RU2761205C1 - Способ получения комплексного алюминийсодержащего коагулянта - Google Patents
Способ получения комплексного алюминийсодержащего коагулянта Download PDFInfo
- Publication number
- RU2761205C1 RU2761205C1 RU2021108194A RU2021108194A RU2761205C1 RU 2761205 C1 RU2761205 C1 RU 2761205C1 RU 2021108194 A RU2021108194 A RU 2021108194A RU 2021108194 A RU2021108194 A RU 2021108194A RU 2761205 C1 RU2761205 C1 RU 2761205C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- aluminum
- silicon
- obtaining
- coagulant
- titanium
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технологии переработки природного сырья с получением комплексного алюминийсодержащего коагулянта в форме твердого продукта и его использованием в процессах очистки воды промышленного и хозяйственно-бытового происхождения. Предложенный способ получения комплексного алюминийсодержащего коагулянта включает хлорирование кремниевых или титановых руд в присутствии твердого восстановителя с получением хлорирующего реагента – паров тетрахлорида титана, тетрахлорида кремния или их смеси с последующей обработкой оксида алюминия хлорирующим реагентом при температуре 1100-1200 °С. Технический результат заключается в повышении содержания (до 20%) активной добавки и повышении эффективности по отношению к нефтепродуктам. 4 пр.
Description
Изобретение относится к технологии переработки природного сырья с получением комплексного алюминийсодержащего коагулянта в форме твердого продукта и его использованием в процессах очистки воды промышленного и хозяйственно-бытового происхождения.
Известны способы получения комплексных коагулянтов-флокулянтов из бокситов, каолинов, глин и других минералов, содержащих алюминий, в процессе их обработки растворами серной или соляной кислоты различных концентраций (Запольский А.К., Баран А.А. Коагулянты и флокулянты в процессах очистки воды. Л.: Химия, 1987, с. 48-79.).
Недостатком данных способов является низкая концентрация соединений алюминия в растворе, а также проблемы с хранением растворов в связи с их гелированием (полимеризацией кремниевых кислот).
Известен способ получения неочищенного комплексного алюмокремниевого коагулянта при обработке нефелинового концентрата растворами серной кислоты. Раствор самопроизвольно затвердевает и отправляется на дозревание (Равич Б.М., Окладников В.П. и др. Комплексное использование сырья и отходов - М.: Химия, 1988 288 стр. стр. 178-182).
Недостатками способа являются высокое содержание примесей непрореагировавшего кремнезема (сиштофа) в товарном продукте, высокой коррозионной активностью и низким содержанием активного компонента.
Известен способ получения комплексного алюмокремниевого коагулянта в процессе обработки нефелиновой руды водными растворами серной или соляной кислотой, с получением сильно разбавленных растворов (Патент РФ 2039711 C02F 1/52 Захаров В.И.; Петрова В.И. дата публикации 20.07.1995)
Основными недостатками данного способа являются низкое содержание активного компонента в растворе, склонность растворов к мелированию, высокое содержание инертных примесей.
Известен способ получения комплексного коагулянта в процессе обработки алунитов или бокситов серной кислотой (Арлюк Б.И., Лайнер Ю. А., Пивнев А.И. Комплексная переработка щелочного алюминийсодержащего сырья. Москва: Металлургия, 1994. 384 с.).
Существенным недостатком данного метода является низкая скорость процесса и высокие энергозатраты.
Известен способ получения комплексного алюмокремниевого реагента, включающий обработку нефелинового концентрата водными растворами серной кислоты, отделение нерастворимой части, с последующим обезвоживаем упаркой под вакуумом ниже температуры кипения или диспергированием в газе теплоносителе, (пат. РФ 2388693 от 10.05.2010 г.).
Недостатком указанного способа являются низкое содержание активного компонента, значительные энергозатраты на процесс сушки растворов и сложная аппаратурная схема производства.
Известен способ получения алюмокремниевого флокулянта-коагулянта, включающий обработку нефелинового концентрата ((Na, K)2О⋅Аl2О3⋅2SiO2) водным раствором серной кислоты с последующей химической дегидратацией (Пат РФ 2588535 Способ получения алюмокремниевого флокулянта).
