RU2753230C1 - Method for obtaining sorbent based on activated carbons for the extraction of mercury from aqueous media - Google Patents

Method for obtaining sorbent based on activated carbons for the extraction of mercury from aqueous media Download PDF

Info

Publication number
RU2753230C1
RU2753230C1 RU2020135390A RU2020135390A RU2753230C1 RU 2753230 C1 RU2753230 C1 RU 2753230C1 RU 2020135390 A RU2020135390 A RU 2020135390A RU 2020135390 A RU2020135390 A RU 2020135390A RU 2753230 C1 RU2753230 C1 RU 2753230C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
activated carbon
solution
manganese
mercury
sulfide
Prior art date
Application number
RU2020135390A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Елена Абрамовна Фарберова
Николай Борисович Ходяшев
Андрей Сергеевич Максимов
Людмила Алексеевна Демшина
Елена Александровна Тиньгаева
Михаил Борисович Ходяшев
Максим Сергеевич Дьяков
Елена Михайловна Ходяшева
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет"
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 образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет"
Priority to RU2020135390A priority Critical patent/RU2753230C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2753230C1 publication Critical patent/RU2753230C1/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
    • B01J20/20Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising free carbon; comprising carbon obtained by carbonising processes
    • 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
    • B01J20/30Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • B01J20/3202Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the carrier, support or substrate used for impregnation or coating
    • B01J20/3206Organic carriers, supports or substrates
    • 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
    • B01J20/30Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • B01J20/3231Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the coating or impregnating layer
    • B01J20/3234Inorganic material layers
    • B01J20/3236Inorganic material layers containing metal, other than zeolites, e.g. oxides, hydroxides, sulphides or salts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/30Active carbon
    • C01B32/312Preparation
    • C01B32/342Preparation characterised by non-gaseous activating agents
    • C01B32/348Metallic compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C02F1/288Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using composite sorbents, e.g. coated, impregnated, multi-layered
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/58Treatment of water, waste water, or sewage by removing specified dissolved compounds
    • C02F1/62Heavy metal compounds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)

Abstract

FIELD: chemical industry and nature protection.
SUBSTANCE: invention relates to the chemical industry and environmental protection and can be used for the cleaning of wastewater from chemical enterprises from mercury. Granular activated carbon is treated with a modifying solution that ensures the production of an active component on its surface, manganese (II) sulfide, in two stages. At the first stage, granular activated carbon is impregnated with a solution of manganese (II) sulfate with a concentration of 0.25-7.5, weight percentage, at the ratio of the mass of activated carbon and the volume of the solution (VP), which is determined by the formula: VP = ma. с. ⋅ VΣ ⋅ Cimp, where ma.с. is the mass of activated carbon, g; VΣ is the total pore volume, cm3/g; Cimp is the impregnation coefficient (Cimp = 0.8), followed by curing of the impregnated activated carbon and drying to an air-dry state. At the second stage, the resulting modified intermediate semiproduct is placed for 0.5-1.5 hours in a 10% solution of sodium sulfide solution taken in 5% excess relative to the stoichiometry of the reaction equation of the interaction of manganese sulfate with sodium sulfide. The target product is separated from the liquid and dried.
EFFECT: resulting sorbent based on granular activated carbon, the surface of which is modified with manganese (II) sulfide in an amount of 1-10, weight percentage, has a maximum equilibrium capacity of 2.3 mg/g and provides a degree of mercury extraction from highly concentrated wastewater of more than 90%.
1 cl, 2 tbl, 2 ex

Description

Область техники, к которой относится изобретениеThe technical field to which the invention relates

Изобретение относится к области сорбционного извлечения ионов ртути из сточных вод химических предприятий модифицированным активированным углем. Изобретение может быть использовано для решения экологических задач, связанных с очисткой сточных вод от ртути, образующихся в результате деятельности ряда химических предприятий.The invention relates to the field of sorption extraction of mercury ions from wastewater of chemical plants with modified activated carbon. The invention can be used to solve environmental problems associated with the purification of wastewater from mercury generated as a result of the activities of a number of chemical enterprises.

