RU2525416C2 - Method of producing sorbent for extracting mercury compounds from aqueous solutions - Google Patents

Method of producing sorbent for extracting mercury compounds from aqueous solutions Download PDF

Info

Publication number
RU2525416C2
RU2525416C2 RU2012143539/05A RU2012143539A RU2525416C2 RU 2525416 C2 RU2525416 C2 RU 2525416C2 RU 2012143539/05 A RU2012143539/05 A RU 2012143539/05A RU 2012143539 A RU2012143539 A RU 2012143539A RU 2525416 C2 RU2525416 C2 RU 2525416C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sorbent
mercury
activity
dichlorobutin
aqueous solutions
Prior art date
Application number
RU2012143539/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012143539A (en
Inventor
Александра Владимировна Рединова
Валентина Александровна Грабельных
Екатерина Петровна Леванова
Наталья Владимировна Руссавская
Калерия Александровна Волкова
Николай Алексеевич Корчевин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВПО ИрГУПС)
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВПО ИрГУПС) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВПО ИрГУПС)
Priority to RU2012143539/05A priority Critical patent/RU2525416C2/en
Publication of RU2012143539A publication Critical patent/RU2012143539A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2525416C2 publication Critical patent/RU2525416C2/en

Links

Landscapes

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

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to production of sorbents for extracting mercury compounds from aqueous solutions Disclosed is a method of producing a sulphur-containing sorbent which includes polycondensation of sodium polysulphide with an organochlorine compound on the surface of petroleum coke particles. The organochlorine compound used is 1,4-dichlorobutyne-2.
EFFECT: method enables to obtain a sorbent with high mercury activity.
1 tbl, 11 ex

Description

Изобретение относится к области промышленной экологии и конкретно касается способа получения сорбента для извлечения соединений ртути из водных растворов, который может быть использован для очистки ртутьсодержащих сточных и природных вод.The invention relates to the field of industrial ecology and specifically relates to a method for producing a sorbent for the extraction of mercury compounds from aqueous solutions, which can be used to purify mercury-containing waste and natural waters.

Несмотря на высокую токсичность, ртуть и многие ее соединения широко применяются в различных отраслях промышленности [1]. Устойчивое снижение доли ртути, применяемой в хлорной промышленности, наблюдается на фоне увеличения общего количества использования этого элемента в связи с расширением сфер ее применения в измерительных приборах, электронных лампах, переключателях, реле и батареях [1, 2]. Сулема и другие неорганические соединения ртути вследствие высокой микробиологической активности уже в течение многих десятилетий используются в медицине. Фунгицидные свойства сулемы способствовали ее широкому применению для защиты растений от болезней [3].Despite its high toxicity, mercury and many of its compounds are widely used in various industries [1]. A steady decrease in the proportion of mercury used in the chlorine industry is observed against the background of an increase in the total amount of use of this element in connection with the expansion of the scope of its use in measuring instruments, electronic lamps, switches, relays and batteries [1, 2]. Due to the high microbiological activity, mercuric chloride and other inorganic mercury compounds have been used in medicine for many decades. The fungicidal properties of mercuric chloride contributed to its widespread use to protect plants from diseases [3].

Изучение различных органических соединений ртути показало, что по силе бактерицидного и фунгицидного действия они значительно превосходят неорганические соединения этого металла и химические соединения практически всех других классов. Некоторые органические производные ртути имеют благоприятный химико-терапевтический индекс, то есть концентрация вещества, вызывающая гибель возбудителей заболеваний, во много раз меньше концентрации, опасной для растений, животных и человека [3]. Получение практически всех ртутьсодержащих пестицидов основано на использовании различных солей ртути (сулемы, сульфата ртути, фосфата, ацетата и др.). Однако применение соединений ртути в сельском хозяйстве способствуют накоплению этого элемента в объектах окружающей среды, особенно в водных объектах [4]. Использование ртутных соединений в качестве катализаторов также способствует образованию ртутьсодержащих сточных вод.The study of various organic compounds of mercury showed that by the strength of the bactericidal and fungicidal effects, they significantly exceed the inorganic compounds of this metal and chemical compounds of almost all other classes. Some organic derivatives of mercury have a favorable chemotherapeutic index, that is, the concentration of a substance that causes the death of pathogens is many times less than the concentration dangerous to plants, animals and humans [3]. Obtaining almost all mercury-containing pesticides is based on the use of various mercury salts (mercuric chloride, mercury sulfate, phosphate, acetate, etc.). However, the use of mercury compounds in agriculture contributes to the accumulation of this element in environmental objects, especially in water bodies [4]. The use of mercury compounds as catalysts also contributes to the formation of mercury-containing wastewater.