Недостатком данного способа является высокое содержание нерастворимой фазы в товарном продукте, а также вторичное загрязнение воды в процессе обработки соединениями натрия и калия (повышение солевого фона).
Известен способ получения алюмокремниевого коагулянта-флокулянта (пат.2225838 РФ) путем обработки алюмосиликатного сырья, в частности нефелина, разбавленной 9% серной или соляной кислотой.
Недостатками данного процесса являются низкое содержание основного компонента процессы полимеризации (гелирования) растворов в процессе хранения, что, значительно усложняет логистику и аппаратурное оформление процесса использования алюмокремниевого коагулянта.
Известен способ получения алюмокремниевого коагулянта-флокулянта (см. пат.2039711 РФ, MПK6 C02F 1/52, C01F 7/26, 7/28, 1995), включающий обработку нефелинсодержащего сырья водным раствором серной или соляной кислоты, или их водным раствором, содержащим соль алюминия или железа.
Недостатками данного процесса являются низкое содержание основного компонента процессы полимеризации (гелирования) растворов в процессе хранения, что, значительно усложняет логистику и аппаратурное оформление процесса использования алюмокремниевого коагулянта. Кроме того, полученные реагенты имеют крайне низкое (менее 3-5%) содержание активного компонента.
Наиболее близким к заявляемому способу (прототип) является способ получения алюминий-содержащего коагулянта в процессе селективного хлорирования оксида алюминия в присутствии угля (Способ получения хлорида алюминия SU 1713890)
Существенным недостатком данного способа является необходимость организации отдельного производства с хлоратором и отсутствие в получаемом продукте активной добавки (например, отрицательно заряженные частицы замутнителя - диоксида кремния или титана) и пониженная эффективность реагента по отношению к нефтепродуктам и взвешенным веществам.
Задачей данного изобретения является разработка технологии получения комплексного алюминийсодержащего коагулянта, с повышенным содержанием (до 20%) активной добавки и повышенной эффективностью по отношению к нефтепродуктам.
Поставленная задача решается способом получения комплексного алюминийсодержащего коагулянта, включающим обработку оксида алюминия хлорирующим реагентом в присутствии твердого восстановителя при повышенной температуре, при этом в качестве хлорирующего реагента используют пары тетрахлорида титана или тетрахлорида кремния или их смесь, а процесс проводят при температуре 1100-1200°С.
Сущность предлагаемого способа и достигаемые результаты более наглядно могут быть проиллюстрированы следующими примерами
ПРИМЕР 1.
Отходящие газы процесса хлорирования кремниевой руды в присутствии кокса (восстановитель), направляют на ректификационную очистку, а отходящие пары тетрахлорида кремния направляют на брикетированный оксид алюминия, при поддержании температуры 1200°С. Степень хлорирования оксида алюминия - 99,9%. Содержание нерастворимой (активной) добавки в продукте - 15,5%.
SiO2(тв)+С(тв)+2Сl2(газ)→SiCl4(гaз)+СО2(газ)
SiCl4(газ)+Аl2O3(тв)→SiO2(тв)+АlСl3(газ)
ПРИМЕР 2.
Отходящие газы процесса хлорирования титановой руды в присутствии кокса (восстановитель), направляют на ректификационную очистку, а отходящие пары тетрахлорида титана (некондиционного для производства пигментов) направляют на брикетированный оксид алюминия, при поддержании температуры 1200°С. Степень хлорирования оксида алюминия - 99,2%. Содержание нерастворимой (активной) добавки в продукте - 19,7%.
TiO2(тв)+С(тв)+2Сl2(газ)→TiCl4(гaз)+СO2(газ)
TiCl4(газ)+А12O3(тв)→ТiO2(тв)+АlСl3(газ)
ПРИМЕР 3.
Отходящие газы процесса хлорирования кварц-лейкоксеновой руды (SiO2*TiO2) в присутствии кокса (восстановитель), направляют на ректификационное разделение и очистку, а отходящие пары загрязненного тетрахлоридом кремния (до 15%) тетрахлорида титана направляют на брикетированный оксид алюминия, при поддержании температуры 1100°С. Степень хлорирования оксида алюминия - 98,9%. Содержание нерастворимой (активной) добавки в продукте -18,9%.