Уровень техникиState of the art

Известен способ получения серосодержащего углеродного сорбента, заключающийся в одностадийной обработке исходного активированного углеродного материала сероводородом при температуре 200-700°С до полного насыщения материала сероводородом. В качестве активированного углеродного материала используют углеродные волокна как природного, так и искусственного происхождения и/или макропористые угли (патент RU №2187362, МПК B01J 20/20, опубл. 20.08.2002 г., Бюл. №23). Сорбент предназначен для извлечения ионов тяжелых металлов (в том числе и ртути), склонных к образованию малорастворимых сульфидов.A known method of producing a sulfur-containing carbon sorbent, which consists in a one-stage treatment of the original activated carbon material with hydrogen sulfide at a temperature of 200-700 ° C until the material is completely saturated with hydrogen sulfide. As an activated carbon material, carbon fibers of both natural and artificial origin and / or macroporous coals are used (patent RU No. 2187362, IPC B01J 20/20, publ. 20.08.2002, bull. No. 23). The sorbent is designed to extract heavy metal ions (including mercury), which tend to form poorly soluble sulfides.

К недостаткам данного способа следует отнести условия получения сорбента - насыщение активированного угля сероводородом при высоких температурах (200-700°С).The disadvantages of this method include the conditions for obtaining the sorbent - saturation of activated carbon with hydrogen sulfide at high temperatures (200-700 ° C).

Известен способ получения серосодержащего сорбента, включающий поликонденсацию полисульфида натрия с хлорорганическим соединением на поверхности частиц нефтекокса. В качестве хлорорганического соединения используют 1,4-дихлорбутин-2 (патент РФ №2525416, опубл. 10.08.2014 г., Бюл. №22). Сорбент обладает повышенной активностью по отношению к ионам ртути при извлечении из водных растворов.There is a known method of producing a sulfur-containing sorbent, including the polycondensation of sodium polysulfide with an organochlorine compound on the surface of petroleum coke particles. 1,4-dichlorobutin-2 is used as the organochlorine compound (RF patent No. 2525416, publ. 08/10/2014, bull. No. 22). The sorbent has increased activity in relation to mercury ions when removed from aqueous solutions.

Недостатком данного способа является использование в качестве хлорорганической компоненты для поликонденсации - 1,4-дихлорбутина-2. Применение его в реакционных условиях может привести к образованию полимерного сорбента с высоким содержанием остаточного хлора, что вызовет снижение активности сорбента.The disadvantage of this method is the use of 1,4-dichlorobutin-2 as an organochlorine component for polycondensation. Its use under reaction conditions can lead to the formation of a polymer sorbent with a high content of residual chlorine, which will cause a decrease in the sorbent activity.

Известен способ получения сорбента для очистки сточных вод от ртути путем предварительной обработки активированного угля раствором тиосульфата натрия. Процесс очистки сточной воды от ртути с использованием сорбента, полученного по данному способу, осуществляют в кислой среде, что требует ее дополнительной подготовки (А.С. СССР №929590, МПК C02F 1/62, опубл. 23.05.82 г., Бюл. №19).A known method of producing a sorbent for purifying wastewater from mercury by pretreating activated carbon with sodium thiosulfate solution. The process of purifying waste water from mercury using a sorbent obtained by this method is carried out in an acidic medium, which requires additional preparation (AS USSR No. 929590, IPC C02F 1/62, publ. 23.05.82, Bul. No. 19).

К недостаткам данного способа относят ограничение рН раствора предпочтительно в кислой среде, условия получения - выдерживание активированного угля в растворе в течение 24 ч, а также нестабильность Na2S2O3.The disadvantages of this method include limiting the pH of the solution, preferably in an acidic environment, the conditions for obtaining - keeping activated carbon in solution for 24 hours, as well as the instability of Na 2 S 2 O 3 .

Наиболее близким способом того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является способ получения сорбента на основе активированных углей для извлечения ртути из сточных вод химических предприятий, описанный в статье Фарберовой Е.А. и др., «Применение углеродных сорбентов в технологии очистки сточных вод от ртути (Вестник ВГУИТ, 2018, т.80, №4, сс.322-329). Известный способ включает обработку гранулированного активного угля модифицирующими растворами, обеспечивающими получение на его поверхности активного компонента - сульфида марганца (II).The closest method for the same purpose to the claimed invention in terms of a combination of features is a method for producing a sorbent based on activated carbons for extracting mercury from wastewater from chemical enterprises, described in the article by E.A. Farberova. et al., “The use of carbon sorbents in the technology of wastewater treatment from mercury (Vestnik VSUIT, 2018, v. 80, No. 4, pp. 322-329). The known method includes the treatment of granular activated carbon with modifying solutions, ensuring the production of an active component on its surface - manganese (II) sulfide.