Ртуть подобно другим тяжелым металлам относится к тиоловым ядам, и в тканях организмов ионы ртути (в которые предварительно превращаются и металлическая ртуть) соединяются с молекулами, содержащими SH -группы, в том числе с макромолекулами белков [5]. Для удаления ртути и ее соединений из водных растворов используют разнообразные общие подходы: реагентная обработка, флотационные методы очистки, использование коагулянтов, ультрафильтрация, биохимические методы, мембранные методы [6].Mercury, like other heavy metals, belongs to thiol poisons, and in the tissues of organisms, mercury ions (into which metallic mercury are previously converted) combine with molecules containing SH groups, including protein macromolecules [5]. Various general approaches are used to remove mercury and its compounds from aqueous solutions: reagent treatment, flotation purification methods, the use of coagulants, ultrafiltration, biochemical methods, and membrane methods [6].

Наиболее применимыми и эффективными методами извлечения соединений ртути из водных растворов являются сорбционные методы [7]. Обычно применяемые углеродные и ионообменные сорбенты обладают низкой эффективностью по отношению к ионам ртути. Поэтому в этом направлении постоянно проводятся исследования по модификации известных и созданию новых адсорбентов.The most applicable and effective methods for the extraction of mercury compounds from aqueous solutions are sorption methods [7]. Commonly used carbon and ion-exchange sorbents have low efficiency with respect to mercury ions. Therefore, in this direction, studies are constantly being conducted to modify the known and the creation of new adsorbents.

Описан способ извлечения ртути из растворов с использованием в качестве адсорбента силикагеля, обработанного смесью нефтяных сероорганических соединений с молекулярной массой 180-250, с конечным содержанием серы в сорбенте 0,1-1,0% масс. [8]. Однако данный сорбент имеет низкую химическую стабильность, особенно в кислых средах. Кроме того, его состав сложно регулируется.A method is described for extracting mercury from solutions using silica gel as an adsorbent, treated with a mixture of petroleum organosulfur compounds with a molecular weight of 180-250, with a final sulfur content in the sorbent of 0.1-1.0% by weight. [8]. However, this sorbent has low chemical stability, especially in acidic environments. In addition, its composition is difficult to regulate.

Для извлечения ртути описан способ получения органо-минерального адсорбента, получаемого из отработанного цеолита нефтепереработки путем его импрегрирования раствором фурфурола с кислым гудроном с последующей карбонизацией углекислым газом (800±10°С) и активацией водяным паром (800±10°С) [9]. Процесс получения сорбента многостадиен, требует специального оборудования, получаемый сорбент имеет не очень высокую активность по ртути (16,6 мг/г).To extract mercury, a method is described for producing an organo-mineral adsorbent obtained from spent oil refining zeolite by impregnating it with a solution of furfural with acid tar followed by carbonization with carbon dioxide (800 ± 10 ° С) and activation with water vapor (800 ± 10 ° С) [9] . The process of producing the sorbent is multi-stage, requires special equipment, the resulting sorbent has a not very high mercury activity (16.6 mg / g).

Известен сорбент для извлечения соединений ртути (II), получаемый из силикагеля путем его модификации кремнеорганическим мономером - бис-N,N'-(триотоксисилилпропил)тиомочевиной [10]. Однако получение сорбента требует применения дорогих реагентов, а получаемый сорбент имеет низкую эффективность (36-40 мг/г).A known sorbent for the extraction of mercury (II) compounds obtained from silica gel by modifying it with an organosilicon monomer - bis-N, N '- (triotoxysilylpropyl) thiourea [10]. However, obtaining a sorbent requires the use of expensive reagents, and the resulting sorbent has low efficiency (36-40 mg / g).

В качестве сорбента применяют продукты поликонденсации функциональных кремнеорганических мономеров, например (3-тиоацетамидопропил)триэтоксисилана [11]. Статистическая сорбционная емкость сорбента составляет 128-400 мг/г, однако для получения сорбента необходим дорогостоящий и дефицитный мономер.The polycondensation products of functional organosilicon monomers, for example (3-thioacetamidopropyl) triethoxysilane, are used as the sorbent [11]. The statistical sorption capacity of the sorbent is 128-400 mg / g, however, an expensive and scarce monomer is required to obtain the sorbent.

