Адсорбент для извлечения трехвалентного хрома из воды Советский патент 1993 года по МПК C02F1/28 

Изобретение относится к очистке промышленных вод от трехвалентного хрома и может быть использовано для регенерации солей хрома с целью утилизации.

Целью изобретения является обеспечение возможности избирательной очистки промышленных вод от трехвалентного хрома,

Цель достигается применением карбонатных полых микросфер, образовавшихся от еодной обработки золошлаковых отходов горючесланцевых теплоэлектростанций, в качестве адсорбента для извлечения трехвалентного хрома из воды.

Получение адсорбента заключается в Следующем: горючие сланцы в пылевидном состоянии сжигают в котлоагрегатах теплоэлектростанции при 1300 - 1400°С. образующаяся зола задерживается на электрофильтрах ТЭС, с которых она смывается водой и поступает совместно со шлаком в составе золошлаковой пульпы в пруд-отстойник золоотвала ТЭС; после отстаивания на поверхности пруда-отстойника золоотвала образуются и всплывают частицы, которые и используются в качестве адсорбента.

Механизм образования частиц следующий: содержащийся в составе золы оксид превращается в воде в карбонат кальция; кристаллики карбоната кальция, размерами в десятые доли мкм адсорбируются на поверхности пузырьков, образуя карбонатные полые микросферы, скапливающиеся на поверхности пруда-отстойника.

Карбонатные полые микросферы имеют диаметр 160 - 900 мкм, среднюю плотность 0,60 - 0,61 г/см3, Оболочка толщиной 3-15 мкм состоит из кальцита и имеет следующий средний химический состав, мас.%:

СаО .84,22-95,69

SI020,71 - 5,79

РеаОз0,90-1,21

FeO0,37 - 0,53

MgO0,48-0,67

Al20a0,58-2,31

Другие оксиды Остальное

(/)

С

VI

ю

оо со

1

о

П р и м е р 1. Анализ адсорбента.

а) Отобрано из пруда-отстойника 3 пробы карбонатных полых микроефер Эстонской ГРЭС массой по 5 кг в течение 3-х месяцев. Проведен анализ этих проб. Результаты средних значений анализбв представлены в таблице 1.

б) Аналогично отобрано для анализа 3 пробы по 5 кг карбонатных полых микро- сферТЭЦСПЗ Сланцы. Средние значения приведены в табл. 1.

Как видно из таблицы микросферы, образовавшиеся при водной обработке золы горючих сланцев, состоят в основном из соединений кальция.

Данные рентгеноструктурного анализа показывают, что оболочка полых микросфер продукта от сжигания горючих сланцев состоит мз кальцита.

Пример 2. Испытание адсорбента.

15 г адсорбента в сухом виде помещают в стеклянную колонку высотой 600 мм и диаметром 25 мм; уплотняют до высоты 120 мм. 1 л воды с содержанием ионов и соединений указанных в таблице 2, пропускают через колонку. Проводят контрольные измерения на их содержание до и после прохождения растворов через колонки. В таблице 2 приведены средние значения величины уменьшения концентрации ионов (во сколько раз), полученные в результате

0

5

опытов на 3-х партиях микросфер Эстонской ГРЭС и ТЭЦ СПЗ Сланцы.

Как видно из табл. 2, использование микросфер продукта от сжигания горючих сланцев в качестве адсорбента позволяет полностью очистить воду, содержащую до 1 г/л Сг от этих .ионов. При этом такие ионы как Pb , Cr , Cd2+ и др. остаются в воде.

П р и м е р 3. Извлечение ионов трехвалентного хрома.

Содержимое колонки - 15 г адсорбента после адсорбции Сг3 из 1 л воды с 1 г/л Сг - растворяют в 20мл 2NHCL.

Анализ показывает полное извлечение ионов трехвалентного хрома (1 г/л С34).

Таким образом, предложенный адсорбент по сравнению с прототипом, - силикатами щелочноземельных металлов - 0 позволяет избирательно очищать виду, содержащую ионы , Pb2+, Cr+, Cd2+ и др. от ионов трехвалентного хрома и регенерировать из него последние.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Применение карбонатных полых микросфер, образующихся при водной обработке золошлаковых отходов горючесланцевых теплоэлектростанций, в качестве адсорбента для извлечения трехвалентного хрома из воды,

Таблица 1

Область использования: регенерация солей и их утилизация. Сущность: в качестве адсорбента трехвалентного хрома используют продукт, образовавшийся от водной обработки золошлаковых отходов горю- чесланцевых ТЭС. Адсорбент представляет собой полые микросферы диаметром 160 - 900 мкм, плотностью 0,60 - 0,61 г/см3, оболочка состоит из кальцита. Адсорбент избирательно полностью очищает воду от трехвалентного хрома, остальные катионы в значительной степени остаются в растворе. 2 табл.

Таблица 2