Недостатком данного способа является отсутствие в описании метода нанесения активной добавки - сульфида марганца (II), не определено содержание активной добавки в сорбенте, низкий ресурс слоя сорбента при очистке сточной воды от ртути (расчетный ресурс работы слоя сорбента, полученного по известному способу (прототипу) составил 35 дм3/кг).The disadvantage of this method is the absence in the description of the method of applying an active additive - manganese sulfide (II), the content of the active additive in the sorbent is not determined, the low resource of the sorbent layer when cleaning waste water from mercury (the estimated service life of the sorbent layer obtained by the known method (prototype) was 35 dm 3 / kg).

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Техническая проблема, решаемая изобретением, и технический результат, объективно проявляющийся при осуществлении способа, это расширение арсенала сорбентов для обеспечения высокой степени очистки водных сред от ртути, представляющего собой активированный уголь, модифицированный сульфидом марганца.The technical problem solved by the invention, and the technical result that is objectively manifested in the implementation of the method, is the expansion of the arsenal of sorbents to ensure a high degree of purification of aqueous media from mercury, which is activated carbon modified with manganese sulfide.

Поставленная задача была решена за счет того, что в известном способе получения сорбента на основе активированных углей для извлечения ртути из сточных вод химических предприятий, включающий обработку гранулированного активированного угля модифицирующим раствором, обеспечивающим получение на его поверхности активного компонента - сульфида марганца (II), согласно изобретению сульфид марганца (II) получают в две стадии: на первой стадии гранулированный активированный уголь пропитывают раствором сульфата марганца (II) с концентрацией 0,25-7,5 мас.% при соотношении массы активированного угля и объема раствора (VΡ), который определяют по формуле:The problem was solved due to the fact that in the known method of obtaining a sorbent based on activated carbons for the extraction of mercury from wastewater of chemical enterprises, including the treatment of granular activated carbon with a modifying solution, which ensures the production of an active component on its surface - manganese sulfide (II), according to manganese sulphide invention (II) is prepared in two stages: the first stage granular activated carbon impregnated with a solution of manganese sulfate (II) with a concentration of 0,25-7,5% by weight at weight ratio of activated charcoal and the solution volume (V Ρ), which. determined by the formula:

VΡ=ma.y.⋅VΣ⋅Kпр.,V Ρ = m ay ⋅V Σ ⋅K pr. ,

где ma.y. - масса активированного угля, г;where m ay is the mass of activated carbon, g;

VΣ - суммарный объем пор, см3/г;V Σ - total pore volume, cm 3 / g;

Kпр. - коэффициент пропитки (Kпр=0,8)K pr. - impregnation coefficient (K pr = 0.8)

с последующим вылеживанием пропитанного активированного угля и сушкой до воздушно-сухого состояния, а на второй стадии полученный модифицированный полупродукт помещают на 0,5-1,5 ч в 10%-ный раствор раствора сульфида натрия, взятый в 5%-ном избытке относительно стехиометрии уравнения реакции взаимодействия сульфата марганца с сульфидом натрия с последующим отделением от жидкости и сушкой целевого продукта.followed by curing the impregnated activated carbon and drying to an air-dry state, and at the second stage, the resulting modified intermediate product is placed for 0.5-1.5 hours in a 10% solution of sodium sulfide solution, taken in a 5% excess relative to stoichiometry equations for the reaction of the interaction of manganese sulfate with sodium sulfide, followed by separation from the liquid and drying of the target product.

Сорбент для извлечения ионов ртути из сточных вод химических предприятий, представляет собой гранулированный активированный уголь, импрегнированный сульфидом марганца (II) в количестве 1-10% масс.The sorbent for the extraction of mercury ions from wastewater of chemical enterprises is granular activated carbon impregnated with manganese (II) sulfide in an amount of 1-10% of the mass.

