ФЕРРОМАГНИТНЫЙ ИОНООБМЕННИК Российский патент 2012 года по МПК C02F1/42 B01D15/04 B01J20/10 B01J20/02 

Описание патента на изобретение RU2461520C2

Изобретение относится к неорганической химии, а конкретно к области получения и применения магнитоуправляемых ионообменников для очистки вязких и твердых сред (почвы, ила), а также для очистки высокомутных растворов от ионных примесей с последующим удалением ионообменника магнитными сепараторами.

Известен ферромагнитный ионообменник (патент РФ 2081846), включающий ионообменный материал клиноптилолит фракции 0,05-0,25 мм 83-87% и магнетит 13-17%. В композиции используют свежеосажденный магнетит, полученный путем перемешивания соли Мора и соли трехвалентного железа в соотношении 1:2 в виде 2,7-3,1% раствора, добавлением 17-20% гидроксида натрия или концентрированного аммиака.

Приготовление магнетита из солей двухвалентного и трехвалентного железа и раствора щелочи усложняет процесс.

Задачей заявляемого изобретения является создание нового ферромагнитного ионообменника на основе природных материалов, обладающего хорошими ионообменными и магнитными свойствами, позволяющего решать задачи извлечения радионуклидов, тяжелых металлов из вязких и твердых сред, интенсифицировать процессы очистки вязких высокомутных растворов.

Согласно изобретению предлагается композиция для получения ферромагнитного ионообменника, включающая клиноптилолит с размером частиц 0,05-0,25 мм, отличающаяся тем, что она содержит компоненты при следующих соотношениях, мас.%:

Клиноптилолит фракции 0,05-0,25 мм 60-70 Магнетит, гематит железной руды 26-17 Кремнезем железной руды 14-13

На фиг.1 показано распределение по размерам магнетита, гематита и кремнезема железной руды.

Природный клиноптилолит (клиноптилолитовый туф) выпускается промышленностью по ТУ 113-12-71-92. Выбор диапазона размеров частиц порошка клиноптилолита продиктован лучшей способностью к взаимодействию (совмещению) с порошком железной руды и намагничиванию. Магнетит и кремнезем используется в соотношении, выпускаемом промышленностью. Это порошок с размерами частиц, представленными на фиг.1. Намагниченность насыщения порошка 150 emu/g существенно больше, чем в чистом магнетите несмотря на содержание в нем кремнезема. Соотношение ингредиентов в ионообменнике обусловлено его оптимальными магнитными и ионообменными свойствами.

Нижеприведенные примеры иллюстрируют заявленное изобретение.

Пример 1. В стеклянном стакане на 0,5 л готовят смесь 58 г порошка клиноптилолита и 42 г концентрата после флотации железной руды Михайловского ГОКа. Концентрат содержит 63,7% Fe3O4, 3,9% Fe2O3 и 32,4% SiO2. Добавляют 150 мл дистиллированной воды. Суспензию хорошо перемешивают в течение 20-30 мин., нагревают до кипения и выдерживают при этой температуре 2 час. Сливают воду или фильтруют суспензию, сушат. Получают ионообменный материал черного цвета, хорошо отделяющийся магнитом как из раствора, так и из сухой смеси. Намагниченность насыщения ионообменника определяют на Cryogenic high field measurement system. Для полученного образца она равна 2,6 µB/f.u. при 4К. Определение статичной обменной емкости (СОЕ) по Sr+2 выполняют из раствора 0,01 H нитрата стронция при соотношении объема раствора и массы сорбента, равном 200, и времени контакта двое суток. СОЕ=0,5 мг-экв/г. СОЕ - это обменная емкость ионита в равновесии при данных рабочих условиях.

Пример 2. В стакан на 0,5 л помещают 68 г клиноптилолита и 32 г концентрата железной руды Михайловского ГОКа. Проделывают такие же операции, как в примере 1. Получают ионообменный материал черного цвета, хорошо отделяющийся магнитом как из раствора, так и из сухой смеси. Намагниченность насыщения образца равна 2,4 µB/f.u. СОЕ=0,4 мг-экв/л.

Таким образом, предлагаемый в изобретении ионообменник обладает хорошими ионообменными свойствами и после адсорбции на нем ионов может извлекаться из различных сред магнитом, т.к. обладает одновременно хорошими магнитными свойствами.

