Способ получения сорбента на основегранулированного магнезиально- железистого шлака

Способ получения сорбента на основегранулированного магнезиально- железистого шлака

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских.

Социапистических

Республик

К АВТОРСКОМУ Св ВТИЯЬСТВУ (61) Дополмительмое к авт. свид-ву(22) Заявлено 2906.79 (21) 27862 78/2 3-26 (1) М

В 01 д 39/08

В 02 1/28 с присоединением заявки H9—

Государственный комитет

СССР яо делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 300581 бюллетень Н9 20.

Дата опубликования описания 30.05.81 (53) УДК 661. 183, .12(088.8) )

Г

* ф (72) Авторы изобретения

A.Ï.3oñèH, Т.И.Приймак, Л.А.Иванов и В.Д. ебярдев; . (1 элеме нтов

Кольского филиала

Институт химии и технологии редких и минерального сырья ордена Ленина им. С.М. Кирова AH СССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОРБЕНТА НА ОСНОВЕ ГРАНУЛИРОВАННОГО

ИАГНЕЗИАЛЬНО-ЖЕЛЕЗИСТОГО 1tlHAKA

Из обрет ени е от носится к т ехнологии получения сорбентов на основе гранулированного шлака медно-никелевого производства и мбжет быть использовано при очистке промыаленных сточных вод от катионов тяжелых металлов, например никеля,.меди, кобальта.

Известен способ получения сорбен- 10 та - цеолита типа природного морденита, включантаий обработку вулканического стекла раствором гидроокиси натрия при 120-150о С с последующей перекристаллизацией полученного гидроксил-канкренита .c добавлением крем- 15 незема в растворе хлористого натрия (1j.

Недостатком известного способа является его сложность, низкая сорбцнонная емкость получаемого сорбента по отношению к катионам тяжелых металлов, высокая стоимость.

Наиболее близким к предлагаемом { по технической суцности и достига= =., емому результату является способ получения сорбента на основе грану" лированного магнезиально-железистого шлака, включакщий иэмельчение шлака до удельной поверхности О, 35" 0,45 м /r, добавление к нему при перемешивании 33-59% раствора силиката натрия кремнеэемистого модуля

1,5 в количестве 0,7-1,4 r на 1 м удельной поверхности шлака, hopMo ванне полученной суспензии и обработку ее водным паром(2).

Недостатком известного способа. является низкая сорбционная емкость не более 1,6 масс.Ъ получаемого сорбента по отношению к катионам тяжелых металлов;

Цель изобретения — повькаение сорбционной емкости сорбента по отношению к катионам тяжелых металлов.

Поставленная цель достигается предлагаемым способом получения сорбента на основе гранулированного магнезиально-железистого шлака, включающим иэмедьчение шлака, добавление к нему раствора силиката натрия при перемеыивании при 40-60 С в течение 1-5 ч-до момента относительного уменьшения электропроводности полученной суспензии на 10-60%, ее формование и обработку водяным паром.

По предлагаемому способу при перемешивании исходных компонентов образуется коагуляционная структура твер-, дения в суспензии шлак - раствор силиката натрия эа счет перехода новооб- r

833308 разований — щелочных магнезиальножелезистых гидроалюмосиликатных золей в термодинамически более устойчивые формы. Образование коагуляционной структуры в твердеющей суспензии приводит к связыванию компонентов,: участвующих в электропроводности, в связи с чем в момент окончания формирования коагуляционной структуры наблюдается резкое уменьшение злект- ропроводности, причем относительное уменьшение электропроводности опреде- ляется степенью образования коакуляционной структуры. Измерение электропроводности суспензии проводят непосредственно в реакторе, в котором осуществляют перемешивание.

Процесс смешения проводят в термостатируемой мешалке любого типа, например лопастной или бегунковой.