Важно: * сорбент с добавкой сульфида марганца менее 1% имеет низкую емкость поглощения ртути и не высокую степень очистки сточных вод в исследуемом интервале концентраций 1,20-123,7 мг/дм3;Important: * the sorbent with the addition of manganese sulfide less than 1% has a low absorption capacity of mercury and a low degree of wastewater treatment in the studied concentration range of 1.20-123.7 mg / dm 3 ;

* увеличение добавки более 10% не является эффективным, т.к. не способствует улучшению показателей, а приводит к перерасходу активного компонента.* increasing the supplement more than 10% is not effective, because does not improve performance, but leads to an overrun of the active component.

На первой стадии предлагаемого способа обработку гранулированного активированного угля осуществляют раствором сульфата марганца (II) концентрацией 0,25-7,5 мас.%.At the first stage of the proposed method, the processing of granular activated carbon is carried out with a solution of manganese (II) sulfate with a concentration of 0.25-7.5 wt.%.

Выше приведена математическая зависимость, связывает объем раствора сульфата марганца (MnSO4) с массой активированного угля. В этой формуле объем раствора выступает в качестве постоянной величины для данной массы угля (например, 1 грамм), конкретного типа угля АГ-3 (с определенным суммарным объемом пор). Коэффициент пропитки (Кпр.) принимается постоянным и равным Kпр.=0,8. При этом для увеличения содержания активной добавки в составе сорбента необходимо в соответствии с приведенной таблицей 1 увеличивать концентрацию MnSO4.The above is a mathematical relationship that relates the volume of a solution of manganese sulfate (MnSO 4 ) to the mass of activated carbon. In this formula, the volume of the solution acts as a constant value for a given mass of coal (for example, 1 gram), a specific type of AG-3 coal (with a certain total pore volume). The impregnation coefficient (K pr. ) Is taken constant and equal to K pr. = 0.8. At the same time, to increase the content of the active additive in the sorbent, it is necessary to increase the concentration of MnSO 4 in accordance with Table 1.

На второй стадии получения сорбента для извлечения ионов ртути использовался раствор сульфида натрия (Na2S) с концентрацией 10%.At the second stage of obtaining the sorbent, a solution of sodium sulfide (Na 2 S) with a concentration of 10% was used to extract mercury ions.

Связывание ионов Μn2+ в составе активированного угля ионами S2- осуществлялось по реакции: MnSO4+Na2S=MnS+Na2SO4.The binding of Μn 2+ ions in the composition of activated carbon by S 2- ions was carried out according to the reaction: MnSO 4 + Na 2 S = MnS + Na 2 SO 4 .

Для взаимодействия использовали 5% избыток раствора Na2S относительно стехиометрии представленного уравнения процесса.For the interaction, a 5% excess of Na 2 S solution was used with respect to the stoichiometry of the presented process equation.

При обработке полупродукта в избытке раствора сульфида натрия менее 0,5 часов реакция взаимодействия с сульфатом марганца (II) на поверхности активированного угля не успевает завершиться; увеличение времени контакта более 1,5 часов нецелесообразно, так как указанный промежуток времени достаточен для установления равновесия в системе.When processing the intermediate in an excess of sodium sulfide solution for less than 0.5 hours, the reaction of interaction with manganese (II) sulfate on the surface of the activated carbon does not have time to complete; an increase in the contact time of more than 1.5 hours is impractical, since the specified period of time is sufficient to establish equilibrium in the system.

Вышеперечисленная совокупность существенных признаков позволяет получить следующий технический результат - расширение арсенала сорбентов для обеспечения высокой степени очистки водных сред от ртути, представляющего собой активированный уголь, модифицированный сульфидом марганца, повышение степени очистки высоко концентрированных растворов от ионов ртути, увеличение ресурса работы сорбента, получение сорбента со стабильными характеристиками при сокращении времени его получения.The above set of essential features allows obtaining the following technical result - expanding the arsenal of sorbents to ensure a high degree of purification of aqueous media from mercury, which is activated carbon modified with manganese sulfide, increasing the degree of purification of highly concentrated solutions from mercury ions, increasing the service life of the sorbent, obtaining a sorbent with stable characteristics while reducing the time to obtain it.

Изобретение иллюстрируется ниже следующими примерами и данными таблиц. Сорбент получен и проверен в лабораторных условиях.The invention is illustrated below by the following examples and table data. The sorbent was obtained and tested in laboratory conditions.

