Состав для получения гранулированного комбинированного наноструктурированного сорбента и способ его получения


 


Владельцы патента RU 2482911:

Сержантов Виктор Геннадиевич (RU)

Группа изобретений относится к технологии производства сорбентов. Состав для получения сорбента содержит мелкодисперсные сорбционные наполнители: обогащенный глауконит и шунгит, содержащий фуллерены, и связующее - суспензию глауконитовой и бентонитовой муки на водной основе при соотношении от 1:3 до 3:5, соответственно, при влажности суспензии не более 95%. Способ получения сорбента включает смешивание исходных компонентов с последующим добавлением связующего, испарение влаги до образования пластической массы, гранулирование массы, термическую обработку гранул с последующим их охлаждением. Количество наполнителей при смешивании составляет 20-60% масс., а количество связующего 40-80% масс. Технический результат - получение эффективного сорбента для широкого спектра загрязняющих веществ. 2 н.п. ф-лы, 6 пр., 1 табл.

 

Группа изобретений относится к технологии производства сорбентов, в частности к способам получения комбинированных гранул на основе природного связующего глауконита, предназначенных для использования в качестве фильтрующей и сорбционной засыпки, способной заменить активированный уголь, анионно-катионные смолы, обратноосмотические мембраны и т.д., и может быть использовано при очистке питьевой воды и промышленных стоков от техногенных загрязнителей (тяжелых металлов, нефтепродуктов, органики, пестицидов, радионуклидов и т.д.), а также для очистки газов от вредных выбросов в атмосферу.

Известен способ получения гранулированного сорбента, включающий смешивание оксида или карбоната кальция и оксида алюминия, прокаливание смеси при температуре 1300-1700°С, размалывание, добавление в нее карбоната или оксида кальция в смеси с 0,3-4 мас.% минерального волокна, причем отношение длины волокна к его диаметру берут равным 50-500, полученную смесь дополнительно размалывают, затем гранулируют, после чего подвергают гидротермальной обработке и затем термообработке (см. патент РФ на изобретение №2006285, МПК B01J 20/04, опубл. 30.01.1994 г.).

Недостатком известного способа является сложность технологического процесса, так как в процессе его осуществления необходимы прокаливание смеси при высокой температуре и ее гидротермальная обработка. Кроме этого, гранулированный сорбент, полученный по известному способу, имеет узкий спектр применения, так как может сорбировать только анионы металлов, не сорбируя органические соединения.

Известен также способ получения гранулированного сорбента, включающий смешивание основы, например цеолит, с предварительно нагретой до 30-105°С основной солью алюминия в качестве связующего, формование массы, сушку и термообработку полученных гранул. Сорбенты, полученные в результате применения известного способа, обладают высокими параметрами насыпной и кажущейся плотности, а также имеют меньшую суммарную пористость (см. авт. свид. СССР на изобретение №494183, МПК B01J 1/22, опубл. 05.12.1975 г.).

Однако для реализации известного способа требуются значительные энергозатраты, обусловленные, в основном, длительностью термической обработки гранул, что ведет к повышению стоимости конечного продукта.

Известен гранулированный сорбент, содержащий терморасширенный графит (20-90 мас.%) и компонент из класса глин (2-20%), а также способ его получения, заключающийся в смешивании терморасширенного графита и глины, формовании смеси (см. патент США на изобретение № US 5607889, МПК B01J 20/20; B01J 21/16; B01J 21/18; С01В 31/04; С04В 38/08; F25B 17/08, опубл. 04.03.1997 г.).

Известен также способ преобразования глауконита, отличающегося радикально большой сорбционной емкостью при умягчении воды и способного к восстановлению с меньшим количеством соли. Способ осуществляют путем нагрева глауконита до температур выше 454°С в течение промежутка времени, достаточного чтобы радикально изменить гранулы в химическом и физическом отношении, включая удаление большей части воды, с большим увеличением пористости и сорбционной емкости и последующей обработкой горячим концентрированным раствором едкого натрия. При обработке глауконита горячим концентрированным раствором едкого натрия, создающим новую и большую пористость и сорбционную емкость, происходит растворение кварца и осаждение натрия на поверхности пор глауконита (см. патент США на изобретение № US 2139299, МПК С01В 33/46, С01В 33/00, опубл. 06.12.1938 г.).