Полиэтиленмоносульфид, получаемый при поликонденсации дихлорэтана и сульфида натрия, эффективно поглощает ртуть (до 450 мг/г) [12]. Данный адсорбент эффективен только для очень кислых растворов (0,1 или 1 М раствор HNO3). Однако на поверхности сорбента происходит диспропорционирование азотнокислой закисной ртути с образованием металлической ртути. Это связано с низким содержанием атомов серы в моносульфидном сорбенте. Увеличение же содержания серы за счет удлинения сульфидной цепочки приводит к образованию вязких полимеров - тиоколов, которые не могут быть использованы в качестве сорбентов.Polyethylene monosulfide obtained by polycondensation of dichloroethane and sodium sulfide effectively absorbs mercury (up to 450 mg / g) [12]. This adsorbent is effective only for very acidic solutions (0.1 or 1 M HNO 3 solution). However, on the surface of the sorbent there is a disproportionation of nitric acid nitrous mercury with the formation of metallic mercury. This is due to the low content of sulfur atoms in the monosulfide sorbent. An increase in sulfur content due to the lengthening of the sulfide chain leads to the formation of viscous polymers - thiocols, which cannot be used as sorbents.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ получения серосодержащих сорбентов для очистки сточных вод от тяжелых металлов, который заключается в проведении поликонденсации полисульфида натрия Na2Sn, получаемого из элементной серы и гидроксида натрия в водном растворе в присутствии гидразингидрата, с отходами производства эпихлоргидрина, содержащими 1,2,3-трихлорпропан, на поверхности мелкодисперсных частиц нефтекокса [13] (прототип). Сорбент получается в виде гранул, однако его активность по отношению к ионам ртути недостаточно высока и составляет 152 мг на 1 г сорбента.Closest to the proposed technical solution is a method for producing sulfur-containing sorbents for wastewater treatment from heavy metals, which involves polycondensation of sodium polysulfide Na 2 S n obtained from elemental sulfur and sodium hydroxide in an aqueous solution in the presence of hydrazine hydrate, with waste from the production of epichlorohydrin, containing 1,2,3-trichloropropane, on the surface of fine particles of petroleum coke [13] (prototype). The sorbent is obtained in the form of granules, however, its activity with respect to mercury ions is not high enough and amounts to 152 mg per 1 g of sorbent.

В предлагаемом изобретении представлен способ получения сорбента для извлечения соединений ртути из водных растворов, обладающего существенно более высокой адсорбционной активностью. Предлагаемый способ заключается в поликонденсации полисульфида натрия на поверхности частиц нефтекокса с 1,4-дихлорбутином-2, что может быть представлено следующей схемой:The present invention provides a method for producing a sorbent for the extraction of mercury compounds from aqueous solutions having a significantly higher adsorption activity. The proposed method consists in the polycondensation of sodium polysulfide on the surface of the particles of petroleum coke with 1,4-dichlorobutin-2, which can be represented by the following scheme:

1. Получение полисульфида натрия1. Obtaining sodium polysulfide

2nS+4 NaOH+N2H4·H2O→2Na2Sn+N2+5H2O, n=2-32nS + 4 NaOH + N 2 H 4 · H 2 O → 2Na 2 S n + N 2 + 5H 2 O, n = 2-3

2. Адсорбция анионов S n 2

Figure 00000001
на поверхности частиц нефтекокса2. Adsorption of anions S n 2 -
Figure 00000001
on the surface of petroleum coke particles

Figure 00000002
Figure 00000002

3. Поликонденсация полисульфида с 1,4-дихлорбутином-23. Polycondensation of polysulfide with 1,4-dichlorobutin-2

Figure 00000003
Figure 00000003

В ходе поликонденсации поверхность частиц нефтекокса покрывается слоем серосодержащего полимера с полисульфидными фрагментами -Sn- и тройными связями -С≡С-.During polycondensation, the surface of Neftecox particles is coated with a layer of sulfur-containing polymer with polysulfide fragments -S n - and triple bonds -C≡C-.

Сорбент получается в виде частиц неправильной формы коричневого цвета со средним размером 1-1,5 мм.The sorbent is obtained in the form of particles of irregular shape of brown color with an average size of 1-1.5 mm.

Существенным отличительным признаком предлагаемого способа является использование в качестве хлорорганической компоненты для поликонденсации - 1,4-дихлорбутина-2, который ранее не применялся для получения серосодержащих сорбентов подобного типа. Помимо двух атомов хлора, обеспечивающих поликонденсацию, дихлорбутин-2 содержит тройную связь, поведение которой в указанных реакционных условиях не предсказуемо. Однако присутствие тройных связей в получаемом сорбенте создает дополнительные условия для координации ионов ртути и, возможно, этим определяет существенное увеличение сорбционной активности по сравнению с другими серосодержащими сорбентами. 1,4-Дихлорбутин-2 - доступный мономер, получаемый из ацетилена, формальдегида и хлористого водорода.An essential distinguishing feature of the proposed method is the use of organochlorine components for polycondensation - 1,4-dichlorobutin-2, which has not previously been used to obtain sulfur-containing sorbents of this type. In addition to the two chlorine atoms that provide polycondensation, dichlorobutin-2 contains a triple bond, the behavior of which under these reaction conditions is not predictable. However, the presence of triple bonds in the resulting sorbent creates additional conditions for the coordination of mercury ions and, possibly, this determines a significant increase in sorption activity in comparison with other sulfur-containing sorbents. 1,4-Dichlorobutin-2 is an available monomer derived from acetylene, formaldehyde and hydrogen chloride.