П р и и е р 1. Шлак и раствор силиката натрия N=1 5 концентра- Щ ции 493 в соотношении 0,7 г на

1 м. удельной поверхности шлака смешивают при 50 g до уменьшения электропроводности на 40%, что соответствует 1,5 часам. Получен- д5 ную массу формуют и обрабатывают паром при 100 С в течение 2 ч.

Пример 2. Шпак и раствор силиката натрия (И=1,5) концентрации 49% в соотношении 1,4 г на

1 модельной поверхности шпака

О

l перемешивают при 50 С до уменьшения электропроводности на 40% (3 ч) . Полученную массу формуют и обрабатывают паром при 100 С 2 ч.

П р и и е р 3. Раствор, ликата 35 натрия кремнеземистого модуля 1,5 (N 1, 53 концентрации 49% и гранулированный мокрым способом магнеэиально-железистый шпак комбината "Печенга-никепь", имеющий состав, 40 масс.%: S i 0 39,2, А1 ОЭ7,81, СаО 2,4, N90 12,3, Fe 0 33,0,Fe O>2,3, S0,7,,Иааф 1 9, К<О 0,5. Шлак измельчают до удельной поверхности

0,39 м /г. Шлак и раствор силика2. та натрия в соотношении 1,2 .r на 1 м и удельной поверхности шлака перемешивают в термостатируемой мешалке при 40 С ° в течение 3,8 ч. до момента относительного уменьшения электропроводности суспенэии на 10-60% °

Полученную массу вмазывают в резиновые формы и подвергают обработке паром нри 100 C в пропарочной камере 2 ч.

IIo e о а де я Форм на воздухе 55 из них извлекают гранулы в виде брусков сечением Зх4 мм и длиной

3-5 мм. Сорбционную емкость определяют в статических условиях из сернокислых солей соответствукщих металлов при Т:7(=1:100 за 1,3,7,168 и сорбции.

Пример 4. Шлак и раствор силиката натрия - N=1,5 концентрации

499 в соотношении 1,2 r на 1 м удельной поверхности шлака смешивают при

50 С до уменьшения электропровод-о ности на 40%, что соответствует

2,5 ч. Полученную массу формуют вмазыванием в резиновые формыдпя получения гранул с сечением 4х5 мм и обрабатывают паром при 100 С в течение

2 ч.

Пример 5. Шлак и раствор силиката натрия (М=1, 5) концентрации

49% в соотношении 1,2 r на 1 м удельной поверхности шлака перемешивают при

50 С в течение 2 ч. Полученную массу о формуют и .обрабатывают паром 1,5 ч.

Пример 6. Шлак и раствор силикат а натрия (И=1, 5) концентрации

49Ъ в соотношении 1,2 г на 1 м 1 удельной поверхности шлака перемешивают при 50 С в течение 3 ч. Полученную . массу формуют и обрабатывают паром в течение 1,5 ч.

Пример 7. Шлак и раствор силиката натрия (N=1,5) концентрации 49% в соотношении 1,2 г на

1 м удельной поверхности шлака, смешивают при 60 С 1,5 ч.

Полученную массу формуют и обра- батывают в пропарочной камере 2 ч при 100 С.

В табл. 1 представлены результаты измерения удельной поверхности, количества новообразований, удельной электропроводности в зависимости от условий получения сорбента.

В табл. 2 представлены сравнительные данные по сорбционной емкости по отношению к катионам тажелых металлов сорбента, полученного известным и предложенным способами.

Как следует иэ данных, приведенных в табл. 2, сорбент, полученный предлагаемым способом, имеет сорбционную емкость по отношению к катионам тяжелых металлов (например, никеля, меди, кобальта) в 3-4 раза выше по сравнению с сорбентом, полученным по известному способу. Это позволяет использовать полученный сорбент для очистки проьыаленных стоков и рудничных вод от катионов тяжелых металлов при меньшем ,(в 3-4 раза) расходе сорбента и достижении более высокой степени очистки.

