SU1142160A1

SU1142160A1 - Способ получени сорбента

Info

Publication number: SU1142160A1
Application number: SU833564057A
Authority: SU
Inventors: Борис Исаакович Ревут; Юрий Анатольевич Бренчуков
Original assignee: Revut Boris; Brenchukov Yurij A
Priority date: 1983-03-11
Filing date: 1983-03-11
Publication date: 1985-02-28

Abstract

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОРБЕНТА , включающий обработку opгaнo шнeрального шлама раствором серной кислоты с последующей его термообработкой , отличающийс тем, что, с целью повышени сорбционной емкости по отношению к органическим и неорганическим веществам, обработку ведут 0,5-1%-ным раствором серной кислоты, а термообработку при 210-270&deg;С. 2 . Способ поп.1,отлича ющ и и с тем, что термообработку ведут в течение 2-4 мин.

Description

ю

а

1

Изобретение относитс к химичес- кой технологии, а именно к получению сорбентов дл извлечени из воды органических веществ и ионов металлов на основе дешевого исходного сырь .

Известен способ получени углеродных адсорбентов путем обработки торфа разбавленной минеральной кислотой , последующее гранулирование, карбонизацию и активацию полученного продукта при повышенной температуре в окислительной среде l j.

По данному способу получают адсорбент дл поглощени из водных растворов органических веществ, однако его сорбционна способность по отношению к неорганическим ионам очень мала.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату вл етс способ получени сорбента, включающий обработку органоминерального шлама раствором серной кислоты с последующей его термообработкой. По данному способу шламы, содержащие органические и неорганические компоненты, обрабатывают неорганическими кислотами , затем термообработывают сначала при , затем при в течеиие 30-40 мин 23.

Однако-вследствие высоких температур прокаливани образующа с , углеродна матрица обладает малой сорбционной способностью по отношению к неорганическим веществам, а неорганическа составл юща шлама по тем же причинам, во многом тер ет свою акти1вность по отношению к органическим компонентам.

Цель изобретени - создание способа получени сорбента, обладающег повышенной сорбционной емкостью к органическим и неорганическим веществам .

.Поставленна цель достигаетс тем, что- согласно способу получени сорбента, включающему обработку орг номинеральйсго шлама.раствором серной кислоты с концентрацией 0,5-1% с последующей его термообработкой при 210-270°С в течение 2-4 мин.

Технологи способа заключаетс в следующем.

В качестве.исходньк материалов по данному способу предпочтительно используют осадки, образующиес в процессе коагулировани воды сол 42160 2

ми алюмини . Полученньй осадок сгущаю; до концентрации взвешенных веществ 10-17%, после чего обрабатывают серной кислотой с концентрацией 0,5-1,0%, После этого отдел ют твердую фазу от жидкой и нагревают ее 2-4 мин при 210-270 с. Данные услови обработки исходного материала вл ютс оптимальными дл получе )0 ни сорбентов, про вл ющих сорбционную активность одновременно к органическим и неорганическим компонентам растворов, вследствие следующих причин. При взаимодействии сер )5 ной кислоты с содержащимис в осадках природных вод гуминовыми и фульвокислотами при нагревании образуютс сульфопроизводные, что обусловливает активность сорбентов

20 по отношению к ионам некоторых

(преимущественно переходных) металлов . Вместе с тем, в результате термической обработки осадка происходит разложение некоторой части

25 органических веществ, за счет чего образуютс активные гидрофобные центры. На этих центрах сорбируютс органические вещества из воды. Сочетание активности сорбента по отношению к неорганическим ионам и органическим веществам сохран етс только при соблюдении указанных параметров проведени процесса. При использовании осадка с меньшей концентрацией взвешенных веществ полученный сорбент со епжит в основном гидрофильные, активные центры, что

де.лает его малоактивным в отношении органических соединений. Нри концентрации взвешенных веществ боО лее 17% гидродинамические свойства

сульфированного производного не позвол ют проводить активацию по всей поверхности сорбента, что снижает степень извлечени ионов металлов.