Пример 1.Example 1.

Гранулированный активированный уголь промышленного производства марки АГ-3 на первой стадии обрабатывали раствором сульфата марганца (II) 2,5%-ной концентрации. Соотношение массы активированного угля и объема раствора (VP) определяли по формуле:At the first stage, granular activated carbon of industrial production, grade AG-3, was treated with a solution of manganese (II) sulfate of 2.5% concentration. The ratio of the mass of activated carbon and the volume of the solution (V P ) was determined by the formula:

VΡ=ma.у.⋅VΣ⋅Kпр.,V Ρ = m a.y. ⋅V Σ ⋅K pr. ,

где ma.у. - масса активированного угля, г;where m a.y. - mass of activated carbon, g;

VΣ - суммарный объем пор, см3/г;V Σ - total pore volume, cm 3 / g;

Kпр. - коэффициент пропитки (Kпр.=0,8).K pr. - impregnation coefficient (K pr. = 0.8).

После обработки раствором MnSO4 активированный уголь вылеживали и доводили до воздушно-сухого состояния.After treatment with a MnSO 4 solution, the activated carbon was aged and brought to an air-dry state.

На второй стадии полученный модифицированный полупродукт помещали в 5% избыток в раствор сульфида натрия с концентрацией 10% на 1 час, взятый в 5%-ном избытке относительно стехиометрии уравнения реакции взаимодействия сульфата марганца с сульфидом натрия. После обработки образец отделяли от жидкости и сушили. Были получены образцы с разным содержанием MnS (0,5; 1,0; 5,0; 10,0; 15,0 мас.%).At the second stage, the obtained modified intermediate was placed in a 5% excess in a solution of sodium sulfide with a concentration of 10% for 1 hour, taken in a 5% excess relative to the stoichiometry of the reaction equation for the interaction of manganese sulfate with sodium sulfide. After treatment, the sample was separated from the liquid and dried. Samples were obtained with different MnS content (0.5; 1.0; 5.0; 10.0; 15.0 wt%).

Концентрации растворов сульфата марганца (l) при нанесении различного количества добавки представлены в таблице l.Concentrations of manganese sulfate solutions (l) when applying different amounts of additives are presented in table l.

Figure 00000001
Figure 00000001

Пример 2.Example 2.

Исследование эффективности полученных образцов проводили в статических условиях при следующих параметрах процесса очистки:The study of the efficiency of the obtained samples was carried out under static conditions with the following parameters of the cleaning process:

Масса образца 2,5 г. Объем очищаемого раствора 50 см3. Время контакта 1 час. Скорость перемешивания 100-120 об/мин. Концентрация используемых растворов ртути: 1,2 мг/дм3; 1,7 мг/дм3; 6,9 мг/дм3; 11,7 мг/дм3; 24,2 мг/дм3; 36,0 мг/дм3; 123,7 мг/дм3.Sample weight 2.5 g. The volume of the solution to be cleaned is 50 cm 3 . Contact time 1 hour. Stirring speed 100-120 rpm. The concentration of the used solutions of mercury: 1.2 mg / dm 3 ; 1.7 mg / dm 3 ; 6.9 mg / dm 3 ; 11.7 mg / dm 3 ; 24.2 mg / dm 3 ; 36.0 mg / dm 3 ; 123.7 mg / dm 3 .

По истечении времени контакта сорбент отделяли от очищаемого раствора, в котором анализировали остаточное содержание ртути.After the contact time elapsed, the sorbent was separated from the solution to be cleaned, in which the residual mercury content was analyzed.

Определение производилось методом атомно-эмиссионного спектрального анализа с индуктивно связанной плазмой на приборе Thermo iCAP 6500 Duo с проточной ртутно-гидридной системой, предел обнаружения ртути - 0,01 мкг/ дм3.The determination was carried out by the method of atomic emission spectral analysis with inductively coupled plasma on a Thermo iCAP 6500 Duo device with a flow-through mercury-hydride system, the detection limit of mercury is 0.01 μg / dm 3 .

Результаты исследования приведены в таблице 2.The results of the study are shown in Table 2.