Похожие патенты RU2461520C2

название год авторы номер документа
КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕРРОМАГНИТНОГО ИОНООБМЕННИКА 1994
  • Никашина В.А.
  • Серова И.Б.
  • Руденко Б.А.
RU2081846C1
КОМПОЗИЦИОННЫЙ ФИЛЬТРУЮЩИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДНЫХ СРЕД 2016
  • Гусев Борис Александрович
  • Алешин Александр Михайлович
RU2618079C1
Способ предварительной обработки слабомагнитных гематитовых руд 1989
  • Звегинцев Анатолий Георгиевич
  • Гранкин Петр Иванович
  • Болотских Леонид Трофимович
SU1678865A1
ОРГАНОМИНЕРАЛЬНЫЙ ИОНООБМЕННИК ДЛЯ ОЧИСТКИ И ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОДЫ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ 1993
  • Никашина В.А.
  • Гембицкий П.А.
  • Кац Э.М.
  • Бокша Л.Ф.
  • Данилина Н.И.
  • Раснецова Б.Е.
RU2050971C1
ПОРОШКООБРАЗНЫЙ МАГНИТНЫЙ СОРБЕНТ ДЛЯ СБОРА НЕФТИ, МАСЕЛ И ДРУГИХ УГЛЕВОДОРОДОВ 2010
  • Миргород Юрий Александрович
  • Емельянов Сергей Геннадьевич
  • Борщ Николай Алексеевич
  • Федосюк Валерий Михайлович
  • Хотынюк Сергей Сергеевич
RU2462303C2
СПОСОБ УДАЛЕНИЯ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ИОНОВ ИЗ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ 1992
  • Дэвид Брэдбури[Gb]
  • Филип Мартин Такер[Gb]
  • Джордж Ричард Элдер[Gb]
RU2091326C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОРМОВОЙ ДОБАВКИ ДЛЯ ЖИВОТНЫХ 2005
  • Горлов Иван Федорович
  • Осадченко Иван Михайлович
  • Скачков Дмитрий Александрович
  • Радзиевский Евгений Борисович
RU2293472C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОЛЛЕКТИВНОГО КОНЦЕНТРАТА ИЗ СМЕШАННЫХ ТОНКОВКРАПЛЕННЫХ ЖЕЛЕЗНЫХ РУД 2009
  • Никитин Евгений Николаевич
  • Тютюник Нина Дмитриевна
  • Броницкая Елена Сергеевна
  • Волков Евгений Сергеевич
RU2388544C1
МАТЕРИАЛ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ОТ СЕРОВОДОРОДА И ЕГО ПРОИЗВОДНЫХ, ВЫДЕЛЯЕМЫХ С ПОЛИГОНОВ ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ 2019
  • Хамизов Руслан Хажсетович
  • Конов Магомет Абубекирович
RU2701446C1
Магнитный сепаратор-анализатор периодического действия 1989
  • Звегинцев Анатолий Георгиевич
  • Гранкин Петр Иванович
SU1651966A1

Иллюстрации к изобретению RU 2 461 520 C2

Реферат патента 2012 года ФЕРРОМАГНИТНЫЙ ИОНООБМЕННИК

Ферромагнитный ионообменник включает клиноптилолит с размером частиц 0,05-0,25 мм и содержит компоненты при следующих соотношениях, мас.%: клиноптилолит фракции 0,05-0,25 мм 60-70, магнетит, гематит железной руды 26-17, кремнезем железной руды 14-13. Технический результат, который достигается при использовании заявленного ионообменника, заключается в интенсификации процесса очистки вязких высокомутных растворов за счет придания хороших ионообменных и магнитных свойств ионообменнику. 1 ил., 2 пр.

Формула изобретения RU 2 461 520 C2

Ферромагнитный ионообменник, включающий клиноптилолит с размером частиц 0,05-0,25 мм, отличающийся тем, что он содержит компоненты при следующих соотношениях, мас.%:
Клиноптилолит фракции 0,05-0,25 мм 60-70 Магнетит, гематит железной руды 26-17 Кремнезем железной руды 14-13

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2012 года RU2461520C2

КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕРРОМАГНИТНОГО ИОНООБМЕННИКА 1994
  • Никашина В.А.
  • Серова И.Б.
  • Руденко Б.А.
RU2081846C1
US 5116793 A, 26.05.1992
Направляющее устройство для магнитной ленты 1978
  • Масилюнас Вальдас Броняус
  • Варанаускас Повилас Антано
  • Рагульскис Казимерас Миколо
SU666577A1
US 20070037697 A1, 15.02.2007.

RU 2 461 520 C2

Авторы

Миргород Юрий Александрович

Емельянов Сергей Геннадьевич

Даты

2012-09-20Публикация

2010-12-13Подача