Способ получения сорбента для очистки питьевой воды

 

Изобретение относится к области сорбционной очистки воды, в частности, от ионов радиоактивного цезия. Сущность: высокая химическая устойчивость сорбента по отношению к воде позволяет в процессе эксплуатации практически полностью исключить вымывание в воду токсичных гексацианоферрат-ионов, имеет высокий ресурс по ионам Cs⁺. Это достигается осаждением гексацианоферрата переходного металла на поверхности пористого носителя путем последовательной пропитки его горячими растворами соли переходного металла гексацианоферрата калия и сульфата цинка с перемешиванием и сушкой после каждой пропитки. 1 табл.

Изобретение относится к способам получения сорбентов для очистки воды, а именно питьевой воды от ионов радиоактивного цезия.

Известен способ получения ферроцианидного сорбента на полимерной органической основе путем последовательной обработки основы концентрированными растворами солей меди и ферроцианида щелочного металла [1] Сорбент, полученный данным способом, предназначен для очистки промышленных растворов и сточных вод от ионов радиоактивного цезия и не может быть использован для очистки питьевой воды, так как в процессе эксплуатации выделяет в очищаемую воду токсичные гексацианоферрат-ионы в количестве, превышающем нормы и требования, предъявляемые к качеству питьевой воды.

Известен способ получения сорбента, который включает пропитку пористого носителя горячим насыщенным раствором соли металла, при перемешивании сушку полупродукта и его последующую обработку насыщенным раствором гексацианоферратам калия,промывку и сушку /2/. Сорбент, полученный по этому способу, выделяет в раствор токсичные гексацианоферрат-ионы и не может быть использован для очистки питьевой воды.

Признаки прототипа, являющиеся с заявляемым изобретением, заключаются в пропитке носителя горячим соли металла, перемешивании и сушке полупродукта, последующей обработке насыщенным раствором гексацианоферрата калия, перемешивании и сушке.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Изобретение направлено на решение задачи создания химически устойчивого сорбента, обеспечивающего эффективную очистку питьевой воды от ионов радиоактивного цезия, и предотвращение ее загрязнения токсичными ионами гексацианоферрата.

Технический результат, опосредствующий решение указанной задачи, заключается в том, что для обработки применен сульфат цинка, который, достраивая структуру ферроцианида, понижает его растворимость.

Данный технический результат достигается тем, что способ получения сорбента, включающий осаждение гексацианоферрата переходного металла на поверхности пористого носителя путем последовательной пропитки его горячими растворами соли переходного металла и гексацианоферрата калия с перемешиванием и сушкой после каждой пропитки, сорбент дополнительно обрабатывают горячим раствором сульфата цинка после стадии пропитки гексацианоферратом калия.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения.

Носитель заливают (t ≈ 50-60^oC) раствором соли переходного металла, например цинка, перемешивают и высушивают при 60-70^oC, затем заливают горячим раствором гексациано(II)феррата щелочного металла, перемешивают, сушат, полученный продукт дополнительно обрабатывают горячим раствором сульфата цинка при перемешивании и высушивают. Полученный сорбент отмывают водой и высушивают.

В качестве носителя используются пористые материалы, широко применяемые для очистки питьевой воды, активированные угли.

Пример. 5 г угля БАУ-МФ по ГОСТ 6217-74 обрабатывают 3,5 см³ 1,2 М раствором ZnSO₄ при 50-60)^oC перемешивают, высушивают при 60-70^oC и приливают 4,0 см³ 1 М раствора гексацианоферрата калия при 50-60^oC, вновь перемешивают, высушивают при ≈ 60^oC, после чего добавляют 6,5 см³ 0,12 М раствора сульфата цинка при 50-60^oC и высушивают при 50-60^oC. Полученный сорбент отмывают 0,5 дм³ воды и высушивают.

Результаты испытания сорбента, полученного по предлагаемому изобретению, представлены в таблице.

Концентрация ионов радиоактивного цезия в воде до очистки составляла (4-5) 10^-9 Kи/дм³. Концентрация ионов Cs¹³⁷ в воде после очистки составляла 10^-11 Kи/дм³. Ресурс по ионам Cs¹³⁷ составляет 5600-7000 удельных колоночных объемов.

Сорбент, полученный по предлагаемому изобретению, обладает хорошими адсорбционными свойствами, обеспечивает высокую степень очистки питьевой воды от ионов радиоактивного цезия. Его высокая химическая устойчивость по отношению к воде позволяет в процессе эксплуатации практически полностью исключить вымывание в воду токсичных гексацианоферрат-ионов, имеет высокий ресурс по ионам Cs⁺, превышает ресурс прототипа в 1,4 раза.

Формула изобретения

Способ получения сорбента для очистки питьевой воды, включающий осаждение гексацианоферрата переходного металла на поверхности пористого носителя путем последовательной пропитки его горячими растворами соли переходного металла и гексацианоферрата калия с перемешиванием и сушкой после каждой пропитки, отличающийся тем, что сорбент дополнительно обрабатывают горячим раствором сульфата цинка после стадии пропитки гексацианоферратом калия.

РИСУНКИ

Рисунок 1