Ресурс работы 1 кг сорбента (~2 дм3) составил более 106 дм3 очищаемой воды при концентрации раствора 24 мг/ дм3 и менее.The service life of 1 kg of sorbent (~ 2 dm 3 ) was more than 106 dm 3 of purified water at a solution concentration of 24 mg / dm 3 or less.

Максимальная равновесная емкость сорбента составила 2,3 мг/г.The maximum equilibrium sorbent capacity was 2.3 mg / g.

Данное описание рассматривается как материал, иллюстрирующий изобретения, сущность которых и объем патентных притязаний определены в нижеследующей формуле изобретения, совокупностью существенных признаков и их эквивалентами.This description is considered as material illustrating the invention, the essence of which and the scope of patent claims are defined in the following claims, a set of essential features and their equivalents.

Figure 00000002
Figure 00000002

Claims (6)

Способ получения сорбента на основе активированных углей для извлечения ртути из сточных вод химических предприятий, включающий обработку гранулированного активированного угля модифицирующим раствором, обеспечивающим получение на его поверхности активного компонента - сульфида марганца (II), отличающийся тем, что сульфид марганца (II) получают в две стадии: на первой стадии гранулированный активированный уголь пропитывают раствором сульфата марганца (II) с концентрацией 0,25-7,5 мас.% при соотношении массы активированного угля и объема раствора (VP), который определяют по формуле:A method of obtaining a sorbent based on activated carbons for the extraction of mercury from wastewater of chemical enterprises, including the treatment of granular activated carbon with a modifying solution, providing an active component on its surface - manganese (II) sulfide, characterized in that manganese (II) sulfide is obtained in two stages: at the first stage, granular activated carbon is impregnated with a solution of manganese (II) sulfate with a concentration of 0.25-7.5 wt.% at the ratio of the mass of activated carbon and the volume of the solution (V P ), which is determined by the formula: VP = ma.y. ⋅ VΣ ⋅ Κпр.,V P = m ay ⋅ V Σ ⋅ Κ pr. , где ma.y. - масса активированного угля, г;where m ay is the mass of activated carbon, g; VΣ - суммарный объем пор, см3/г;V Σ - total pore volume, cm 3 / g; Kпр. - коэффициент пропитки (Kпр=0,8)K pr. - impregnation coefficient (K pr = 0.8) с последующим вылеживанием пропитанного активированного угля и сушкой до воздушно-сухого состояния, а на второй стадии полученный модифицированный полупродукт помещают на 0,5-1,5 ч в 10%-ный раствор раствора сульфида натрия, взятый в 5%-ном избытке относительно стехиометрии уравнения реакции взаимодействия сульфата марганца с сульфидом натрия, с последующим отделением от жидкости и сушкой целевого продукта.followed by curing the impregnated activated carbon and drying to an air-dry state, and at the second stage, the resulting modified intermediate product is placed for 0.5-1.5 hours in a 10% solution of sodium sulfide solution, taken in a 5% excess relative to stoichiometry equations for the reaction of the interaction of manganese sulfate with sodium sulfide, followed by separation from the liquid and drying of the target product.
RU2020135390A 2020-10-27 2020-10-27 Method for obtaining sorbent based on activated carbons for the extraction of mercury from aqueous media RU2753230C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020135390A RU2753230C1 (en) 2020-10-27 2020-10-27 Method for obtaining sorbent based on activated carbons for the extraction of mercury from aqueous media

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020135390A RU2753230C1 (en) 2020-10-27 2020-10-27 Method for obtaining sorbent based on activated carbons for the extraction of mercury from aqueous media

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2753230C1 true RU2753230C1 (en) 2021-08-12

Family

ID=77349158

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020135390A RU2753230C1 (en) 2020-10-27 2020-10-27 Method for obtaining sorbent based on activated carbons for the extraction of mercury from aqueous media

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2753230C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU929590A1 (en) * 1980-06-11 1982-05-23 Усольское производственное объединение "Химпром" Method of purifying effluents from mercury
RU2172644C2 (en) * 1999-02-02 2001-08-27 Институт неорганической химии СО РАН Method of preparing carbon-containing sorbent for removing mercury
RU2187362C1 (en) * 2001-04-17 2002-08-20 Государственное учреждение - Институт химии Дальневосточного отделения РАН Method of preparing sulfur-containing carbon sorbent
RU2525416C2 (en) * 2012-10-11 2014-08-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВПО ИрГУПС) Method of producing sorbent for extracting mercury compounds from aqueous solutions