В качестве центров поликонденсации использованы частицы нефтекокса размером ≤0,15 мм. Нефтекокс помещают в раствор полисульфида натрия, при этом анионы S n 2

Figure 00000004
частично адсорбируются на поверхности нефтекокса. В поликонденсации участвуют адсорбированные ионы S n 2
Figure 00000005
, так и ионы, остающиеся в растворе. Коричневый цвет образующегося полимерного сорбента говорит о том, что макромолекулы полностью покрывают поверхность нефтекокса. Масса используемого нефтекокса определялась из соотношения нефтекокс: едкий натр (используемый для приготовления раствора Na2Sn) и составляла 1:3-4. Величина n в полисульфидной цепочке Sn составляет от 2 до 3 и определяется соотношением NaOH: S. Увеличение длины полисульфидной цепочки n>3 не способствует повышению сорбционной активности (наблюдается даже ее уменьшение), а снижение n<2 также приводит к уменьшению сорбционной активности.Neftecox particles ≤0.15 mm in size were used as polycondensation centers. Neftecox is placed in a solution of sodium polysulfide, while the anions S n 2 -
Figure 00000004
partially adsorbed on the surface of petroleum coke. Adsorbed ions participate in polycondensation S n 2 -
Figure 00000005
, and ions remaining in solution. The brown color of the resulting polymer sorbent indicates that the macromolecules completely cover the surface of the petroleum coke. The mass of neftecox used was determined from the ratio of neftecox: sodium hydroxide (used to prepare the Na 2 Sn solution) and was 1: 3-4. The n value in the polysulfide chain of Sn is from 2 to 3 and is determined by the ratio of NaOH: S. An increase in the length of the polysulfide chain n> 3 does not contribute to an increase in sorption activity (even a decrease is observed), and a decrease in n <2 also leads to a decrease in sorption activity.

Оптимальное мольное соотношение 1,4-дихлорбутина-2 к количеству используемого едкого натра составляет 1,25-1:2, то есть дихлорбутин берется в небольшом избытке. Уменьшение количества дихлорбутина ниже 1:2 приводит к образованию полимера, у которого на концах находятся группы SH или SNa, хемосорбция ионов ртути на которых приводит к образованию прочных связей и, возможно, к закупорке пор, что снижает общую сорбционную емкость. Увеличение количества дихлорбутина по отношению к щелочи больше 1,25:2 требует дополнительного расхода реагента и приводит к образованию полимерного сорбента с высоким содержанием остаточного хлора, что также вызывает снижение активности.The optimal molar ratio of 1,4-dichlorobutin-2 to the amount of sodium hydroxide used is 1.25-1: 2, that is, dichlorobutin is taken in a small excess. A decrease in the amount of dichlorobutin below 1: 2 leads to the formation of a polymer with SH or SNa groups at the ends, chemisorption of mercury ions on which leads to the formation of strong bonds and, possibly, to clogging of pores, which reduces the total sorption capacity. An increase in the amount of dichlorobutin relative to alkali more than 1.25: 2 requires an additional consumption of reagent and leads to the formation of a polymer sorbent with a high content of residual chlorine, which also causes a decrease in activity.

Сорбционная активность полученных сорбентов была оценена по поглощению соединений ртути из модельных водных растворов хлорида или нитрата ртути (II). Для этого навеску полученного сорбента (0,2 г) встряхивали в течение 30 мин с 25 мл раствора соли ртути с исходной концентрацией 4 г/л. Сорбционную емкость рассчитывали по изменению концентрации ионов ртути в растворе. Конечную концентрацию определяли фотоколориметрически [14].The sorption activity of the obtained sorbents was evaluated by the absorption of mercury compounds from model aqueous solutions of mercury (II) chloride or nitrate. For this, a weighed portion of the obtained sorbent (0.2 g) was shaken for 30 min with 25 ml of a mercury salt solution with an initial concentration of 4 g / l. Sorption capacity was calculated by changing the concentration of mercury ions in solution. The final concentration was determined photocolorimetrically [14].

Участие тройной связи -С≡С- полимерного фрагмента в координации с ионами ртути подтверждено исследованиями образцов сорбента до и после сорбции методом ПК-спектроскопии. Известно [15], что неконцевая тройная связь в органических молекулах дает в ИК-спектрах очень слабое поглощение. Поэтому спектроскопическое исследование было проведено с использованием метода нарушенного полного внутреннего отражения (НПВО) [16] на приборе Varian 3100 (FTIR). Для образцов сорбента до адсорбции была зафиксирована слабая полоса в области 2084-2087 см-1, которая отвечает валентным колебаниям С≡С и которая полностью исчезает у образцов сорбента, насыщенных ртутью.The participation of the triple bond of the -C≡C-polymer fragment in coordination with mercury ions was confirmed by studies of sorbent samples before and after sorption by PC spectroscopy. It is known [15] that the non-terminal triple bond in organic molecules gives very weak absorption in the IR spectra. Therefore, a spectroscopic study was carried out using the method of impaired total internal reflection (ATR) [16] on a Varian 3100 (FTIR) instrument. For adsorbent samples, a weak band was detected before adsorption in the region of 2084–2087 cm –1 , which corresponds to stretching vibrations of С≡С and which completely disappears in samples of the sorbent saturated with mercury.

