RU2663173C1 - Sorbing material - Google Patents

Sorbing material Download PDF

Info

Publication number
RU2663173C1
RU2663173C1 RU2017140170A RU2017140170A RU2663173C1 RU 2663173 C1 RU2663173 C1 RU 2663173C1 RU 2017140170 A RU2017140170 A RU 2017140170A RU 2017140170 A RU2017140170 A RU 2017140170A RU 2663173 C1 RU2663173 C1 RU 2663173C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
shell
granule
core
sorbent material
sorbent
Prior art date
Application number
RU2017140170A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Викторович Косяков
Андрей Владимирович Благов
Сергей Владимирович Кулигин
Михаил Владимирович Демин
Петр Васильевич Белов
Александр Дмитриевич Ишков
Евгений Павлович Сальников
Вадим Витальевич Рововой
Original Assignee
ООО "Воронежпеностекло"
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 ООО "Воронежпеностекло" filed Critical ООО "Воронежпеностекло"
Priority to RU2017140170A priority Critical patent/RU2663173C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2663173C1 publication Critical patent/RU2663173C1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/10Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
    • B01J20/103Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate comprising silica
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/10Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
    • B01J20/12Naturally occurring clays or bleaching earth
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/10Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
    • B01J20/14Diatomaceous earth
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/10Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
    • B01J20/16Alumino-silicates
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/10Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
    • B01J20/16Alumino-silicates
    • B01J20/165Natural alumino-silicates, e.g. zeolites
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28016Particle form

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

FIELD: manufacturing technology.SUBSTANCE: present invention relates to the field of sorbents for cleaning liquids and gases. Sorbent material consists of a glass microbead and a rolled-in shell made of particulate particles selected from diatomite, zeolite, glauconite or a mixture thereof.EFFECT: invention provides for the increase in the strength of the material and the output of the finished product during production.4 cl, 11 ex

Description

Предложенное решение относится к области очистки жидкостей и газов и может быть использовано в пищевой, фармацевтической, химической, атомной и других отраслях промышленности для повышения качества сорбции и фильтрации.The proposed solution relates to the field of purification of liquids and gases and can be used in food, pharmaceutical, chemical, nuclear and other industries to improve the quality of sorption and filtration.

Известен композиционный магнитный материал (магнитный сорбент) в виде частиц размером от 10 до 30 нм с магнитным железосодержащим ядром и сорбционно-активной оболочкой из диоксида кремния (патент на изобретение РФ № 2575458, МПК B01J 20/06, 2014 г.), используемый для направленной доставки лекарственных препаратов. Недостатком данного материала является малый размер частиц (до 30 нанометров), что не позволяет использовать его в качестве фильтрующей среды (засыпки) в виду малых проходов между частицами и невозможности его регенерации путем обратной промывки (из-за уноса частиц).Known composite magnetic material (magnetic sorbent) in the form of particles ranging in size from 10 to 30 nm with a magnetic iron core and a sorption-active shell of silicon dioxide (patent for the invention of the Russian Federation No. 2575458, IPC B01J 20/06, 2014) used for targeted drug delivery. The disadvantage of this material is the small particle size (up to 30 nanometers), which does not allow its use as a filtering medium (filling) due to the small passages between the particles and the impossibility of its regeneration by backwashing (due to entrainment of particles).

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является композитный сорбирующий материал (патент на изобретение US 8814985 B2, МПК B01J 20/18, 2008 г.), состоящий из пористого, предпочтительно проницаемого ядра, выполненного из не являющегося сорбентом материала, и пористой оболочки, выполненной из материала являющегося сорбентом (в частности, из цеолита). Оболочку формируют напылением на ядро соответствующей суспензии. После формования гранула сорбента спекается и обжигается. Гранулы имеют диаметр от 0,1 до 5 мм (оптимально от 0,5 до 3 мм) и могут одновременно выполнять функцию сорбента и фильтрующей засыпки. Недостатками известного сорбирующего материала являются большие потери (отходы) при производстве и низкое качество готового продукта, что проявляется:Closest to the proposed technical solution is a composite sorbent material (patent for invention US 8814985 B2, IPC B01J 20/18, 2008), consisting of a porous, preferably permeable core made of a non-sorbent material, and a porous shell made of material which is a sorbent (in particular, from zeolite). The shell is formed by sputtering on the core of the corresponding suspension. After molding, the sorbent granule is sintered and fired. The granules have a diameter of from 0.1 to 5 mm (optimally from 0.5 to 3 mm) and can simultaneously serve as a sorbent and filter bed. The disadvantages of the known sorbent material are large losses (waste) in the production and low quality of the finished product, which is manifested:

