Способ получения сорбента для очистки сточных вод от силикатов Советский патент 1987 года по МПК B01J20/04 C02F1/28 C02F1/28 C02F101/10 C02F103/00 

Изобретение относится к способам получения сорбентов, применяемых для очистки стбчных вод от неорганических веществ, в частности от силикатов и фосфатов.

Цель изобретения - упрощение способа получения, увеличение удельной поверхности сорбента, повьшение сорб- ционной емкости по фосфатам при сохранении высокой сорбционной емкости по силикатам.

Каустический доломит состава CaCOj MgO с содержанием окиси магния 28 и карбоната кальция 72% обрабатывают, насыщенным водным раствором

сульфата железа при весовом соотношении 1:0,18-0,26. При этом происходит образование сорбента, содержащего гидроокись магния, сульфат магния, гидроокись железа и карбонат кальция следующего состава, мас.%:

MgSO 11-14

MgCOH)23-27

Fe(OH)28-11

СаСО,

52-54

, Сульфат железа выступает в роли связующего и способствует затвердеванию сорбента в плотную пористую массу в течение суток при комнатной температуре. Взаимодействие MgSOij с исход- ным MgO, а также с Mg(OH)2 приводит к образованию магнезиального вяжущего. Содержащийся карбонат кальция выполняет роль наполнителя и порообразоват теля.

Полученный сорбент обладает большой, пористостью, удельная поверхность составляет 560 , что в три раза больше, чем у в известном сорбенте. При содержании в сорбенте Mg(OH),j вы- ше 27% значительно возрастает стоимость сорбента, которая определяется стоимостью доломита, и резко снижается сорбционная емкост ь по фосфат- иону, повышается рН очищенной воды и вследствие этого поверхность сорбента покрывается осадком карбоната

кальция.

У

При содержании в сорбенте Mg(OH)2 меньше 23% ухудшаются его физико-химические свойства - сорбент приобретает хрупкость за счет повышения со- держания сульфата магния.

Пример 1. К 75,7 г измель- ченного каустического доломита при перемешивании добавляют 50 мп раствора, содержащего 13,5 г FeSO (соотно- щение 1:0,18). Полное затвердевание

5

O

5

0

5

35

40 45

50

55

сорбента происходит на воздухе через сутки. Полученный сорбент имеет состав, мас.%: MgSO 11, MgCOH) 27, FeCOH) 8, СаСО, 54.

Для очистки сточных вод используют измельчённый сорбент, размеры зерен которого составляют 3-5 мм.

На установку, представляющую собой вертикальную колонку высотой 2 м и диаметром 4 см, заполненную указанным сорбентом в количестве 2 л, подают сточную воду после биохимочистки. Воду подают сверху колонки со скоростью 5 м/ч.

Пример 2. К72,9г каустического доломита при перемешивании добавляют 50 мл раствора, содержащего 18,6 г FeSO (соотношение 1:0,26). Состав полученного сорбента, мас.%: MgSO, 14, Mg(OH)2 23, Fe(OH)., 11, СаСОз 52.

Сорбент загружают в колонку и пропускают сточную воду.

Пример 3. К 74,2 г измельченного каустического доломита при перемешивании добавляют 50 мл раствора, содержащего 16,4 г FeS04 (соотношение 1:0,22). Состав полученного сорбента, мас.%: MgSO 13; Mg(OH)2 24,4; Fe(OH)2 9,7; CaCOj 52,9.

Сорбент загружают в колонку и пропускают сточную воду со скоростью 5 м/ч. I

Пример 4. К84,2г каусти-ч- ческого доломита при перемешивании добавляют 50 мл раствора, содержащего 5,1 г FeSO (соотношение 1:0,06).Состав полученного сорбента, Mac.%:MgS04 4; Mg(OH)2 33; Fe(OH)2 3; СаСО 60,0.

Колонку заполняют полученным сорбентом и проводят очистку.

Пример 5. К80,8г каустического доломита при перемешивании добавляют 50 мл раствора, содержащего 11,8 г FeS04 (соотношение 1:0,15). Состав полученного сорбента, мас.%: MgS04 7; Mg(OH)j 30,2; Fe(OH)2 5,2; СаСОз 57,7.

Колонку заполняют полученным сорбентом и далее поступают аналогично примеру 1.

Прим ер 6,К 65,9 г каустического доломита при перемешивании добавляют 50 мл раствора,-содержащего 25,4 г FeSO (соотношение 1:0,39). Состав полученного сорбента, мас.%: MgSO 20; Mg(OH)2 18; Fe(OHj) 15; СаСО, 47.

Колонку заполняют полученным сорбентом и проводят очистку аналогично примеру 1.

Пример 7,К 58,5 г каустического доломита при перемешивании добавляют 50 мл раствора,содержащего 33,8 г FeSO (соотношение 1:0,58). Состав полученного сорбента, мас.%: MgSO 27; Mg(OH)2 11,3; FeCOH) 20; СаСОз 41,7.

Колонку заполняют лолученным сорбентом и проводят очистку аналогично примеру 1.

Данные приведены в таблице.

Сорбционная емкость предлагаемого сорбента по фосфат-ионам составляет 50-60 г/кг и 100-110 г/кг по силикат- ионам, а сорбент, полученный известным способом, способен сорбировать только силикат-ионы и его сорбцион- ная емкость равна 90 г/кг.

При пропускании сточных вод через слой сорбента происходит не только удаление силикатов и фосфатов, а также частичное умягчение и замещение ионов кальция на ионы магния и уменьшение кальциевой жидкости, что снижает накипеобразование на поверхности аппаратуры.

Кроме того, введение в сорбент солей железа увеличивает его водостой

ВНИИПИ Заказ 1768/18

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

кость. При пропускании через сравни- . ваемые сорбенты одинакового объема воды изменение объема предлагаемого сорбента в 1,5 раза меньше, чем известного.

Отработанный сорбент может быть использован в сельском хозяйстве в качестве фосфорорганических удобрений. Биологическая ценность удобрения определяется также наличием кальция и магния.

Упрощение получения сорбента определяется возможностью осуществления способа при комнатной температуре,в

то время, как в известном необходимо нагревание до 50-60 С и использование концентрированной соляной кислоты.

Формула изобретения

Способ получения сорбента для очистки сточных вод от силикатов, включающий обработку каустического доломита кислым электролитом, отличающийся тем,что, с целью упрощения способа, увеличения удельной поверхности сорбента, повыщения сорбционной емкости по фосфатам при сохранении высокой сорбционной емкости по силикатам, обработку каустичес-- кого доломита ведут нас1дденным водным раствором сульфата железа (2) при массовом соотношении 1:0,18-0,26.

Тираж 511

Подписное

Изобретение относится к химической промышленности, к способам получения сорбентов для очистки сточных вод от неорганических примесей и может быть использовано для очистки от фосфатов и силикатов. Целью изобретения является упрощение способа получения сорбента, повышение сорбционной емкости по фосфатам и силикатам и увеличение удельной поверхности сорбента. Способ получения сорбента заключается в обработке каустического доломита насыщенным раствором -сульфата закиси железа в массовом соотно- щении 1:0,18-0,26. Очистку воды осуществляют пропусканием через колонку, заполненную сорбентом. Использование сорбента позволяет повысить степень очистки от фосфатов и силикатов, а отработанный сорбент может быть утилизирован в качестве фосфорорганичес- кого удобрения. 1 табл. (С (Л с со о 00 01 ел го