СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОРБЕНТА Российский патент 1999 года по МПК B01J20/10 B01J20/16 B01J20/30 

Изобретение относится к способам получения сорбентов на основе пористых природных материалов (опока, диатомит и др.) и может быть использовано для доочистки питьевой воды, очистки промышленных и бытовых стоков от ионов тяжелых металлов, нефтепродуктов, радионуклидов и др. соединений, с последующей регенерацией отработанного сорбента.

Известен способ получения сорбента из природного глинистого минерального материала. Материал измельчают, обрабатывают при нагревании серной или соляной кислотой, добавляют фосфорную кислоту до соотношения P₂O₅ (FeAl₂)O₃ в гидрогеле (0,7-1,0):1, пульпу нейтрализуют раствором аммиака, осадок промывают и сушат (см. а.с. СССР N 1327956, B 01 J 20/12, 1987).

К недостаткам известного способа следует отнести использование в технологии агрессивных компонентов, повышение экологической опасности.

Известен способ получения сорбента, включающий дробление пористого силикатного носителя, насыщение раствором модифицирующего реагента - сульфата алюминия, сульфата железа (III), сульфата аммония, перманганата калия или их комбинации. Последующую термообработку осуществляют при температуре разложения модифицирующего реагента (см. описание к патенту РФ N 2031705, B 01 J 20/30, 20/10, 1995).

Недостатками этого способа являются его узкая направленность очистки стоков и низкие прочностные свойства - по истираемости и измельчаемости, а следовательно, низкие показатели химической стойкости за счет вымывания диоксида кремния и глинистых составляющих (Al, Fe и др.), поэтому срок эксплуатации такого сорбента довольно короток.

Техническая задача, на решение которой направлено изобретение, - повышение прочностных свойств сорбента за счет повышения его химической стойкости и уменьшения истираемости, а следовательно, повышения качества его работы и срока эксплуатации.

Поставленная техническая задача достигается способом получения сорбента, включающим дробление пористого силикатного носителя, обработку раствором модифицирующего реагента и термообработку, перед дроблением производят сушку силикатного носителя для удаления избыточной влаги. В качестве модифицирующего реагента используют раствор щелочных металлов: NaOH или Na₂CO₃ или Ca(OH)₂, а термообработку ведут при температуре 1000-1250^oC, которая достаточна для перевода глинистых составляющих в "черепок" сорбента. Концентрацию раствора щелочных металлов берут 8-12% по массе. Если концентрация раствора менее 8%, то химическая обработка поверхности сорбента не достаточная, а при концентрации раствора более 12% происходит деформация поверхности сорбента при последующей термической обработке.

Способ осуществляли следующим образом.

Пример 1. Минеральное сырье различного происхождения (опока, диатомит и др.) доставляли на склад, где производили удаление избыточной влаги сушкой - вылеживали в течение двух недель. При этом влажность сырья снижалась естественной сушкой с 35 до 26%. Далее опоку дробили на конусной дробилке до фракции 0-4,0 мм и модифицировали 8%-ным раствором каустической соды (NaOH). Далее проводили термообработку в барабанной печи при температуре 1150^oC до связывания глинистых составляющих в "черепок" и охлаждали их в барабанном холодильнике при режиме, исключающем резкое охлаждение гранул, с последующей классификацией по фракциям.

Пример 2. Минеральное сырье - диатомит. Удаление избыточной влаги производили естественной сушкой на складе в течение 10 дней. Влажность сырья таким образом снижали с 32 до 24%. Далее, как в примере 1, диатомитовую глину дробили на щековой дробилке до крупности 0-20,0 мм и модифицировали 8%-ным раствором известкового молока. Термообработку проводили в барабанной печи при температуре 1000^oC до связывания глинистых составляющих в "черепок", охлаждали в барабанном холодильнике и классифицировали по товарным фракциям.

Последующие примеры 3, 4, 5 по своей сущности аналогичны примерам 1-2, а их результаты представлены в табл.1.

Полученный таким образом сорбент был апробирован в промышленных условиях на Ревдинском заводе по обработке цветных металлов для очистки сточных вод. Результаты очистки представлены в табл.2.

Был опробован и запущен в работу фильтр по доочистке питьевой воды Сухоложского завода Вторцветмет. Результаты анализа отбора проб воды до и после фильтра представлены в табл.3.

Изобретение относится к способам получения сорбентов на основе пористых природных материалов(опоки и др.) и может быть использовано для доочистки питьевой воды, очистки тяжелых металлов, нефтепродуктов и других соединений. Способ получения сорбента заключается в том, что после предварительной сушки исходного сырья его дробят, обрабатывают модифицирующим реагентом - раствором NаОН, или Nа₂СО₃, или Са(ОН)₂. Термообрабатывают при температуре, достаточной для перевода глинистых составляющих в "черепок" 1000-1250°С. Способ позволяет получить прочный химически стойкий сорбент. 3 табл.

Способ получения сорбента, включающий сушку, дробление диатомита или опоки, их обработку водным щелочным раствором и термообработку, отличающийся тем, что обработку ведут раствором гидроксида натрия, или гидроксида кальция, или карбоната натрия с концентраций 8 - 12 мас.%, а термообработку ведут при 1000 - 1250^oС.