• в растрескивании оболочки гранулы при спекании и обжиге из-за различных коэффициентов теплового расширения материалов ядра и оболочки;• in cracking of the shell of the granule during sintering and firing due to different coefficients of thermal expansion of the materials of the core and shell;

• в растрескивании оболочки гранулы в процессе транспортировки, хранения и эксплуатации из-за внутренних напряжений, возникших при спекании и обжиге гранул;• cracking of the granule shell during transportation, storage and operation due to internal stresses arising from sintering and firing of granules;

• в низкой прочности гранулы из-за низкой прочности ядра в виду его пористости;• in the low strength of the granules due to the low strength of the core in view of its porosity;

• в низкой прочности оболочки из-за высокой шероховатости поверхности ядра, вызванной особенностями материала ядра, особенностями обработки поверхности ядра и наличием пор, что создает дополнительные внутренние концентрации напряжения при изменении температуры;• in the low strength of the shell due to the high roughness of the surface of the core caused by the characteristics of the core material, the features of the surface treatment of the core and the presence of pores, which creates additional internal stress concentration with temperature;

• в низкой плотности ядра (из-за его пористости), что снижает качество регенерацию гранул при обратной промывке и увеличивает ее время, т.к. приводит к снижению скорости обратной промывки для предотвращения уноса гранул;• in the low density of the core (due to its porosity), which reduces the quality of granule regeneration during backwashing and increases its time, because leads to a decrease in the backwash speed to prevent the entrainment of granules;

• в низкой прочности оболочки из-за применяемого способа ее образования (напылением), что приводит к наличию микро зазоров между ядром и оболочкой.• in the low strength of the shell due to the applied method of its formation (sputtering), which leads to the presence of micro gaps between the core and the shell.

Кроме того, в известном решении при очистке жидкостей и газов, загрязненных радионуклидами и прочими, опасными для человека и окружающей среды, веществами, возникают большие сложности с утилизацией сорбирующего материала.In addition, in the known solution when cleaning liquids and gases contaminated with radionuclides and other substances hazardous to humans and the environment, there are great difficulties with the disposal of sorbent material.

Технический результат предложенного решения заключается в снижении отходов производства, в повышении качества готового продукта и в облегчении утилизации отработанного сорбирующего материала, загрязненного радионуклидами и прочими, опасными для человека и окружающей среды, веществами.The technical result of the proposed solution is to reduce production waste, to improve the quality of the finished product and to facilitate the disposal of spent sorbent material contaminated with radionuclides and other substances hazardous to humans and the environment.

Указанный технический результат достигается тем, что в сорбирующем материале, состоящем из ядра, выполненного из не являющегося сорбентом материала, и пористой оболочки, содержащей сорбент, согласно изобретения, оболочка, включающая диатомит и/или цеолит и/или глауконит, накатана на ядро, представляющее собой стеклянный микрошарик. Между ядром и пористой оболочкой может быть размещена, по меньшей мере, одна дополнительная оболочка, которая выполнена пористой и содержит сорбент. При этом эквивалентный размер пор вышележащей оболочки больше эквивалентного размера пор расположенной под ней дополнительной оболочки.The specified technical result is achieved by the fact that in the sorbent material, consisting of a core made of non-sorbent material, and a porous shell containing a sorbent, according to the invention, a shell comprising diatomite and / or zeolite and / or glauconite is rolled onto a core representing a glass bead. At least one additional shell, which is made porous and contains a sorbent, can be placed between the core and the porous shell. Moreover, the equivalent pore size of the overlying shell is larger than the equivalent pore size of the additional shell located below it.

Выполнение ядра цельным (без пор) повышает прочность гранулы за счет увеличения прочности ядра и устранения пор, служащих точками концентрации напряжения.Performing a solid core (without pores) increases the strength of the granule by increasing the strength of the core and eliminating the pores that serve as stress concentration points.

Выполнение ядра из стеклянного микрошарика, поверхность которого имеет невысокую шероховатость (Ra поверхности стеклянного микрошарика не превышает 20 мкм) повышает прочность гранулы за счет устранения точек концентрации напряжения, которыми являются крупные шероховатости (неровности), для оболочки.The execution of the core of a glass bead, the surface of which has a low roughness (R a the surface of the glass bead does not exceed 20 μm) increases the strength of the granules by eliminating stress concentration points, which are large roughness (roughness), for the shell.

