Способ получения углеродно-минерального адсорбента Советский патент 1993 года по МПК B01J20/00 

, Изобретение относится к способам получения углеродноминеральных сорбентов с утилизацией отходов производства, в частности, высококонцентрированных растворов гальванического производства.

Известен способ получения углеродно-минеральных сорбентов включающий смещение глины с шламом от электрокоагуляционной очистки сточных вод и маслопродуктов, с последующей термивеской обработкой отформованной массы путем гидролиза ее в восстановительной атмосфере горения эндотермического газг. что позволяет улучшить сорбционные и эксплуатационные характеристики сорбента.

Однако этот способ не позволяет утилизировать жидкие отработанные высококонцентрированные отходы гальванического производства, неизбежно образующиеся в таком производстве, также как электролиты обезжиривания, травления, никелирования, цинкования, меднения и другие, суммарные концентрации солей в которых составляет несколько сотен в 1 л.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения адсорбента, включающий смешение древесных опилок и раствора минеральных солей с последующим обугливанием органического компонента путем его гидролиза. При этом для смешения используют березовые опилки, пропитанные силикатом натрия, а в качестве раствора солей используют концентрированный раствор хлорида цинка. Нагрев смеси для обугливания древесных опилок производят в течение 6 ч.

Однако этот способ не обеспечивает достаточной механической прочности и сорб- ционной активности адсорбента.

Цель изобретения - повышение механической прочности и сорбционной активности.

Поставленная цель достигается смешением древесных опилок с жидкими высококонцентрированными отходами гальванических производств и мелкодисперсной гашеной известью и также органические полиспирты при следующем их соотношении, мас.%:

со

VI чэ о ю ю о

Древесные опилки25-35 Отходы гальвано- химических производств 25-35 Гашеная известь пушонка3 5-45Органические полиспирты -,к 3-5 и затем термообработкой в две стадии, на первой изотермической выдержкой при 120-150° С в течение 2-3 ч и на второй пиролизом при 450-600° С в неокислительной (восстановительной) атмосфере в течение 1-2 ч. В качестве органических полиспиртов используется клей казеиновый или мездровый или поливиниловый спирт.

Полученный адсорбент может применяться в составе очистных сооружений предприятиям для доочистки воды от ПАВ и других органияеских веществ и ее повторного использования для технологических нужд. После заправки сорбционных колонок таким адсорбентом, перед эксплуатацией они должны быть отмыты порцией технологической воды.

П р и м е р. Смесь, состоящую из 300 г жидких концентрированных отходов ГХП, 250 г древесных опилок, 400 г извести пушонка и 40 г клея мездрового, в указанной последовательности вводят в шнековый смеситель и перемешивают для протекания химического взаимодействия между компонентами их образования однородной густой массы. ..

При этом жидкие отходы ГХП имеют следующий химический состав, г/л: Железо хлорид21,8-42,1 Никель сульфат 48,3-53,8 Цинк сульфат 20,1-25,3 Медь сульфат 43,8-50,3 Смесь солей сульфата, хлорида, . фосфата, силиката натрия суммарно 36,8-52,3 Органические соединения (ПАВ, плёнко- образователи, масло- продукты и др. вещества суммарно) 1,2-3,4 Формование смеси производят в экструдере..

Дополнительными опытами было выявлено идентичное действие в качестве связующей основы всех трех предложенных органических полиспиртов - клеев казеинового, мездрового, а также поливинилового спирта (ПВС).

Нагревание отформованной смеси производят в электропечи в восстановительной атмосфере, образующейся при горении эндогаза. При этом в газоприготовительной установке типа ЭН-125М2 образуется восстановительная атмосфера следующего состава, об.%:

СО До 24 Н2 До 30 СН4 и €02 До 1 Ма Остальное При этом смесь помещают в зону пред0 верительного нагрева для обеспечения изотермической выдержки при 120-150° С в течение 2-3 ч и затем перемещают в зону печи, обеспечивающей достижение температуры смеси 450-600° С с выдержкой ее в

5 течение 12 ч, где протекает процессы пиролиза и обугливание органических составляющих смеси, а также термического разложения неорганических веществ до их химически устойчивых форм.

0 Полученный адсорбент загружали в сор- бционную колонку, пропускали 2-3-кратное количество отмывочной воды и проводили испытания по общепринятым методикам. Другие примеры введены в таблицу.

5 Технико-экономические преимущества предлагаемого адсорбента по сравнению с известным заключается в следующем:

динамическая сорбционная емкость возрастает в 1,1-1,2 раза, что повышает эф0 фективность очистки сточных вод от ПАВ и др. органических веществ, содержащих в них,

параметры механической прочности увеличиваются в 1,2-1,3 раза, что сущест5 венно улучшает сорбционные характеристики адсорбента,

расширение сырьевой фазы производства адсорбентов,

утилизация неиспользуемых в настоя0 щее время отходов производства предприятий металлообработки,

предотвращение сбросов отработанных высококонцентрированных отходов при плановых и аварийных сбросах в галь5 ванохимических производствах на очистные сооружения, парализуя их работы, выводя их из строя, либо ухудшая параметры очистки,

возможность применения получаемого

0 адсорбента для целей очистки сточных вод на тех же предприятиях, где образуются такие отходы производства для замены дефицитных активированных углей и других адсорбентов, обычно используемых в комп5 лёксных системах очистки воды с помощью ее повторного использования для технологических нужд,

устраняются проблемы, связанные с необходимостью большого реагентного хозяйства на очистных сооружениях предприятий

в случае применения обычной нейтрализации концентрированных отходов ГХП, множество вопросов по обезвоживанию образующихся осадков их захоронению или утилизации, а также получаемых рассолов не имеющих применения,

решение важнейшей социальной задачи охраны окружающей среды от вредных выбросов производства и экономии материальных ресурсов.

Формула изобретения 1. Способ получения углеродно-минерального адсорбента, включающий смешение древесных опилок с раствором, содержащим минеральные соли, и термообработку смеси, отличающийся тем, что. с целью повышения механической прочности и сорбционной активности, в качестве раствора, содержащего минеральные соли, используют жидкие концентрированные отходы

гальвано-химических производств и гашеную известь-пушонку, на смешение дополнительно подают органический полиспирт и компоненты берут при следующем их соот- ношении, мас.%:

Древесные опилки25-35 Отходы гальвано-химических производств 25-35 Гашеная известь0пушонка 35-45 Органический полиспирт 3-5 при этом термообработку ведут в две стадии, на первой проводят изотерм11гческую 5 выдержку при 120-150° С в течение 2-3 ч, а на второй проводят пиролиз при 450-600° С в неокислительной атмосфере в течение 1-2 ч,

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что органический полиспирт выбирают 0 из группы: клей мездровый, поливиниловый спирт, клей казеиновый.

Изобретение относится к способам получения углеродно-минеральных сорбентов, используемых для очистки сточных вод. Способ включает смешение древесных опилок и раствора минеральных солей с последующим обугливанием, при этом в качестве раствора .используют смесь жидких отработанных отходов гальванохимического производства и мелкодисперсную известь пушонку и дополнительно на смешение подают органические полиспирты. 1 з. п. ф-лы, 1 табл.

Испытания способа получения углеродно-минерального сорбента