Способ получения углеродно-минерального адсорбента

 

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.

СОК)3 СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 В 01 J 20/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Ч

С

Ю

О

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4921441/26 (22) 15,02.91 (46) 30,01,93. Бюл ¹ 4 (71) Кишиневское научно-производственнбе обьединение "Технология" (72) В.В. Ковалев и О.В. Ковалева (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1421395, кл. В 01 J 20/20, 1987, Шилов Н.А., Дубинин М.М., Тороков С.А.

О смешанных адсорбентах. — Журнал Русского хим. общества, 1919; 61, N.. 9, с. 1765-1769.

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

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 газа. что позволяет улучшить сорбционные и э <сплуатационные характе. ристики сорбентэ.

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 согей в которых составляет несколько сотен роммов в 1 л.

„„ Ы „„ 1790996 А1 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УГЛЕРОДНОМИНЕРАЛЬНОГО АДСОРБЕНТА (57) Изобретение относится к способам получения углеродно-мийеральных 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 мелкодисперс ную известь "пушонку" и дополнительно на смешение подают органиче. ские полиспирты. 1 з, п, ф-лы, 1 табл.

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 сорбционной 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.,ь:

1790996

45

Древесные опилки 25-35

Отходы гальванохимических производств 25 — 35

Гашеная известь— 5 пушонка 35-45

Органические полиспирты .;, . " 3 5 и затем термообработкой в две стадии, на первой изотермической выдержкой при 120-150 С 10 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 поливинило- 15 вый спирт.

Полученный адсорбент может применяться в составе Очистных сооружений предприятиям для доочистки воды от ПАВ и других органинеских веществ и ее повтор- 20 ного использования для технологических нужд. После заправки сорбционных колонок таким адсорбентом. перед эксплуатацией они должны быть отмыты порцией технологической воды. 25

Пример. Смесь, состоящую из 300 г жидких концентрированных отходов ГХП, 250 r древесных опилок, 400 r извести "пушонка" и 40 r клея мездрового, в указанной последовательности вводят в шнековый 30 смеситель и перемешивают для протекания химического взаимодействия между компонентами их образования однородной густой массы.

При этом жидкие отходы ГХП имеют 35 следующий химический состав, г/л:

Железо хлорид 21,8 — 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 йатрия суммарно 36,8-52.3

Органические соединения (ПАВ, пленко- образователи,маслопродукты и др. вещества суммарно) 1,2-3,4

Формование смеси производят в 50 экструдере.

Дополнительными опытами было выявлено идентичное действие в качестве связующей основы всех трех предложенных органических полиспиртов — клеев казеино- 55 вого, мездрового, а также поливинилового спирта (ПВС).

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

СО До 24

Hz До 30

СН4 и С02 До 1

М2 Остальное

При этом смесь помещают в зону предварительного 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 течение 12 ч, где протекает процессы пиролиэа и обугливание органических составляющих смеси, а также термического разложения неорганических веществ до их химически устойчивых форм, Полученный адсорбент загружали в сорбционную колонку, пропускали 2 — 3-кратное количество отмывочной воды и проводили испытания по общепринятым методикам.

Другие примеры введены в таблицу, Технико-экономические преимущества предлагаемого адсорбента по сравнению с известным заключается в следующем: динамическая сорбционная емкость возрастает в 1,1 — 1,2 раза, что повышает эффективность очистки сточных вод от ПАВ и др. органических веществ, содержащих в них, параметры механической прочности увеличиваются в 1,2 — 1,3 раза, что существенно улучшает сорбционные характеристики адсорбента, расширение сырьевой фазы производства адсорбентов, утилизация неиспользуемых в настоящее время отходов производства предприятий металлообработки, предотвращение сбросов отработанных высококонцентрированных отходов при плановых и аварийных сбросах в гальванохимических производствах на очистные сооружения, парализуя их работы, выводя их из строя, либо ухудшая параметры очистки, возможность поименения получаемого 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 комплексных системах очистки воды с помощью ее повторного использования для технологических нужд, устраняются проблемы, связанные с необходимостью большого реагентного хозяйства на очистных сооружениях предприятий

1790996 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. гальвано-химических производств и гашеную известь-пушонку, на смешение дополнительно подают органический полиспирт и компоненты берут при следующем их соот5 ношении, мас. 7,:

Древесные опилки 25-35

Отходы гальвано-химических производств

Гашеная известь10 пушонка 35-45

Органический полиспирт 3 — 5 при этом термообработку ведут в две стадии, на первой проводят изотермйбескую

15 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 и. 1, отл ич а ю щий с я тем, что органический полиспирт выбирают

20 из группы: клей мездровый, поливиниловый спирт, клей казеиновый.

25-35

Формула изобретения

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

Испытания способа получения углеродно-минерального сорбента

::артеристика адсорбенва

ОМПОНьит обтгливания смэ".и I

4 ическая выдержка 1

Ко.,м . ь

Опыт Жидкие

ОТхОДы

ГПХ

Известь пугоонка

TeMn . С бремя. 1Динамич, Удельная поверкность. ма/г

Сумма р ный объем пор. см /с э

Прочно стьпо

hMC.

60-80 З рема мин р (клей)

1 мин адсорбц, емкость

Оптимальные словца

28 зо зо

З1

27 зо

31

31

З7

4О

З8

140

1 20

150

500

Г2О

120

2.25

2.З

2.3

2.35

2.25

2.25

2.3

2.2

2.25

2.0

355

0.90

О. 85

0.95

О.85

О,8О

О.9О

0.75

0.95

О 55

76

62

69

7О

76

74

1

3

4 ,5

z

9

10 прототип

Составитель Т.Чиликина

Техред М.Моргентал Корректор Н, Бучок

Редактор З.Ходакова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 111 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4!5