Выполнение ядра цельным (без пор) из стеклянного микрошарика повышает гидравлическую крупность гранулы, что позволяет увеличить качество регенерации гранул после фильтрации путем увеличения скорости обратной промывки без уноса гранул. Кроме того, выполнение ядра гранулы из стеклянного микрошарика обеспечивает защиту ядра от попадания в него осадка, что облегчает промывку гранулы (регенерацию фильтра) и предотвращает разложение (загнивание) попавшего в ядро осадка.The implementation of the core whole (without pores) of a glass bead increases the hydraulic fineness of the granules, which allows to increase the quality of regeneration of granules after filtration by increasing the speed of backwashing without entrainment of granules. In addition, the execution of the granule core from a glass microsphere protects the core from the ingress of sediment, which facilitates washing of the granule (filter regeneration) and prevents decomposition (decay) of the precipitate that has entered the core.

Нанесение оболочки на ядро путем накатывания (послойной грануляцией в тарельчатом грануляторе или грануляторе псевдоожиженного слоя) устраняет микро зазоры между ядром и оболочкой, что повышает прочность оболочки.Coating the core by rolling (by layer granulation in a plate granulator or fluid bed granulator) eliminates micro-gaps between the core and the shell, which increases the strength of the shell.

В предложенном решении отсутствуют процессы спекания (обжига) гранулы, так как закрепление формы гранулы производится склеиванием, например, с помощью цемента. В этом случае снижаются потери гранул, так как исключается растрескивание оболочек гранул при спекании (обжиге) из-за различных коэффициентов теплового расширения материалов ядра и оболочки, а также растрескивание оболочек гранул в процессе транспортировки, хранения и эксплуатации из-за внутренних напряжений, возникших при спекании (обжиге) гранул.In the proposed solution, there are no sintering (firing) processes of the granule, since the granule form is fixed by gluing, for example, with cement. In this case, the loss of granules is reduced, since cracking of the shells of the granules during sintering (firing) due to different coefficients of thermal expansion of the materials of the core and the shell, as well as cracking of the shells of the granules during transportation, storage and operation due to internal stresses arising from sintering (firing) of granules.

Оболочка гранулы включает диатомит и/или цеолит и/или глауконит – высокоэффективные природные сорбенты, обладающие развитой удельной пористостью и высокой способностью к адсорбции за счет малого объемного веса и большой естественной пористости. Они могут использоваться в естественном состоянии или после специальной обработки, повышающей их селективность к определенным веществам. Например, диатомит, активированный оксидом марганца, эффективен при очистке стоков от свинца и красителей. Цеолит, обработанный аминами, эффективно сорбирует ионы свинца и кадмия. Глауконит является сорбентом тяжелых металлов, радионуклидов и нефтепродуктов, обладает высокой емкостью к пиридину и нафтеновым кислотам. Применение смесей указанных сорбентов в различных сочетаниях позволяет создавать гранулы, обеспечивающие максимально эффективную очистку загрязненных жидкостей и газов, в том числе, комплексную очистку от различных веществ.The granule shell includes diatomite and / or zeolite and / or glauconite - highly effective natural sorbents with developed specific porosity and high adsorption ability due to low bulk density and high natural porosity. They can be used in their natural state or after special treatment, increasing their selectivity to certain substances. For example, diatomite activated by manganese oxide is effective in the treatment of effluents from lead and dyes. The zeolite treated with amines effectively absorbs lead and cadmium ions. Glauconite is a sorbent of heavy metals, radionuclides and oil products, has a high capacity for pyridine and naphthenic acids. The use of mixtures of these sorbents in various combinations allows you to create granules that provide the most effective cleaning of contaminated liquids and gases, including complex cleaning of various substances.

Гранула может содержать две или более оболочек, при этом, по меньшей мере, внешняя оболочка гранулы должна содержать пористый материал: диатомит и/или цеолит и/или глауконит. Если у гранулы имеется две оболочки, содержащие пористый материал, эквивалентный размер пор вышележащей оболочки гранулы должен быть больше эквивалентного размера пор оболочки, расположенной под ней, что повышает время эксплуатации гранулы в виду меньшей забиваемости ее пор.The granule may contain two or more shells, with at least the outer shell of the granule must contain a porous material: diatomite and / or zeolite and / or glauconite. If the granule has two shells containing a porous material, the equivalent pore size of the overlying shell of the granule should be larger than the equivalent pore size of the shell located under it, which increases the operating time of the granule in view of the less clogging of its pores.