Недостатком известного способа является то, что обработка глауконита горячим концентрированным раствором едкого натрия усложняет и удорожает технологию преобразования глауконита, используемого узконаправленно для умягчения воды, а также значительно сужает сорбционные возможности относительно других загрязняющих веществ, так как полученный по известному способу глауконит частично может сорбировать тяжелые металлы, но не сможет в полной мере сорбировать органические соединения.

Известен также способ восстановления глауконита в форме чистых неизменных естественных зерен нормального состава, который включает сортировку и механическое вычищение глауконита («зеленого песка») в ряду последовательных потоков воды и химические решения для удаления поглощенных и адсорбированных примесей. В подготовке чистого неизменного глауконита присутствует вода, которая сортирует и тщательно вычищает едкий натр, силикат натрия, кислоты, удаляет до конца шероховатый, негабаритный материал. Вследствие чего остается нормальный гранулированный глауконит без случайных поглощенных или адсорбированных инородных материалов (см. патент США на изобретение № US 1757374, МПК С01В 33/46, С01В 33/00, опубл. 06.05.1930 г.).

Однако в результате применения известного способа происходит вымывание наиболее ценной - глинистой фракции глауконита, способной к последующему гранулированию без применения дополнительных связующих компонентов. Гранулометрический состав такого природного гранулированного глауконита неравномерный, что снижает фильтрационную и сорбционную способность.

Известны способы получения гранулированного глауконита с предварительным смешиванием с различными видами связующего. Так, например, известен способ получения гранулированного глауконита (варианты), согласно которому природный глауконит подсушивают, просеивают, удаляют примеси кварца, затем дробят, повторно просеивают с выделением фракции менее 40 мкм и вводят связующую добавку, в первом варианте - золь диоксида циркония, а во втором варианте - алюмофосфатный золь, после осуществления грануляции продукт высушивают, подвергают термообработке, охлаждают до 40-50°С и расфасовывают (см. патент РФ на изобретение №2348453, МПК B01J 20/12, B01J 20/30, опубл. 10.03.2009 г.).

Однако недостатком известного способа является необходимость применения связующего, что усложняет технологию получения глауконитовых гранул, способствует увеличению энергозатрат, снижает сорбционную емкость.

Известны состав для изготовления гранул из природного глауконита, характеризующийся тем, что он представляет собой пластическую массу глинистого глауконита с влажностью 15-30%, плотностью от 1,1 до 1,6 г/см3, содержащего балластную фракцию, включающую кварц, в количестве не более 0,5 мас.%; гранулы из природного глауконита, характеризующиеся тем, что они состоят из глинистого глауконита, содержащего балластную фракцию, включающую кварц, в количестве не более 0,5 мас.%, а также способ получения состава для изготовления гранул, включающий измельчение глауконитового песка до размера зерен 30-60 мкм, перемешивание измельченного глауконитового песка с жидкостью, отстаивание полученной взвеси до расслоения взвеси на слой осажденного кварцсодержащего глауконита и слой растворенного в жидкости глинистого глауконита, отделение слоя глинистого глауконита, его обезвоживание до достижения влажности 15-30% и плотности от 1,1 до 1,6 г/см3 (см. патент РФ на изобретение №2429907, МПК B01J 21/16, B01J 20/12, B01J 20/30, опубл. 27.09.2011 г.).

Однако недостатком известного способа являются: большая трудоемкость процесса связанного с многократным отстаиванием расслоенной взвеси и отделением слоя глинистого глауконита от слоя осажденного кварцсодержащего глауконита, что ведет к потере твердой фазы глауконита, а также большие энергетические затраты на обезвоживание.

Известен комплексный гранулированный наносорбент, характеризующийся тем, что он содержит глиноземистый цемент, терморасширенный графит, глауконит и полититанат калия при следующем соотношении компонентов, мас.%: глиноземистый цемент 5-30, глауконит 10-70, терморасширенный графит 10-30, полититанат калия 10-30 (см. патент РФ на изобретение №2429906, МПК B01J 20/20, B01J 20/16, B01J 20/02, В82В 3/00, опубл. 27.09.2011 г.).

Недостатком технологического процесса получения комплексного гранулированного наносорбента является необходимость применения связующего глиноземистого цемента, что усложняет технологию получения глауконитовых гранул, способствует увеличению энергозатрат, снижает сорбционную емкость.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному изобретению является известный гранулированный наносорбент, включающий глауконит, терморасширенный углерод и связующее, при этом в качестве связующего используют бентонитовую глину при следующем соотношении компонентов, мас.%: бентонитовая глина - 10-40, глауконит - 10-50, терморасширенный углерод - 10-60 (см. патент РФ на изобретение №2428249, МПК B01J 20/20, B01J 20/16, В82В 3/00, опубл. 10.09.2011 г.).