Пример 1. В реакционную колбу, оборудованную мешалкой, термометром, обратным холодильником и устройством для ввода реагентов, вносили 8 г (0,2 моля) NaOH, добавляли 20 мл воды, 2,5 мл гидразингидрата. В полученный раствор порциями вводили 6,4 г (0,2 моля) мелкодисперсной серы (мольное соотношение NaOH:S=1:1, что обеспечивает преимущественное получение дисульфида натрия Na2S2). Реакционную смесь перемешивали 1 ч при температуре 80-85°С, охлаждали до 30°С и засыпали 2,3 г нефтекокса (массовое соотношение нефтекокс: NaOH=1:1), с размером частиц <0,15 мм. Полученную суспензию перемешивали 30 мин при температуре 25-30°С и при перемешивании добавляли 12,3 г (0,1 моль) дихлорбутина (соотношение мольное дихлорбутин: NaOH=1:2). Выпавший коричневый осадок сорбента отфильтровывают, промывают разбавленной (5%) соляной кислотой, водой, 10 мл этанола и сушат, масса 13,8 г. Содержание серы 47%. Полученный сорбент в указанных выше условиях показал сорбционную активность по отношению к ионам Hg2+ 412 мг/г.Example 1. In a reaction flask equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser and a device for introducing reagents, 8 g (0.2 mol) of NaOH were added, 20 ml of water, 2.5 ml of hydrazine hydrate were added. 6.4 g (0.2 mol) of finely dispersed sulfur (molar ratio of NaOH: S = 1: 1, which ensures the preferential production of sodium disulfide Na 2 S 2 ) was introduced into the resulting solution in portions. The reaction mixture was stirred for 1 h at a temperature of 80-85 ° C, cooled to 30 ° C, and 2.3 g of petroleum coke were poured (neftecox: NaOH mass ratio = 1: 1), with a particle size <0.15 mm. The resulting suspension was stirred for 30 min at a temperature of 25-30 ° C and 12.3 g (0.1 mol) of dichlorobutin (molar dichlorobutin: NaOH = 1: 2 ratio) was added with stirring. The precipitated brown precipitate of the sorbent is filtered off, washed with diluted (5%) hydrochloric acid, water, 10 ml of ethanol and dried, weight 13.8 g. Sulfur content 47%. The obtained sorbent under the above conditions showed sorption activity with respect to Hg 2+ ions 412 mg / g.

Пример 2. В условиях примера 1, но при использовании 2,7 г нефтекокса получено 14,2 г сорбента, содержащего 37% серы. Активность 364 мг/г.Example 2. Under the conditions of example 1, but when using 2.7 g of petroleum coke, 14.2 g of sorbent containing 37% sulfur were obtained. Activity 364 mg / g.

Пример 3. В условиях примера 1, но при использовании 2,7 г нефтекокса получено 14,2 г сорбента, содержащего 37% серы. Активность 386 мг/г.Example 3. Under the conditions of example 1, but when using 2.7 g of petroleum coke, 14.2 g of sorbent containing 37% sulfur were obtained. Activity 386 mg / g.

Пример 4. В условиях примера 1, но при использовании 3 г нефтекокса (соотношение NaOH: нефтекокс 2,7: 1, г/г) получено 15,6 г сорбента, содержащего 33,5% серы. Активность 301 мг/г.Example 4. Under the conditions of example 1, but when using 3 g of neftekoks (NaOH: neftekoks ratio 2.7: 1, g / g), 15.6 g of sorbent containing 33.5% sulfur were obtained. Activity 301 mg / g.

Пример 5. В условиях примера 1, но при использовании 1,9 г некфтекокса получено 12,2 г сорбента с содержанием серы 50,4%. Активность 310 мг/г.Example 5. Under the conditions of example 1, but using 1.9 g of neftecox, 12.2 g of sorbent with a sulfur content of 50.4% was obtained. Activity 310 mg / g.

Пример 6. В условиях примера 1, но при использовании 9,6 г серы (преимущественное получение Na2S3) получено 16,8 г сорбента желтого цвета с содержанием серы 54% и активностью 318 мг/г.Example 6. Under the conditions of example 1, but using 9.6 g of sulfur (preferential production of Na 2 S 3 ), 16.8 g of a yellow sorbent with a sulfur content of 54% and an activity of 318 mg / g were obtained.

Пример 7. В условиях примера 1, но при использовании 8 г серы (образование смеси Na2S2 и Na2S3) получено 14,3 г сорбента с содержанием серы 51% и сорбционной активностью 398 мг/г.Example 7. Under the conditions of example 1, but using 8 g of sulfur (formation of a mixture of Na 2 S 2 and Na 2 S 3 ), 14.3 g of a sorbent with a sulfur content of 51% and sorption activity of 398 mg / g were obtained.