Наличие в сорбирующем материале стеклянного ядра позволяет легко остекловывать отработанный материал, что облегчает его утилизацию в случае загрязнения радионуклидами и прочими, опасными для человека и окружающей среды, веществами.The presence of a glass core in the sorbent material makes it easy to vitrify the spent material, which facilitates its disposal in the event of contamination with radionuclides and other substances hazardous to humans and the environment.

Примеры конкретного выполнения.Examples of specific performance.

Пример 1. Гранула сорбирующего материала состоит из стеклянного микрошарика диаметром от 600 до 1400 мкм и накатанной на него оболочки, средней толщиной 100-200 мкм из измельченных частиц морского диатомита (диатомитовой породы). Гранула сорбента термически не обрабатывается, а содержит неорганическое связующее (от 5 масс % до 50 масс %), например: портландцемент общего назначения марок от М300 до М600 по ГОСТ 10178-85; гидравлические цементы марок М800 и выше; цемент кислотоупорный кварцевый кремнефтористый ГОСТ 5050- 49; фосфатные цементы (цементы, использующие в качестве затворяющей жидкости фосфорную кислоту, в частности, цинк-фосфатный цемент, диоксид титана, оксид магния, гидроксид алюминия, оксид меди и т.д.).Example 1. The granule of the sorbent material consists of a glass bead with a diameter of 600 to 1400 microns and a shell rolled on it, with an average thickness of 100-200 microns from crushed particles of marine diatomite (diatomaceous rock). The sorbent granule is not thermally processed, but contains an inorganic binder (from 5 wt.% To 50 wt.%), For example: Portland cement of general purpose grades from M300 to M600 in accordance with GOST 10178-85; hydraulic cements of grades M800 and higher; acid-resistant quartz silicofluoride cement GOST 5050-49; phosphate cements (cements using phosphoric acid as a closing fluid, in particular zinc phosphate cement, titanium dioxide, magnesium oxide, aluminum hydroxide, copper oxide, etc.).

Частицы цеолита прочно соединяются с помощью неорганического связующего со стеклянным ядром и между собой, что повышает прочность гранулы. Цельное стеклянное ядро обеспечивает защиту ядра от попадания в него осадка, облегчает промывку гранулы при регенерации фильтра, повышает ее прочность и вес, а соответственно, и гидравлическую крупность гранулы. Выход готовой продукции (гранул сорбирующего материала) ввиду отсутствия операций спекания и обжига увеличивается на 18-21%. Потери из-за растрескивания оболочек гранул в процессе транспортировки, хранения и эксплуатации из-за внутренних напряжений, возникших при спекании и обжиге гранул, снизились на 12-14%. Прочность гранулы (по сравнению с прошедшей операцию спекания гранулой аналогичного размера, ядро которой выполнено, как у прототипа, пористым и состоит из агломерированных частиц каолина) повысилась в 1,6-1,8 раза.The zeolite particles are firmly bonded with an inorganic binder to the glass core and to each other, which increases the strength of the granules. The whole glass core protects the core from sediment, facilitates flushing of the granule during filter regeneration, increases its strength and weight, and, accordingly, the hydraulic coarseness of the granule. The yield of finished products (granules of sorbent material) due to the absence of sintering and firing operations increases by 18-21%. Losses due to cracking of the shells of the granules during transportation, storage and operation due to internal stresses arising from sintering and firing of the granules decreased by 12-14%. The strength of the granule (compared with the sintering operation of a granule of a similar size, the core of which is made, as in the prototype, porous and consists of agglomerated particles of kaolin) increased by 1.6-1.8 times.

Пример 2. Гранула сорбирующего материала состоит из стеклянного микрошарика диаметром от 400 до 1200 мкм и накатанной на него оболочки, средней толщиной 200-400 мкм из измельченных частиц цеолита (цеолитовой породы), скрепляемых портландцементом общего назначения марки М300. Технический результат данного примера совпадает с результатом примера 1.Example 2. The granule of the sorbent material consists of a glass bead with a diameter of 400 to 1200 μm and a shell rolled on it, with an average thickness of 200-400 μm from crushed particles of zeolite (zeolite rock), bonded with general purpose Portland cement grade M300. The technical result of this example coincides with the result of example 1.