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU929590A1 (en) * 1980-06-11 1982-05-23 Усольское производственное объединение "Химпром" Method of purifying effluents from mercury
RU2172644C2 (en) * 1999-02-02 2001-08-27 Институт неорганической химии СО РАН Method of preparing carbon-containing sorbent for removing mercury
RU2187362C1 (en) * 2001-04-17 2002-08-20 Государственное учреждение - Институт химии Дальневосточного отделения РАН Method of preparing sulfur-containing carbon sorbent
RU2525416C2 (en) * 2012-10-11 2014-08-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВПО ИрГУПС) Method of producing sorbent for extracting mercury compounds from aqueous solutions

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LEVCHENKO L.M. et al., Adsorbents for Mercury Vapour Recovery in Demercuration Technology, Adsorption Sci. & Technol., 2014, v. 32, no. 8, pp. 693-697. *
ФАРБЕРОВА Е.А. и др., Применение углеродных сорбентов в технологии очистки сточных вод от ртути, Вестник ВГУИТ, 2018, т. 30, no. 4, сс. 322-329. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kariuki et al. Biosorption studies of lead and copper using rogers mushroom biomass ‘Lepiota hystrix’
Aravindhan et al. Preparation and characterization of activated carbon from marine macro-algal biomass
Kilic et al. Adsorptive removal of phenol from aqueous solutions on activated carbon prepared from tobacco residues: equilibrium, kinetics and thermodynamics
Onyancha et al. Studies of chromium removal from tannery wastewaters by algae biosorbents, Spirogyra condensata and Rhizoclonium hieroglyphicum
Sarı et al. Equilibrium, thermodynamic and kinetic studies on aluminum biosorption from aqueous solution by brown algae (Padina pavonica) biomass
Li et al. Adsorptive removal of antibiotics from water using peanut shells from agricultural waste
Vinod et al. Bioremediation of mercury (II) from aqueous solution by gum karaya (Sterculia urens): A natural hydrocolloid
Rajesh Kannan et al. Brown marine algae Turbinaria conoides as biosorbent for Malachite green removal: Equilibrium and kinetic modeling
Khalkhali et al. Adsorption of mercuric ion from aqueous solutions using activated carbon
Varghese et al. Kinetic and equilibrium characterization of phenols adsorption onto a novel activated carbon in water treatment
Syafiqah et al. Kinetics, isotherms, and thermodynamic studies on the adsorption of mercury (ii) ion from aqueous solution using modified palm oil fuel ash
Aprianti et al. Heavy metal ions adsorption from pulp and paper industry wastewater using zeolite/activated carbon-ceramic composite adsorbent
Ramli et al. Removal of oil and grease in wastewater using palm kernel shell activated carbon
Kalyani et al. Equilibrium and kinetic studies on biosorption of zinc onto Gallus domesticus shell powder
RU2753230C1 (en) Method for obtaining sorbent based on activated carbons for the extraction of mercury from aqueous media
Asandei et al. Lead (II) removal from aqueous solutions by adsorption onto chitosan
RU2524111C2 (en) Method of removing heavy metals from waste water by adsorption, filter material (sorbent) and method of producing sorbent
Abbas Application of used tea leaves for multi functions
Toscano et al. Sorption of heavy metal from aqueous solution by volcanic ash
CN112547032A (en) Ball-milling sulfhydrylation biochar and preparation method and application thereof
Mishra et al. Potential of leaf litter for phenol adsorption—A kinetic study
Caramalău et al. Adsorption characteristics of Co (II) ions from aqueous solutions on Romanian peat moss.
Kozlov et al. Processing of lignites into effective sorbents for solving environmental problems and improving the quality of life
Adowei et al. Evaluation of carbonized and surface-modified carbon produced from nipa palm (Nypa Fruiticans Wurmb) leaves for the removal of 2-(N, N-dimethyl-4-aminophenyl)-azo-benzene carboxylic acid (DMABA) in aqueous solution
Enemose et al. Effect of metal ion concentration on the biosorption of Al 3+ and Cr 6+ by almond tree (Terminalia catappa L.) leaves