833308 т аблица 1.1

Удельная электропроводность, Ом-см"

Пример до образования коагуляционной структуры

Ð9

0,008451

70

0,005062

2 103

0,009312

40

0,005588

0,005355

0 005357

3 98

102

40

10

60

40

0,008621

0,008621

Удельная поверхность, м /r

5 76 6 81

7. 99

По известному способу 24

Количество новообразований

0,008934 . 0,008936

0,008932

0,008934

0,008937 в момент прекра- Относительное щения перемешива- изменение, Ф ния

0,008843 а

0 003593

О, 005 357

833308

Ol С< О

3 с с с

<<Ъ «Ъ <<Ъ ь.Ю с

1А

<Ч

1 а

I3I

I о

«I 1! ч о о с с аО <О

Cti с

1А

С < с

<О

СО

an с

СО

Ю с

<3Ъ н ф ф с а <<Ъ

1А о с

1

О<

О I

1

1.

<О

< Ъ с

° "< в о

Ol с с

° Ф <А о

РЪ Ol с с аА <<Ъ

1.

I

I ,1

I

1 а о о с с

<А <О о н< с

О 1

1 .1

I I

I I

t ° I

1 1 X

I 1

1 I

<» 1

° Ф с н

<О 3

C0 O с с

<3Ъ О

Ol . Ol

<Ч СО с с аА Ж

° 3 ь с аА 3 Н (Ч < Ъ с с Ф Ф

<Ч ОЪ О с 3 3

I

Х I

I с

М I ф (<

<0 I !!< 1 о !

Ol

Ю ф с с

° Ф Ф

1

СО

С0 с

М о

РЪ с

° Ф аА

<О с с

° Ф М

° Ф

Г Ъ с н

1

1! I

РЪ

<Ч с о

<п н1 о с с

° .! Н<

Ch,a0

<О Ol с с о

<О 1

РЪ с о

<Ч !

Р ) с

C) < Ъ

<О с н

<п с0

< Ъ с с н н

С0

< с

° -!

С0

С0 с н

<О

l» с н

Н СС<

<Ч с с н н

Q 1

u !

I <01

И ) с

s4 I

I !! 81!

1 Э I

Х I х !

О1

5 !!

1 lO

li i

1 1

1 I 1

1 ы

o

Ж 1 1

М I

laban I

1<ОЙ!

I 9 I

В1

° «

1 I й

1 1

1 1

1Л 3

О

o !

1 1

1

tI I о

V i.

<Р I

Яр 1 1 И. 1

I I 1

1

1

1

I

1

I н

1 !

I !

О I

О I

1

1

O 1 !

1

1

I

I

1 1

1

1А 1

° Р 1 с, ) и 1

1 о

<О с н I

1 о

<<Ъ I с ф

° -4 1

l и 1

<Ч I с и

1 <Р

Ю с

НI

1

1 йУ 0 оввое8 г< 3 аА. <О дХ<3<ХОО

833308

Формула изобретения ь

Составитель Н.Савенкова

Техред Е. Гаврнлешко Корректор Ю.макаренко

Редактор В.Папи

Заказ 3851/7 Тираж 567 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва, Ж-35, Раушская наб. д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г..ужгород, ул Проектная, 4

Способ получения сорбента иа основе гранулированного магнезиальножелезистого шлака, вклвчаюв1ий измельчение шпака, добавление к нему раствора силиката натрия при перемеши» . ванин, формование полученной суспензии и обработку ее водныа паром, о т л и ч а в шийся тем, что, с целью повыаения сорбционной емкости продукта по отношению к катионам 1© тяжелых маталлов, перемешивание ведут при 40-60 С 1-5 ч до момента относительного уменьшения электропроводности суспензии на 10-60%.

Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 264356, кл. В 01 29/18, 1970.

2. Зосин A.Ï. и др. Химия.и, технология силикатных материалов, Л., "Наука", 1971, с. 100-105 (прототий)..