Пример 3. Гранула сорбирующего материала состоит из стеклянного микрошарика диаметром от 200 до 1000 мкм и накатанной на него оболочки, средней толщиной 300-600 мкм из измельченных частиц глауконита (глауконитовой породы). Гранула сорбента содержит в качестве неорганического связующего (от 5 масс % до 50 масс %) легкоплавкую шихту содержащую: борный ангидрид и/или борную кислоту и/или диоксид кремния и/или оксид свинца (II) и/или оксид цинка и/или оксид висмута (III) и/или оксид олова (IV) и/или карбонат натрия и/или оксид кальция и/или карбонат кальция и/или оксид магния и/или диоксид титана и/или оксид алюминия. После накатки одного или более слоёв и последующей сушки гранулированный сорбент подвергается обжигу при температуре не выше 400°С. Технический результат данного примера совпадает с результатом примера 1.Example 3. The granule of the sorbent material consists of a glass bead with a diameter of 200 to 1000 microns and a shell rolled on it, with an average thickness of 300-600 microns from crushed particles of glauconite (glauconite rock). The sorbent granule contains as an inorganic binder (from 5% to 50% by mass) a fusible mixture containing: boric anhydride and / or boric acid and / or silicon dioxide and / or lead (II) oxide and / or zinc oxide and / or oxide bismuth (III) and / or tin (IV) oxide and / or sodium carbonate and / or calcium oxide and / or calcium carbonate and / or magnesium oxide and / or titanium dioxide and / or alumina. After rolling one or more layers and subsequent drying, the granular sorbent is fired at a temperature not exceeding 400 ° C. The technical result of this example coincides with the result of example 1.

Пример 4. Гранула сорбирующего материала состоит из стеклянного микрошарика диаметром от 800 до 1600 мкм и накатанной на него оболочки, средней толщиной 600-800 мкм из измельченных частиц (40%) озерного диатомита (диатомитовой породы) и из измельченных частиц (60%) цеолита (цеолитовой породы), скрепляемых неорганическим связующим. Технический результат данного примера совпадает с результатом примера 1.Example 4. The granule of the sorbent material consists of a glass bead with a diameter of 800 to 1600 μm and a shell rolled on it, with an average thickness of 600-800 μm from crushed particles (40%) of lake diatomite (diatomaceous rock) and from crushed particles (60%) of zeolite (zeolite rock) bonded with an inorganic binder. The technical result of this example coincides with the result of example 1.

Пример 5. Гранула сорбирующего материала состоит из стеклянного микрошарика диаметром от 600 до 900 мкм и накатанной на него оболочки, средней толщиной 200-400 мкм из измельченных частиц (50%) озерного диатомита (диатомитовой породы) и из измельченных частиц (50%) глауконита (глауконитовой породы), скрепляемых неорганическим связующим. Технический результат данного примера совпадает с результатом примера 1.Example 5. The granule of the sorbent material consists of a glass bead with a diameter of 600 to 900 microns and a rolled coat on it, with an average thickness of 200-400 microns from crushed particles (50%) of lake diatomite (diatomaceous rock) and from crushed particles (50%) of glauconite (glauconite rocks) held together by an inorganic binder. The technical result of this example coincides with the result of example 1.

Пример 6. Гранула сорбирующего материала состоит из стеклянного микрошарика диаметром от 500 до 700 мкм и накатанной на него оболочки, средней толщиной 150-400 мкм из измельченных частиц (30%) цеолита (цеолитовой породы) и из измельченных частиц (70%) глауконита (глауконитовой породы), скрепляемых неорганическим связующим. Технический результат данного примера совпадает с результатом примера 1.Example 6. The granule of the sorbent material consists of a glass bead with a diameter of 500 to 700 μm and a shell rolled on it, with an average thickness of 150-400 μm from crushed particles (30%) of zeolite (zeolite rock) and from crushed particles (70%) of glauconite ( glauconite rocks) held together by an inorganic binder. The technical result of this example coincides with the result of example 1.