SiO2(тв)+С(тв)+2С12(газ)→SiCl4(гaз)+СO2(газ)
SiCl4(газ)+Аl2O3(тв)→SiO2(тв)+АlСl3(газ)
ТiO2(тв)+С(тв)+2Сl2(газ)→ТiСl4(газ)+СO2(газ)
TiCl4(газ)+Аl2О3 (тв)→ТiO2(тв)+АlСl3(газ)
ПРИМЕР 4.
В сточную воду с содержанием нефтепродуктов 12,3 мг/л вводят эквивалентные (по сумме оксидов) дозы реагентов. Эффективность очистки при использовании реагента с содержанием нерастворимой фазы 15,5% (кремниевая руда) составила 93,2%, для реагента с содержанием нерастворимой фазы 19,7% (титановая руда) - 97,1%, для реагента с содержанием нерастворимой фазы 18,9% (кварц-лейкоксеновая) составила 95,3%, для чистого хлорида алюминия (по прототипу) - 81,4%.
Из приведенных примеров видно, что предлагаемая технология получения комплексного алюминийсодержащего коагулянта (хлорида алюминия) может быть легко внедрена в действующие промышленные производства по переработке кремниевых и титановых руд, а получаемый комплексный алюминийсодержащий коагулянт (смесь хлоридов алюминия, кремния и/или титана) будет обладать повышенной эффективностью по отношению к нефтепродуктам по сравнению с чистым хлоридом алюминия.
К основным достоинствам предлагаемого способа следует отнести, высокую стабильность реагента за счет изменения формы активной добавки (до 20% по оксиду титана или кремния). Оксид титана по своим свойствам полностью эквивалентен соединениям кремния в составе коагулянта, ввиду чего наличие в коагулянте диоксида титана позволит повысить эффективность реагента по отношению к нефтепродуктам заа счет крайне развитой поверхности (адсорбция нефтепродуктов на поверхности диоксидов кремния и/или титана), а также процессы нейтрализационной коагуляции и зардышеобразования (Драгинский В.Л., Алексеева Л.П., Гетманцев С.В. Коагуляция в технологии очистки природных вод. М., Науч. изд. 2005. 576 с.)
Claims (1)
- Способ получения комплексного алюминийсодержащего коагулянта, включающий хлорирование кремниевых или титановых руд в присутствии твердого восстановителя с получением хлорирующего реагента – паров тетрахлорида титана, тетрахлорида кремния или их смеси с последующей обработкой оксида алюминия хлорирующим реагентом при температуре 1100-1200 °С.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021108194A RU2761205C1 (ru) | 2021-03-26 | 2021-03-26 | Способ получения комплексного алюминийсодержащего коагулянта |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021108194A RU2761205C1 (ru) | 2021-03-26 | 2021-03-26 | Способ получения комплексного алюминийсодержащего коагулянта |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2761205C1 true RU2761205C1 (ru) | 2021-12-06 |
Family
ID=79174290
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021108194A RU2761205C1 (ru) | 2021-03-26 | 2021-03-26 | Способ получения комплексного алюминийсодержащего коагулянта |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2761205C1 (ru) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4159310A (en) * | 1978-01-30 | 1979-06-26 | Public Service Company Of New Mexico | Process for recovering aluminum and other metal values from fly ash |
| SU1713890A1 (ru) * | 1989-12-06 | 1992-02-23 | Государственный Научно-Исследовательский Институт Хлорной Промышленности С Опытным Заводом И Конструкторское Бюро | Способ получени хлорида алюмини |
| EA011441B1 (ru) * | 2008-07-15 | 2009-02-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Проминвест Рп" (Ооо "Проминвест") | Коагулянт титановый для очистки природных и сточных вод, способ его получения и использования |
| RU2656305C2 (ru) * | 2016-09-29 | 2018-06-04 | Алла Борисовна Дягилева | Способ получения низкоконцентрированного композиционного коагулянта-флокулянта на основе нефелинсодержащего сырья и золы |