Также наиболее близким по технической сущности к предложенному изобретению является известный способ получения гранулированного наносорбента, включающий смешивание исходных компонентов с последующим добавлением воды до образования пластической массы, гранулирование массы, термическую обработку полученных гранул с последующим их охлаждением, при этом в качестве исходных компонентов используют бентонитовую глину, терморасширенный углерод и глауконит при следующем соотношении компонентов, мас.%: бентонитовая глина - 10-40, глауконит - 10-50, терморасширенный углерод - 10-60, а термическая обработка включает сушку гранул инфракрасным излучением при температуре 70-150°С и СВЧ нагрев гранул, предварительно помещенных в замкнутый термоизолирующий объем из кварцевой керамики, до температуры не более 1000°С (см. патент РФ на изобретение №2428249, МПК B01J 20/20, B01J 20/16, В82В 3/00, опубл. 10.09.2011 г.).

Недостатком известного способа получения гранулированного наносорбента является применение глауконита, который не прошел стадию обогащения и имеет балластную фракцию (кварц, полевой шпат и т.д.) от 20 до 60%, что в свою очередь влияет на снижение сорбционной емкости гранул.

Основной задачей настоящего изобретения является разработка экономичного способа получения гранулированного комбинированного наноструктурированного сорбента на основе глауконитового связующего с наполнителями сорбентами для сорбции широкого спектра загрязняющих веществ с большой избирательной сорбционной эффективностью.

Единым техническим результатом, достигаемым при решении настоящей задачи при осуществлении группы изобретений, является обеспечение максимального фильтрующего и сорбирующего эффекта наноструктурированного сорбента за счет оптимального качественного и количественного подбора исходных сорбционных компонентов, а также снижение энергозатрат за счет уменьшения температуры технологического процесса.

Указанный технический результат достигается тем, что состав для получения гранулированного комбинированного наноструктурированного сорбента, включающий связующее, согласно изобретению, содержит мелкодисперсные сорбционные наполнители - глауконит, обогащенный до его содержания не менее 98%, и фуллеренсодержащий шунгит, а в качестве связующего - суспензию глауконитовой и бентонитовой глины на водной основе в соотношении от 1:3 до 3:5, соответственно, и влажности не более 95%, при следующем соотношении компонентов, мас.%: обогащенный глауконит - 10-50, фуллеренсодержащий шунгит - 10-50, суспензия - 40-80.

Указанный технический результат достигается также тем, что в способе получения гранулированного комбинированного наноструктурированного сорбента, включающем смешивание исходных мелкодисперсных сорбционных наполнителей с последующим добавлением связующего, испарения влаги до образования пластической массы, гранулирование массы, термическую обработку полученных гранул с последующим их охлаждением, согласно изобретению, в качестве связующего используют суспензию, содержащую глауконитовую и бентонитовую глины на водной основе в соотношении от 1:3 до 3:5, соответственно, и влажности не более 95%, а исходные мелкодисперсные сорбционные наполнители содержат глауконит, обогащенный до его содержания не менее 98%, и второй наполнитель, выбранный из группы: фуллеренсодержащий шунгит, или диатомит, или терморасширенный графит, или интеркалированный графит, или активированный уголь, или цеолиты, при этом смешивание осуществляют до образования пластической массы влажностью не более 32%, при следующем соотношении компонентов, мас.%: сорбционные наполнители - 20-60, суспензия - 40-80.

Исходным компонентом, используемым в качестве природного связующего при получении комбинированных гранул, является глауконит. Известно, что глауконит является глинистым минералом переменного состава с высоким содержанием двух- и трехвалентного железа, кальция, магния, калия, фосфора, который, как правило, содержит более двадцати микроэлементов, среди которых - медь, серебро, никель, кобальт, марганец, цинк, молибден, мышьяк, хром, олово, бериллий, кадмий, и другие. Все они находятся в легко извлекаемой форме сменных катионов, которые замещаются находящимися в избытке в окружающей среде элементами. Этим свойством, а также наличием слоистой структуры объясняются высокие сорбционные свойства глауконита по отношению к нефтепродуктам, тяжелым металлам, радионуклидам. В то же время для глауконита характерен низкий процент десорбции (удаление из жидкостей или твердых тел веществ, поглощенных при адсорбции или абсорбции) и пролонгированное действие, высокая теплоемкость, пластичность и пр.