Пример 7. Гранула сорбирующего материала состоит из стеклянного микрошарика диаметром от 800 до 1400 мкм и накатанной на него оболочки, средней толщиной 500-1000 мкм из измельченных частиц (30%) морского диатомита (диатомитовой породы), из измельченных частиц (30%) цеолита (цеолитовой породы) и из измельченных частиц (40%) глауконита (глауконитовой породы), скрепляемых неорганическим связующим. Технический результат данного примера совпадает с результатом примера 1.Example 7. The granule of the sorbent material consists of a glass bead with a diameter of 800 to 1400 μm and a shell rolled on it, with an average thickness of 500-1000 μm from crushed particles (30%) of marine diatomite (diatomaceous rock), from crushed particles (30%) of zeolite (zeolite rock) and from crushed particles (40%) of glauconite (glauconite rock), held together by an inorganic binder. The technical result of this example coincides with the result of example 1.

Пример 8. Гранула сорбирующего материала состоит из стеклянного микрошарика диаметром от 500 до 1200 мкм и накатанной на него оболочки, средней толщиной 300-600 мкм из скрепляемых неорганическим связующим измельченных частиц озерного диатомита, модифицированного сульфатом алюминия. В этом случае, как показал анализ результатов очистки сточных вод, достигается максимальное извлечение из воды нефтепродуктов и других органических веществ. Технический результат данного примера совпадает с результатом примера 1.Example 8. The granule of the sorbent material consists of a glass bead with a diameter of 500 to 1200 microns and a shell rolled on it, with an average thickness of 300-600 microns from crushed particles of lake diatomite modified with aluminum sulfate bonded with an inorganic binder. In this case, as shown by the analysis of the results of wastewater treatment, the maximum extraction of oil products and other organic substances from water is achieved. The technical result of this example coincides with the result of example 1.

Пример 9. Гранула сорбирующего материала состоит из стеклянного микрошарика диаметром от 400 до 1000 мкм и накатанной на него оболочки, средней толщиной 300-400 мкм из скрепляемых портландцементом общего назначения марки М600 измельченных частиц цеолита, предварительно обработанных раствором щавелевой кислоты с концентрацией 0,05-0,1 моль/л в присутствии минеральной кислоты до рН 1-2. При пропускании через слой такого сорбента сточных вод, содержащих ионы тяжелых металлов, достигается следующая степень очистки воды от ионов: Cr (III) и Cr (VI) до 100%, Cu (II) до 98,2%, Fe (II, III) до 99,2%, Zn (II) до 98,1%. Технический результат данного примера совпадает с результатом примера 1.Example 9. The granule of the sorbent material consists of a glass bead with a diameter of 400 to 1000 μm and a shell rolled on it, with an average thickness of 300-400 μm from ground general purpose Portland cement grade M600, ground particles of zeolite pretreated with a solution of oxalic acid with a concentration of 0.05- 0.1 mol / l in the presence of mineral acid to pH 1-2. When sewage containing heavy metal ions is passed through a layer of such a sorbent, the following degree of water purification from ions is achieved: Cr (III) and Cr (VI) up to 100%, Cu (II) up to 98.2%, Fe (II, III ) up to 99.2%, Zn (II) up to 98.1%. The technical result of this example coincides with the result of example 1.

Пример 10. Гранула сорбирующего материала состоит из стеклянного микрошарика диаметром от 200 до 800 мкм и накатанной на него оболочки, средней толщиной 100-200 мкм из скрепляемых неорганическим связующим измельченных частиц глауконита, модифицированных растворами HCl и NaCl. Глауконит, модифицированный подобным образом обладает лучшими сорбционными свойствами в отношении ионов Fe2+. Технический результат данного примера совпадает с результатом примера 1.Example 10. The granule of the sorbent material consists of a glass bead with a diameter of 200 to 800 μm and a rolled coat on it, with an average thickness of 100-200 μm of ground particles of glauconite bonded with an inorganic binder, modified with HCl and NaCl solutions. Glauconite modified in this way has the best sorption properties with respect to Fe2 + ions. The technical result of this example coincides with the result of example 1.

