carbon dioxide |
| CN115532222B (en) * | 2022-11-01 | 2023-06-20 | 湖南农业大学 | Volcanic rock loaded manganese dioxide composite material, preparation method thereof and application thereof in heavy metal wastewater treatment |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2091158C1 (en) * | 1995-03-10 | 1997-09-27 | Институт коллоидной химии и химии воды им.А.В.Думанского Национальной АН Украины | Method for producing filtering material intended to remove manganese ions from water |
| RU2203228C2 (en) * | 2001-02-16 | 2003-04-27 | Общество с ограниченной ответственностью Проектно-производственный и информационный центр "ОМНИМЕД" | Method of cleaning and decontamination of water |
| RU2218209C1 (en) * | 2002-12-17 | 2003-12-10 | Институт химии Дальневосточного отделения РАН | Method of production of non-organic sorbent based on manganese oxides |
| RU2229336C1 (en) * | 2003-05-15 | 2004-05-27 | Иванов Александр Александрович | Water cleaning-destined sorption-filtration material and a method for preparation thereof |
| RU2241535C1 (en) * | 2003-06-27 | 2004-12-10 | Хамизов Руслан Хажсетович | Method of preparing sorbent for treating water and aqueous solutions to remove iron and manganese compounds |
| RU2263535C2 (en) * | 2003-11-12 | 2005-11-10 | ЗАО "Проектно-конструкторское предприятие Адсорбер" | Sorbent catalyst for cleaning water to remove manganese |
| RU2275335C2 (en) * | 2004-06-24 | 2006-04-27 | Татьяна Анатольевна Губайдулина | Filtering material for treatment of water from manganese and iron, method for it preparing and method for treatment of water from manganese and iron |
| WO2008093137A1 (en) * | 2007-01-29 | 2008-08-07 | The University Of Nottingham | A sorbent composition |
| RU2345843C1 (en) * | 2007-07-10 | 2009-02-10 | Олег Николаевич Моисеев | Self-contained device spraying gas cylinder aerosol in enclosed space |
| RU2363536C1 (en) * | 2007-12-10 | 2009-08-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) | Method for preparation of catalytically active grainy filtering material |
-
2011
- 2011-11-03 RU RU2011144757/05A patent/RU2483798C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2091158C1 (en) * | 1995-03-10 | 1997-09-27 | Институт коллоидной химии и химии воды им.А.В.Думанского Национальной АН Украины | Method for producing filtering material intended to remove manganese ions from water |
| RU2203228C2 (en) * | 2001-02-16 | 2003-04-27 | Общество с ограниченной ответственностью Проектно-производственный и информационный центр "ОМНИМЕД" | Method of cleaning and decontamination of water |
| RU2218209C1 (en) * | 2002-12-17 | 2003-12-10 | Институт химии Дальневосточного отделения РАН | Method of production of non-organic sorbent based on manganese oxides |
| RU2229336C1 (en) * | 2003-05-15 | 2004-05-27 | Иванов Александр Александрович | Water cleaning-destined sorption-filtration material and a method for preparation thereof |
| RU2241535C1 (en) * | 2003-06-27 | 2004-12-10 | Хамизов Руслан Хажсетович | Method of preparing sorbent for treating water and aqueous solutions to remove iron and manganese compounds |
| RU2263535C2 (en) * | 2003-11-12 | 2005-11-10 | ЗАО "Проектно-конструкторское предприятие Адсорбер" | Sorbent catalyst for cleaning water to remove manganese |
| RU2275335C2 (en) * | 2004-06-24 | 2006-04-27 | Татьяна Анатольевна Губайдулина | Filtering material for treatment of water from manganese and iron, method for it preparing and method for treatment of water from manganese and iron |
| WO2008093137A1 (en) * | 2007-01-29 | 2008-08-07 | The University Of Nottingham | A sorbent composition |
| RU2345843C1 (en) * | 2007-07-10 | 2009-02-10 | Олег Николаевич Моисеев | Self-contained device spraying gas cylinder aerosol in enclosed space |
| RU2363536C1 (en) * | 2007-12-10 | 2009-08-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) | Method for preparation of catalytically active grainy filtering material |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2011144757A (en) | 2013-05-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106215932B (en) | A kind of novel ozone catalyst and preparation method thereof | |
| CA2656218A1 (en) | Method for adsorption of fluid contaminants and regeneration of the adsorbent | |
| JP7415948B2 (en) | Method for producing lithium-containing solution | |
| JP2008284520A (en) | Supported catalyst-type magnetic adsorbent and method for treating peroxide-containing wastewater | |
| JP4681384B2 (en) | Arsenic adsorbent manufacturing method and arsenic adsorbent | |
| CN110026193A (en) | A kind of method copper-loading catalyst preparation and activate sulphite degradation of contaminant | |
| RU2483798C1 (en) | Method of making water treatment sorbent | |
| CN114560517A (en) | Rapid starting method for realizing filter tank for synchronously removing ammonia nitrogen and manganese in water by catalysis | |
| Kornmüller et al. | Adsorption of reactive dyes to granulated iron hydroxide and its oxidative regeneration | |
| JP5137232B2 (en) | Method for producing porous iron oxide and method for treating water to be treated | |
| CN110560080B (en) | Preparation method of cobalt-manganese composite oxide and method for degrading dye wastewater | |
| RU2241535C1 (en) | Method of preparing sorbent for treating water and aqueous solutions to remove iron and manganese compounds | |
| He et al. | Sulfite activation by oxidized pyrite for dye degradation assisted by oxygen | |
| CN108031052B (en) | Barite thermal reduction-water-leaching barium slag detoxification process | |
| JP2002282686A (en) | Phosphate ion adsorbent and method for removing phosphate ion in water | |
| CN102847518B (en) | Composite adsorbing material for removing phosphite radicals in water and preparation method thereof | |
| CN113731515A (en) | Regeneration method of waste cation exchange resin | |
| RU147403U1 (en) | FILTERING MATERIAL FOR PURIFICATION OF DRINKING WATER FROM IRON AND Manganese Ions | |
| Barloková et al. | Modified clinoptilolite in the removal of iron and manganese from water | |
| RU2358799C1 (en) | Method of sorbent preparation for sewage waters purification of formaldehyde | |
| JP7124917B1 (en) | Method for producing lithium-containing solution | |
| JP2001348346A (en) | Method for purifying methane fermentation gas | |
| RU2238788C1 (en) | Method of production of filter material for water purification | |
| CN110302786A (en) | The method that six square iron oxysomes activate antiepileptic in permonosulphuric acid salt degradation water | |
| JP2005046711A (en) | Treating method and treating agent of organic substance-containing water |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181104 |