Глауконит по своим структурно-геохимическим свойствам является минеральным сырьем многоцелевого назначения. Однако при всех положительных качествах природного глауконита существует проблема его гранулирования в чистом виде, без привлечения стороннего связующего, вследствие высокой плотности и гидравлического сопротивления. Применение необработанного глауконитового песка в качестве сорбента, при всех его повышенных сорбционных свойствах представляется невозможным из-за пептизации глинистой фракции глауконита. Поэтому гранулирование глауконита в известных технических решениях осуществляется с применением разнообразных связующих, например диоксида циркония или бентонитовой глины, которые, с одной стороны, способствовали нормальному гранулированию глауконита, а с другой стороны - уменьшению сорбционных свойств.

Исходным компонентом, используемым в качестве природного сорбирующего наполнителя при получении комбинированных гранул, также является фуллеренсодержащий шунгит - группа твердых углеродистых минеральных веществ, представляющих в главной массе аморфные разновидности углерода, близкие по составу графиту. Химический состав фуллеренсодержащего шунгита непостоянен: в среднем содержит 60-70% углерода и 30-40% золы. В золе содержится: 35-50% окиси кремния, 10-25% окиси алюминия, 4-6% окиси калия, 1-5% окиси натрия, 1-4% окиси титана, 0,1-1% фуллеренов, а также примеси других элементов.

Предложенное техническое решение обеспечивает возможность сорбции широкого спектра загрязняющих веществ, с большой избирательной сорбционной эффективностью, зависящей от состава комплекса гранулированного наносорбента, полученного на основе природного связующего - суспензии глауконитовой и бентонитовой глины на водной основе в соотношении от 1:3 до 3:5, соответственно, и влажности не более 95%, в которую добавляют исходные сорбционные наполнители до образования пластической массы влажностью не более 32%, что наглядно отражено в представленной ниже таблице.

Таблица
Сравнение сорбционной эффективности свойств гранулированных комбинированных наноструктурированных сорбентов с разными наполнителями на основе связующего, суспензии глауконитовой и бентонитовой глины.
Наименование комбинированных гранулированных сорбентов Эффективность сорбции, %
Тяжелые металлы Фенол Нефтепродукты
Fe Mn Cd Zn Cu As
Обогащенный глауконит с фуллеренсодержащим шунгитом 65 70 45 92 94 97 85 87
Обогащенный глауконит с диатомитом 97 98 65 58 75 65 58 52
Обогащенный глауконит с терморасширенным углеродом 55 68 98 65 72 65 98 98
Обогащенный глауконит с интеркалированным графитом 73 75 98 70 68 98 98 98
Обогащенный глауконит с активированным углем 45 52 38 98 95 32 95 98
Обогащенный глауконит с цеолитом 98 97 95 65 75 62 75 78

Из таблицы видно, что комбинированные гранулированные сорбенты с большой избирательной сорбционной эффективностью, зависящей от состава комплекса гранулированного наносорбента, сорбируют широкий спектр загрязняющих веществ. При совместном использовании комбинированных гранулированных сорбентов, которые обладают химической инертностью друг к другу, сорбируются все присутствующие в пробе загрязняющие вещества.

Выбранное соотношение суспензии глауконитовой и бентонитовой глины на водной основе от 1:3 до 3:5 зависит от сорбционного наполнителя, используемого в комплексе, который может влиять на твердость гранул, а для большей твердости к глаукониту добавляется бентонит, в котором содержится до 70% монтморрилонита (глинистой составляющей), в глауконите монтморрилонита от 20 до 30%.

Предлагаемый способ получения комбинированных гранул на основе природного связующего - суспензии глинистой фракции глауконита и бентонитовой глины с добавлением различных сорбционных наполнителей - заключается в следующем.

Предварительно изготавливается связующее - суспензия глинистой фракции глауконита и бентонитовой глины по следующей технологии.