Пример 11. Гранула сорбирующего материала состоит из стеклянного микрошарика диаметром от 400 до 900 мкм и двух, накатанных на него оболочек. Внутренняя оболочка средней толщиной 200-500 мкм состоит из скрепляемых неорганическим связующим измельченных частиц цеолита. Внешняя оболочка средней толщиной 100-300 мкм состоит из скрепляемых неорганическим связующим измельченных частиц диатомита. При этом эквивалентный размер пор внутренней оболочки гранулы, содержащей цеолит, составляет 300 нм, а эквивалентный размер пор вышележащей оболочки гранулы, содержащей диатомит, составляет 400 нм. То есть эквивалентный размер пор вышележащей оболочки гранулы больше эквивалентного размера пор оболочки, расположенной под ней, что повышает время эксплуатации гранулы в виду меньшей забиваемости ее пор. Технический результат данного примера совпадает с результатом примера 1.Example 11. The granule of the sorbent material consists of a glass bead with a diameter of 400 to 900 μm and two shells rolled onto it. The inner shell with an average thickness of 200-500 microns consists of ground particles of zeolite bonded with an inorganic binder. The outer shell with an average thickness of 100-300 microns consists of crushed particles of diatomite bonded with an inorganic binder. The equivalent pore size of the inner shell of the granule containing zeolite is 300 nm, and the equivalent pore size of the overlying shell of the granule containing diatomite is 400 nm. That is, the equivalent pore size of the overlying granule shell is larger than the equivalent pore size of the shell located below it, which increases the life of the granule in view of the less clogging of its pores. The technical result of this example coincides with the result of example 1.

Claims (4)

1. Сорбирующий материал, состоящий из ядра, выполненного из не являющегося сорбентом материала, и пористой оболочки, содержащей сорбент, отличающийся тем, что оболочка, включающая диатомит, и/или цеолит, и/или глауконит, накатана на ядро, представляющее собой стеклянный микрошарик.1. Sorbent material, consisting of a core made of non-sorbent material, and a porous shell containing a sorbent, characterized in that the shell comprising diatomite and / or zeolite and / or glauconite is rolled onto the core, which is a glass bead . 2. Сорбирующий материал по п. 1, отличающийся тем, что между ядром и пористой оболочкой размещена по меньшей мере одна дополнительная оболочка.2. Sorbent material according to claim 1, characterized in that at least one additional shell is placed between the core and the porous membrane. 3. Сорбирующий материал по п. 2, отличающийся тем, что дополнительная оболочка выполнена пористой и содержит сорбент.3. Sorbent material according to claim 2, characterized in that the additional shell is made porous and contains a sorbent. 4. Сорбирующий материал по п. 3, отличающийся тем, что эквивалентный размер пор вышележащей оболочки больше эквивалентного размера пор расположенной под ней дополнительной оболочки.4. Sorbent material according to claim 3, characterized in that the equivalent pore size of the overlying shell is larger than the equivalent pore size of the additional shell located below it.
RU2017140170A 2017-11-20 2017-11-20 Sorbing material RU2663173C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017140170A RU2663173C1 (en) 2017-11-20 2017-11-20 Sorbing material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017140170A RU2663173C1 (en) 2017-11-20 2017-11-20 Sorbing material

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017102955A Division RU2641742C1 (en) 2017-01-30 2017-01-30 Filter material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2663173C1 true RU2663173C1 (en) 2018-08-01

Family

ID=63142588

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017140170A RU2663173C1 (en) 2017-11-20 2017-11-20 Sorbing material

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2663173C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113797887A (en) * 2021-09-23 2021-12-17 长沙工研院环保有限公司 Glauconite-based composite heavy metal wastewater treatment porous material and preparation method and application thereof
RU216050U1 (en) * 2022-06-16 2023-01-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Sorbent material

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2794993A1 (en) * 1999-06-18 2000-12-22 Air Liquide Adsorption process for oxygen and nitrogen production, hydrogen purification, separating hydrocarbons, removing solvents, mercury vapor, etc. uses adsorbent with some non=homogeneous particles
RU99121904A (en) * 1999-10-18 2001-08-10 Олег Николаевич Хмыз ADSORBENT WHITENING EARTH
RU2176926C2 (en) * 1996-02-16 2001-12-20 Эдвансд Минералс Корпорейшн Composite filter material
RU2002129002A (en) * 2000-03-28 2004-02-27 БАСФ Акциенгезельшафт (DE) SHELL CATALYST, METHOD FOR ITS PRODUCTION, AND ALSO ITS APPLICATION
KR20090071807A (en) * 2007-12-28 2009-07-02 한국원자력연구원 Silica particles of core-shell shape with mesoporous shells and preparation method thereof
US8814985B2 (en) * 2008-12-22 2014-08-26 Glatt Systemtechnik Gmbh Composite adsorbent bead, process for its production, gas separation process and gas adsorption bed
CN104801267A (en) * 2015-04-10 2015-07-29 武汉大学 Spherical SiO2-based adsorbent adopting core-shell structure as well as preparation method and application of adsorbent