При нагревании менее 2 мин не удаетс в достаточной степени провести активацию сорбента. Врем нагрева более 4 мин приводит к некоторой потере активности сорбента по

0 от ношению к ионам металлов. Это же относитс и к температурному режиму. Ниже приведены конкретные примеры, подтверждающие эффективность способа и оптимальность выбранных режимов

5 обработки,

П р и м е.р. Берут шлам, полученньй при коагул ции воды реки Северна Двина сернокислым глиноземом. 3 С-гущают шлам на центрифуге до концентрации взвешенных веществ 12%, после чего обрабатывают раствором серной кислоты с концентрацией 0,6% Твердую фракцию отдел ют от раствор и нагревают 3 мин при 220°С. Подуче ньщ сорбент испытывают дл удалени из сточных вод органических веш;еств а также дл извлечени ионов никел и кобальта из искусственно полученных (модельных) растворов, содержащих ионы никел 1480 мг/л, кобальта 1250 мг/л и органических веществ 1084 (по окисл емости), органические вещества определ ют по величине окисл емости, а ионы никел и коб льта - стандартными фотоколориметрическими методами. Качест венные показатели очищенной предлагаемым способом воды по указанным параметрам следующие: окисл емость 70- мг/л (степень очистки от органических веществ 93,5%), никел 6,8 (степень извлечение 95,4%), кобальта 2,7 мг/л (степень извлечени 97,9%). Показатели осуществлени способа в предлагаемых .концентрационных.тем пературных и временных диапазонах и вне их приведены в табл.1-4. Как видно из табл.1-4, предлагаемьй диапазон значений параметров вл етс оптимальным дл получени сорбента, активного к органи ческим производным, наход щимс в сточной воде, и к ионам некоторых металлов, что свидетельствует об эффективности предлагаемого способ 04 Вс; Eicex опытах, результаты которых представлены в табл.1-4, шлам имеет следующий состав, отн.вес.%: органические вещества 53,7, алюминий 22,7, железо 2,9, кальций 2,4, магний 1,2, натрий 5,6, сульфаты 7,9, хлориды 2,5. Состав получаемого сорбента в опытах 2-4 следующий отн.вес.%: углерод 91,4, сульфогруппа , алюминий 2,1, железо 0,9, кальций 0,4, магний 0,3. В опытах 7-9 углерод 88,4, сульфогруппа 6-1, алюминий 3,2, железо 1,8, кальций 0,3, магний 0.1. В опытах 12-13: углерод 90,6, сульфогруппа 5,3, алюминий 2,8, железо 0,9, кальций 0,2, магний 0,1. В опытах 16-17: углерод 91,7, сульфогруппа 5,1, алюминий 2,4, железо 0,6, кальций 0,1, магний 0,1. По сравнению с прототипом полученные по предлагаемому способу сорбенты обладают значительно большей активностью к неорганическим ионам (степень очистки в 8-10 раз больше) и органическим веществам (в 3-4 раза). Таким образом, технико-экономическа эффективность способа заключаетс в получении на основе дешевого исходного сырь сорбентов, обладающих способностью поглощать одновременно органические и неорганические компоненты сточных вод, что обеспечивает его преимущества перед другими углеродными сорбентами. Таблица 1

Примечание: Получение сорбента осуществлено при концентрации серной кислоты 0,8%, темпера.тура прокаливани , врем прокаливани 3 мин. Примечание: Примечание:

Т-аблица 2

Таблица 3 Получение сорбента осуществлено при концентрации серной кислоты 0,8% температуре прокаливани 220С из исходного шлама с концентрацией 13%. Получение сорбентов осуществлено при концентрации серной кислоты 0,8%, исходного шлама - 13% и времени прокаливани 3 мин Примечание:

Таблица 4 Получение сорбента осуществлено при концентрации исходного шлама 13%, врем прокаливани 3 мин и при .

Claims

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОРБЕНТА, включающий обработку органоминерального шлама раствором серной кислоты с последующей его термообработкой, отличающийся тем, что, с целью повышения сорбционной емкости по отношению к органическим й неорганическим веществам, обработку ведут 0,5-1%-ным раствором серной кислоты, а термообработку — при 210-270°С.

2. Способ поп.1, о т л и ч а тощий с я тем, что термообработку ведут в течение 2-4 мин.

1 1