Из глауконитового песка, прогретого до температуры 70-100°С и просеянного через сита, имеющие размер от 0,8 до 0,25 мм, с помощью магнитной сепарации проводится извлечение слабомагнитного минерала глауконита. При сепарации отделяются балластные фракции (кварц, полевой шпат, немагнитный глауконит и т.д.) от магнитного глауконита. Отделенный магнитный глауконит измельчается на любом мелющем устройстве (позволяющем получить обогащенный глауконит фракции от 1 до 100 мкм). Из оставшейся балластной фракции (кварц, полевой шпат, немагнитный глауконит и т.д.) водой отмучивается немагнитная глауконитовая глинистая фракция до получения суспензии с влажностью не более 95% и концентрацией не менее 1%. В отмученную немагнитную глауконитовую перемешиваемую суспензию добавляют бентонитовую глину фракции от 1 до 100 мкм, получая суспензию немагнитной глауконитовой и бентонитовой глины на водной основе в соотношении от 1:3 до 3:5, соответственно, и влажности не более 95%. Все перемешивается в гомогенезаторе в течение не более 10 мин. В перемешиваемую суспензию добавляются сорбционные наполнители фракции от 1 до 100 мкм до доведения остаточной влажности получаемой пластической массы не более 32%. Полученная таким образом пластическая масса используется при получении комбинированных наноструктурированных сорбционных гранул на основе связующего - суспензии глинистой немагнитной фракции глауконита и бентонитовой глины с разными наполнителями. Для комбинированных сорбционных гранул могут использоваться как сорбционные наполнители следующие мелкодисперсно подготовленные вещества: обогащенный глауконит (т.е. глауконит, освобожденный от балластной фракции магнитным сепарированием); природный фуллеренсодержащий шунгит; диатомит; терморасширенный углерод; интеркалированный графит; активированный уголь; цеолиты.

Получение комбинированных гранул на основе природного связующего - суспензии глинистой немагнитной фракции глауконита и бентонитовой глины с добавлением различных сорбционных наполнителей производится по следующей технологии.

В полученную суспензию глинистой немагнитной фракции глауконита и бентонитовой глины, имеющей влажность не более 95%, добавляются по отдельности мелкодисперсные сорбционные наполнители в следующих составах и % мас. соотношениях равных: сорбционные наполнители - 20-60, суспензия - 40-80.

В качестве сорбционных наполнителей могут быть использованы обогащенный глауконит концентрации не менее 98% и фуллеренсодержащий шунгит, или диатомит, или терморасширенный углерод, или интеркалированный графит, или активированный уголь, или цеолиты.

Полученную пластическую массу влажностью не более 32% перемешивают в гомогенезаторе. Из полученной массы изготавливаются комбинированные гранулы на основе природного связующего - суспензии глинистой фракции глауконита и бентонитовой глины с добавлением различных сорбционных наполнителей, диаметром от 1 до 80 мм и длиной от 1 до 80 мм. Полученные гранулы подсушиваются путем обдувания горячим воздухом температурой не более 50°С до остаточной влажности гранул не менее 3%. Остывшие гранулы подаются в дробилку, где превращаются в гранулы неправильной формы, имеющие размер в поперечнике от 1 до 80 мм и в длину также от 1 до 80 мм. В результате дробления образуется различный гранулометрический состав. Гранулы просеиваются через сита, имеющие размер от 1 до 80 мм. Просеянные гранулы сортируются по гранулометрическому составу и направляются на обжиг при температуре не более 700°С в течение не более 3 ч. Дефектные гранулы, отсев и мелкая фракция, образующиеся при дроблении, направляются обратно на мелющее устройство, позволяющее получить фракцию от 1 до 100 мкм. После помола направляется на стадию перемешивания с водой и на вторичное гранулирование. При такой технологии отходов не образуется.

Изобретение иллюстрируется следующими условными примерами:

Пример 1. В подготовленную суспензию глауконитовой и бентонитовой глины на водной основе в соотношении 1:3, соответственно, и влажности 65%, составляющую 40 мас.%, добавляют сорбционные наполнители при следующем соотношении компонентов, мас.%: обогащенный глауконит - 40, фуллеренсодержащий шунгит - 20.