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2176926C2 (en) * 1996-02-16 2001-12-20 Эдвансд Минералс Корпорейшн Composite filter material
FR2794993A1 (en) * 1999-06-18 2000-12-22 Air Liquide Adsorption process for oxygen and nitrogen production, hydrogen purification, separating hydrocarbons, removing solvents, mercury vapor, etc. uses adsorbent with some non=homogeneous particles
RU99121904A (en) * 1999-10-18 2001-08-10 Олег Николаевич Хмыз ADSORBENT WHITENING EARTH
RU2002129002A (en) * 2000-03-28 2004-02-27 БАСФ Акциенгезельшафт (DE) SHELL CATALYST, METHOD FOR ITS PRODUCTION, AND ALSO ITS APPLICATION
KR20090071807A (en) * 2007-12-28 2009-07-02 한국원자력연구원 Silica particles of core-shell shape with mesoporous shells and preparation method thereof
US8814985B2 (en) * 2008-12-22 2014-08-26 Glatt Systemtechnik Gmbh Composite adsorbent bead, process for its production, gas separation process and gas adsorption bed
RU2575458C1 (en) * 2014-11-05 2016-02-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН) Method for obtaining composite magnetic material based on silicon and iron oxides
CN104801267A (en) * 2015-04-10 2015-07-29 武汉大学 Spherical SiO2-based adsorbent adopting core-shell structure as well as preparation method and application of adsorbent

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113797887A (en) * 2021-09-23 2021-12-17 长沙工研院环保有限公司 Glauconite-based composite heavy metal wastewater treatment porous material and preparation method and application thereof
RU216050U1 (en) * 2022-06-16 2023-01-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Sorbent material
RU216087U1 (en) * 2022-06-20 2023-01-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Sorbent material
RU217444U1 (en) * 2022-06-20 2023-03-31 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Sorbent material
RU2805741C1 (en) * 2023-07-05 2023-10-23 Общество с ограниченной ответственностью "Воронежпеностекло" Granule for sorption of lithium from aqueous solution

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Luukkonen et al. Application of alkali-activated materials for water and wastewater treatment: a review
He et al. Review of fluoride removal from water environment by adsorption
US5369072A (en) Granular media for removing contaminants from water and methods for making the same
US5911882A (en) Removing contaminants from water using iron oxide coated mineral having olivine structure
Annan et al. Synthesis and Characterization of Modified Kaolin‐Bentonite Composites for Enhanced Fluoride Removal from Drinking Water
US9707538B2 (en) Aluminized silicious powder and water purification device incorporating same
US20130098840A1 (en) Porous Composite Media for Removing Phosphorus from Water
Tiwari et al. Hybrid materials in the removal of diclofenac sodium from aqueous solutions: Batch and column studies
US20150129502A1 (en) Graphene oxide-modified materials for water treatment
US9095842B2 (en) Diatomaceous earth filter aid containing a low crystalline silica content
Acharya et al. Remediation of Cr (VI) using clay minerals, biomasses and industrial wastes as adsorbents
US6054059A (en) Use of a ceramic metal oxide filter whose selection depends upon the Ph of the feed liquid and subsequent backwash using a liquid having a different Ph
Hashemian MnFe2O4/bentonite nano composite as a novel magnetic material for adsorption of acid red 138
Saikia et al. Removal of toxic fluoride ion from water using low cost ceramic nodules prepared from some locally available raw materials of Assam, India
Ren et al. Enhanced removal of ammonia nitrogen from rare earth wastewater by NaCl modified vermiculite: Performance and mechanism
CN111936229A (en) Adsorbents from iron-and aluminium-rich starting materials
RU2663173C1 (en) Sorbing material
Lalhmunsiama et al. Recent advances in adsorption removal of cesium from aquatic environment
Ehralian et al. Removal of Fe2+ from aqueous solution using manganese oxide coated zeolite and iron oxide coated zeolite
MX2012005583A (en) Fluid filtration medium.
RU2663426C1 (en) Sorbing material
Putri et al. Application of ceramic filter and reverse osmosis membrane for produced water treatment
Dehou et al. Improvement of Fe (II)-adsorption capacity of FeOOH-coated brick in solutions, and kinetics aspects
Al-Shawabkeh et al. Experimental study of the application of date palm trunk fiber as biosorbent for removal cadmium using a fixed bed column: investigation of the influence of particle size
JP5037950B2 (en) Water purification agent and method for producing the same