| RU2720790C1 (ru) * | 2019-08-30 | 2020-05-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева) | Способ получения комплексного алюминийсодержащего коагулянта |
| RU2730338C2 (ru) * | 2015-10-30 | 2020-08-21 | Чайна Петролеум Энд Кемикал Корпорейшн | Способ обработки сточных вод и система для их обработки, а также способ получения молекулярного сита и система для его получения |
-
2021
- 2021-03-26 RU RU2021108194A patent/RU2761205C1/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4159310A (en) * | 1978-01-30 | 1979-06-26 | Public Service Company Of New Mexico | Process for recovering aluminum and other metal values from fly ash |
| SU1713890A1 (ru) * | 1989-12-06 | 1992-02-23 | Государственный Научно-Исследовательский Институт Хлорной Промышленности С Опытным Заводом И Конструкторское Бюро | Способ получени хлорида алюмини |
| EA011441B1 (ru) * | 2008-07-15 | 2009-02-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Проминвест Рп" (Ооо "Проминвест") | Коагулянт титановый для очистки природных и сточных вод, способ его получения и использования |
| RU2730338C2 (ru) * | 2015-10-30 | 2020-08-21 | Чайна Петролеум Энд Кемикал Корпорейшн | Способ обработки сточных вод и система для их обработки, а также способ получения молекулярного сита и система для его получения |
| RU2656305C2 (ru) * | 2016-09-29 | 2018-06-04 | Алла Борисовна Дягилева | Способ получения низкоконцентрированного композиционного коагулянта-флокулянта на основе нефелинсодержащего сырья и золы |
| RU2720790C1 (ru) * | 2019-08-30 | 2020-05-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева) | Способ получения комплексного алюминийсодержащего коагулянта |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA3118678C (en) | Method for producing smelter-grade alumina from low-grade high-silicon aluminum-containing raw materials | |
| CN103342406A (zh) | 聚合硅酸聚合硫酸钛无机高分子复合絮凝剂及其制备方法与应用 | |
| US20190031524A1 (en) | Improved methods of extraction of products from titanium-bearing minerals | |
| RU2388693C2 (ru) | Способ получения алюмокремниевого флокулянта-коагулянта и способ очистки с его помощью воды | |
| SE425159B (sv) | Forfarande for att framstella ren aluminiumoxid fran ett aluminiummineral | |
| RU2761205C1 (ru) | Способ получения комплексного алюминийсодержащего коагулянта | |
| CN105502515B (zh) | 四氯化钛沉淀泥浆综合回收聚合氯化铁铝的方法 | |
| RU2624326C1 (ru) | Способ получения алюмокремниевого коагулянта | |
| WO2020032829A1 (ru) | Активный высокочистый оксид магния и способ его производства | |
| CN114084895A (zh) | 聚氯化铝的制备方法 | |
| RU2720790C1 (ru) | Способ получения комплексного алюминийсодержащего коагулянта | |
| RU2702572C1 (ru) | Способ получения железосодержащего коагулянта из отходов производств | |
| CN1275874C (zh) | 一种聚合氯化铝净水剂的制备方法 | |
| AU2017284781B2 (en) | Production of nanoparticulate titanium dioxide | |
| RU2039711C1 (ru) | Способ получения коагулянта | |
| RU2740995C1 (ru) | Способ получения микрокремнезема из природного диатомита осаждением раствора азотной кислоты | |
| RU2785095C1 (ru) | Способ получения реагента для очистки воды | |
| Shimelisa et al. | Preparation of hydrated lime quality for water treatment: to reduce silica concentration from hydrated lime up to standard specification | |
| TW201736282A (zh) | 一種由含氫氟酸、六氟矽酸及六氟鋁酸之廢水生產氟化鈣之方法 | |
| RU2572119C1 (ru) | Способ переработки алюминийсодержащего сырья | |
| CN110668538A (zh) | 一种聚合氯化钛的制备方法 | |
| RU2317252C2 (ru) | Способ обескремнивания минерального сырья | |
| US2167627A (en) | Method of beneficiating titaniumbearing siliceous minerals | |
| US4780302A (en) | Process for the preparation of alkali metal fluotitanates | |
| RU2755299C1 (ru) | Способ переработки кислых гудронов |