Пример 8. В условиях примера 1, но при использовании 11,2 г серы получено 17,8 г сорбента с содержанием серы 57%, активностью 337 мг/г.Example 8. Under the conditions of example 1, but when using 11.2 g of sulfur, 17.8 g of a sorbent with a sulfur content of 57% and an activity of 337 mg / g were obtained.

Пример 9. В условиях примера 1, но при прикапывании 15,4 г дихлорбутина получено 16,4 г сорбента, содержащего 43,2 процента серы. Активность 407 мг/г.Example 9. Under the conditions of example 1, but when dropping 15.4 g of dichlorobutin, 16.4 g of a sorbent containing 43.2 percent sulfur were obtained. Activity 407 mg / g.

Пример 10. В условиях примера 1, но при прикапывании 11,1 г дихлорбутина получено 12,2 г сорбента, содержащего 49% серы. Его активность 316 мг/г.Example 10. Under the conditions of example 1, but when dropping 11.1 g of dichlorobutin, 12.2 g of sorbent containing 49% sulfur was obtained. Its activity is 316 mg / g.

Пример 11. В условиях примера 1, но при прикапывании 17,2 г дихлорбутина получено 19,6 г сорбента с содержанием серы 31%. Активность 346 мг/г.Example 11. Under the conditions of example 1, but when dropping 17.2 g of dichlorobutin, 19.6 g of sorbent with a sulfur content of 31% was obtained. Activity 346 mg / g.

Для наглядного представления рассмотренные примеры сведены в таблицу.For a visual representation, the considered examples are summarized in a table.

Таким образом, с использованием нефтекокса, серы, щелочи, гидразингидрата и 1,4-дихлорбутина разработан способ получения нового сорбента для поглощения соединений ртути из растворов. Сорбент обладает активностью, в 2-2,5 раза превышающую активность сорбента, получаемого по способу-прототипу.Thus, using neftekoks, sulfur, alkali, hydrazine hydrate and 1,4-dichlorobutin, a method for producing a new sorbent for the absorption of mercury compounds from solutions has been developed. The sorbent has an activity of 2-2.5 times the activity of the sorbent obtained by the prototype method.

Таблица 1Table 1 Варьирование условий получения сорбента в соответствии с приведенными примерамиVarying the conditions for obtaining the sorbent in accordance with the examples № примераExample No. Соотношение NaOH:S (моль:моль)The ratio of NaOH: S (mol: mol) Соотношение нефтекокс : NaOH (г/г)Neftecox: NaOH ratio (g / g) Соотношение дихлорбутин: NaOH (моль:моль)The ratio of dichlorobutin: NaOH (mol: mol) Активность полученного сорбента, мг/гThe activity of the obtained sorbent, mg / g 1one 1:11: 1 3,5:13.5: 1 1:21: 2 412412 22 1:11: 1 4:14: 1 1:21: 2 364364 33 1:11: 1 3:13: 1 1:21: 2 386386 4four 1:11: 1 2,7:12.7: 1 1:21: 2 301301 55 1:11: 1 4,2:14.2: 1 1:21: 2 310310 66 1:1,51: 1,5 3,5:13.5: 1 1:21: 2 318318 77 1:1,251: 1.25 3,5:13.5: 1 1:21: 2 398398 88 1:1,751: 1.75 3,5:13.5: 1 1:21: 2 337337 99 1:11: 1 3,5:13.5: 1 1,25:21.25: 2 407407 1010 1:11: 1 3,5:13.5: 1 0,9:20.9: 2 316316 11eleven 1:11: 1 3,5:13.5: 1 1,4:21.4: 2 346346

Использованная литератураReferences

1. Янин Е.П. Ртуть в окружающей среде промышленного города. - М.: Изд. ИМГРЭ. 1992,170 с.1. Yanin EP Mercury in the environment of an industrial city. - M.: Publishing. IMGRE. 1992,170 p.

2. Трахтенберг И.М., Коршун М.Н. Ртуть и ее соединения в окружающей среде. - Киев: Вища школа, 1990 г.2. Trakhtenberg I.M., Korshun M.N. Mercury and its compounds in the environment. - Kiev: Vishcha school, 1990

3. Мельников Н.Н. Пестициды. Химия, технология и применение. - М.: Химия, 1987,712 с.3. Melnikov N.N. Pesticides Chemistry, technology and application. - M .: Chemistry, 1987.712 s.

4. Мельников Н.Н. и др. Пестициды и окружающая среда. - М.: Химия, 1977, 240 с.4. Melnikov N.N. et al. Pesticides and the environment. - M.: Chemistry, 1977, 240 p.

5. Тарасов А.В., Смирнова Т.В. Основы токсикологии. - М.: Маршрут. 2006, 160 с.5. Tarasov A.V., Smirnova T.V. The basics of toxicology. - M.: Route. 2006, 160 p.

6. Никифорова Л.О., Белопольский Л.М. Влияние тяжелых металлов на процессы биохимического окисления органических веществ: Теория и практика. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний. 2007, 78 с.6. Nikiforova L.O., Belopolsky L.M. The influence of heavy metals on the processes of biochemical oxidation of organic substances: Theory and practice. - M .: BINOM. Knowledge laboratory. 2007, 78 p.

7. Чичура Т.М. Выбор сорбента для ртутьсодержащих стокоб. // изв. Тульского ГУ. Серия «Экология и безопасность жизнедеятельности». Вып.8 - Тула: Изд. Тул ГУ. 2006. С.239.7. Chichura T.M. The choice of sorbent for mercury-containing stocks. // izv. Tula State University. Series "Ecology and life safety". Vol. 8 - Tula: Publ. Tool GU. 2006. P.239.

8. А.с. СССР №833553 (1981 г.).8. A.S. USSR No. 833553 (1981).

9. Заявка 95117461/25 (RU).9. Application 95117461/25 (RU).

10. Патент РФ 1308379 (1994 г.).10. RF patent 1308379 (1994).

11. Патент РФ 2161593 (2001 г.).11. Patent of the Russian Federation 2161593 (2001).

12. Рафиков С.Р. и др. О комплексообразующих свойствах полиэтиленмоносульфида. Доклады Академии наук. - 1980. Т.253. №3. С.644.12. Rafikov S.R. and others. On the complexing properties of polyethylene monosulfide. Reports of the Academy of Sciences. - 1980.V. 253. Number 3. S.644.

13. Грабельных В.А., Леванова Е.П., Рединова А.В., Руссавская Н.В., Игнатова О.Н., Корчевий Н.А. Новый тип сорбентов на основе полисульфида натрия из отходов производства эпихлоргидрина для извлечения соединений тяжелых металлов. Химия в интересах устойчивого развития. - 2012, т 20. №2, стр.199-203.13. Grabelny V.A., Levanova E.P., Redinova A.V., Russavskaya N.V., Ignatova O.N., Korcheviy N.A. A new type of sorbents based on sodium polysulfide from waste products of epichlorohydrin for the extraction of compounds of heavy metals. Chemistry for sustainable development. - 2012, t 20. No. 2, pp. 199-203.

14. Гладышев В.П., Левицкая С.А., Филиппова Л.М. Аналитическая химия ртути. М.: НаукаЮ, 1974, 228 с.14. Gladyshev V.P., Levitskaya S.A., Filippova L.M. Analytical chemistry of mercury. M .: Nauka U., 1974, 228 p.

15. Беллами Л. Инфракрасные спектры сложных молекул. - М.: Изд. Иностранной литературы. 1963, 590 с.15. Bellamy L. Infrared spectra of complex molecules. - M.: Publishing. Foreign literature. 1963, 590 p.

16. Смит А. Прикладная ИК-спектроскопия. М.: Мир, 1982, 328 с.16. Smith A. Applied IR spectroscopy. M.: Mir, 1982, 328 p.

Claims (1)

Способ получения сорбента для извлечения соединений ртути из водных растворов, включающий поликонденсацию полисульфида натрия (Na2Sn, где n=2-3), полученного реакцией элементной серы и едкого натра в водном растворе в присутствии гидразингидрата, с хлорорганическим соединением на поверхности частиц нефтекокса, отличающийся тем, что в качестве хлорорганического соединения используют 1,4-дихлорбутин-2 и процесс ведут при массовом соотношении нефтекокс:едкий натр, равном 1:3-4, и при мольном соотношении 1,4-дихлорбутин-2:едкий натр, равном 1,25-1:2. A method of producing a sorbent for the extraction of mercury compounds from aqueous solutions, including polycondensation of sodium polysulfide (Na 2 S n , where n = 2-3), obtained by the reaction of elemental sulfur and sodium hydroxide in an aqueous solution in the presence of hydrazine hydrate, with an organochlorine compound on the surface of petroleum coke particles characterized in that 1,4-dichlorobutin-2 is used as the organochlorine compound and the process is carried out with a petroleum coke: caustic soda mass ratio of 1: 3-4 and a 1,4-dichlorobutin-2: caustic soda molar ratio, equal to 1.25-1: 2.
RU2012143539/05A 2012-10-11 2012-10-11 Method of producing sorbent for extracting mercury compounds from aqueous solutions RU2525416C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012143539/05A RU2525416C2 (en) 2012-10-11 2012-10-11 Method of producing sorbent for extracting mercury compounds from aqueous solutions

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012143539/05A RU2525416C2 (en) 2012-10-11 2012-10-11 Method of producing sorbent for extracting mercury compounds from aqueous solutions

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012143539A RU2012143539A (en) 2014-04-20
RU2525416C2 true RU2525416C2 (en) 2014-08-10

Family

ID=50480506

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012143539/05A RU2525416C2 (en) 2012-10-11 2012-10-11 Method of producing sorbent for extracting mercury compounds from aqueous solutions

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2525416C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2658058C1 (en) * 2017-05-17 2018-06-19 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВО ИрГУПС) Method for producing sorbents for extracting heavy metal compounds from wastewater
RU2753230C1 (en) * 2020-10-27 2021-08-12 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" Method for obtaining sorbent based on activated carbons for the extraction of mercury from aqueous media

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109046281A (en) * 2018-08-30 2018-12-21 东北大学 A kind of oleyl amine-sulphur co-polymer Adsorption of Mercury ionic material and preparation method thereof

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5064626A (en) * 1990-11-28 1991-11-12 Phillips Petroleum Company Trialkyl arsine sorbents
US6911570B2 (en) * 2000-11-28 2005-06-28 Ada Technologies, Inc. Method for fixating sludges and soils contaminated with mercury and other heavy metals
RU2324536C2 (en) * 2006-07-18 2008-05-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ИрГУПС) Method of production of adsorbent for removal of heavy metals from waste water
RU2372156C1 (en) * 2008-03-24 2009-11-10 Владимир Алексеевич Андрианов Method of neutralisation of murcury-containing wastes
US7901486B2 (en) * 2008-10-02 2011-03-08 Conocophillips Company Removal of heavy metals from hydrocarbon gases

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5064626A (en) * 1990-11-28 1991-11-12 Phillips Petroleum Company Trialkyl arsine sorbents
US6911570B2 (en) * 2000-11-28 2005-06-28 Ada Technologies, Inc. Method for fixating sludges and soils contaminated with mercury and other heavy metals
RU2324536C2 (en) * 2006-07-18 2008-05-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ИрГУПС) Method of production of adsorbent for removal of heavy metals from waste water
RU2372156C1 (en) * 2008-03-24 2009-11-10 Владимир Алексеевич Андрианов Method of neutralisation of murcury-containing wastes
US7901486B2 (en) * 2008-10-02 2011-03-08 Conocophillips Company Removal of heavy metals from hydrocarbon gases

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2658058C1 (en) * 2017-05-17 2018-06-19 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВО ИрГУПС) Method for producing sorbents for extracting heavy metal compounds from wastewater
RU2753230C1 (en) * 2020-10-27 2021-08-12 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" Method for obtaining sorbent based on activated carbons for the extraction of mercury from aqueous media

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012143539A (en) 2014-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Thamilarasi et al. Removal of vanadium from wastewater using surface-modified lignocellulosic material
Li Synthesis of a carbamide-based dithiocarbamate chelator for the removal of heavy metal ions from aqueous solutions
Li et al. Comparison of two adsorbents for the removal of pentavalent arsenic from aqueous solutions
Al-Qodah et al. Impact of surface modification of green algal biomass by phosphorylation on the removal of copper (II) ions from water
RU2525416C2 (en) Method of producing sorbent for extracting mercury compounds from aqueous solutions
CN102690949A (en) Method of purifying ammonium tungstate solution
Khankhasaeva et al. Removal of p-aminobenzenesulfanilamide from water solutions by catalytic photo-oxidation over Fe-pillared clay
Motsa et al. The potential of melt-mixed polypropylene–zeolite blends in the removal of heavy metals from aqueous media
Golomeova et al. Application of some natural porous raw materials for removal of lead and zinc from aqueous solutions
Zaia et al. Unexpected thiocyanate adsorption onto ferrihydrite under prebiotic chemistry conditions
JP6396582B2 (en) Removal of sulfide in waste caustic stream over active solid phase catalyst
Hamadneh et al. Adsorption of Pb (II) on raw and organically modified Jordanian bentonite
Duan et al. Photochemical degradation of arsenic and selenium with Advanced Reduction Processes—Effects of reagents
CN103495393A (en) Oxygen-enriched modified charcoal adsorption desulfurization agent and its preparation method
RU2324536C2 (en) Method of production of adsorbent for removal of heavy metals from waste water
Saffari et al. Evaluation of slow-pyrolysis process effect on adsorption characteristics of cow bone for Ni ion removal from Ni-contaminated aqueous solutions
RU2624319C1 (en) Method of obtaining a sorbent to extract heavy metals from wastewater
Yusuf et al. Investigations of nickel (II) removal from aqueous effluents using electric arc furnace slag
Belaye et al. Preparation and Adsorption Behavior of Ce (III)-MOF for Phosphate and Fluoride Ion Removal from Aqueous Solutions
CN105102377A (en) Removal of chloramine and mercury from aqueous solutions
Pal et al. Various purification techniques of groundwater
Faghihian et al. Equilibrium study of the sorption of a sulphur-containing amino acid by clinoptilolite
Manjare et al. Equilibrium and kinetics studies for As (III) adsorption on activated alumina and activated carbon
RU2798979C1 (en) Method for making an adsorbent for water purification from nickel (ii) and other heavy metals
Trokhimchuk et al. Interaction peculiarities of gold (III) with silica gels containing both aminopropyl and mercaptopropyl surface groups

Legal Events

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

Effective date: 20151012