Полученную массу перемешивают в гомогенезаторе до доведения суспензии до влажности 30%. Из массы изготавливают гранулы на экструдере, снабженном перемешивающим устройством, имеющие размер в поперечнике от 1 до 80 мм, и в длину также от 10 до 80 мм, которые подсушивают горячим воздухом, используя тепловую пушку, до влажности 3%. Полученные гранулы направляют в молотковую дробилку, после дробилки гранулы, имеющие размер в поперечнике от 1 до 80 мм и в длину также от 1 до 80 мм, просеивают через сита и сортируют по гранулометрическому составу. Далее гранулы отжигают в муфельной печи при температуре не более 700°С в течение 1 ч, охлаждают и фасуют в тару. Выход готовых гранул составляет 10%. Дефектные гранулы, отсев и мелкая фракция, образующиеся при дроблении, направляют обратно на мелющее устройство, позволяющее получить фракцию от 1 до 100 мкм. После помола смесь направляют на стадию перемешивания с водой и на вторичное гранулирование. При такой технологии отходов не образуется.

Пример 2. В подготовленную суспензию глауконитовой и бентонитовой глины на водной основе в соотношении 1:3, соответственно, и влажности 55%, составляющую 50 мас.%, добавляют сорбционные наполнители при следующем соотношении компонентов, мас.%: обогащенный глауконит - 40, диатомит - 10.

Полученную массу перемешивают в гомогенезаторе до доведения суспензии до влажности 31%. Из массы изготавливают гранулы на экструдере, снабженном перемешивающим устройством, имеющие размер в поперечнике от 1 до 80 мм и в длину также от 10 до 80 мм, которые подсушивают горячим воздухом, используя тепловую пушку, до влажности не менее 3%. Полученные гранулы направляют в молотковую дробилку, после дробилки гранулы, имеющие размер в поперечнике от 1 до 80 мм и в длину также от 1 до 80 мм, просеивают через сита и сортируют по гранулометрическому составу. Далее гранулы отжигают в муфельной печи при температуре не более 700°С в течение 1 ч, охлаждают и фасуют в тару. Выход готовых гранул составляет 12%. Дефектные гранулы, отсев и мелкая фракция, образующиеся при дроблении, направляют обратно на мелющее устройство, позволяющее получить фракцию от 1 до 100 мкм. После помола смесь направляют на стадию перемешивания с водой и на вторичное гранулирование. При такой технологии отходов не образуется.

Пример 3. В подготовленную суспензию глауконитовой и бентонитовой глины на водной основе в соотношении 2:4, соответственно, и влажности 65%, составляющую 45 мас.%, добавляют сорбционные наполнители при следующем соотношении компонентов, мас.%: обогащенный глауконит - 45, терморасширенный углерод - 10.

Полученную массу перемешивают в гомогенезаторе до доведения суспензии до влажности 30%. Из массы изготавливают гранулы на экструдере, снабженном перемешивающим устройством, имеющие размер в поперечнике от 1 до 80 мм и в длину также от 10 до 80 мм, которые подсушивают горячим воздухом, используя тепловую пушку, до влажности 5%. Полученные гранулы направляют в молотковую дробилку, после дробилки гранулы, имеющие размер в поперечнике от 1 до 80 мм и в длину также от 1 до 80 мм, просеивают через сита и сортируют по гранулометрическому составу. Далее гранулы отжигают в муфельной печи при температуре 680°С в течение 2 ч, охлаждают и фасуют в тару. Выход готовых гранул составляет 11%. Дефектные гранулы, отсев и мелкая фракция, образующиеся при дроблении, направляют обратно на мелющее устройство, позволяющее получить фракцию от 1 до 100 мкм. После помола смесь направляют на стадию перемешивания с водой и на вторичное гранулирование. При такой технологии отходов не образуется.

Пример 4. В подготовленную суспензию глауконитовой и бентонитовой глины на водной основе в соотношении 1:3, соответственно, и влажности 65%, составляющую 40 мас.%, добавляют сорбционные наполнители при следующем соотношении компонентов, мас.%: обогащенный глауконит - 50, интеркалированный графит - 10.

Полученную массу перемешивают в гомогенезаторе до доведения суспензии до влажности 31%. Из массы изготавливают гранулы на экструдере, снабженном перемешивающим устройством, имеющие размер в поперечнике от 1 до 80 мм и в длину также от 10 до 80 мм, которые подсушивают горячим воздухом, используя тепловую пушку, до влажности не менее 3%. Полученные гранулы направляют в молотковую дробилку, после дробилки гранулы, имеющие размер в поперечнике от 1 до 80 мм и в длину также от 1 до 80 мм, просеивают через сита и сортируют по гранулометрическому составу. Далее гранулы отжигают в муфельной печи при температуре не более 700°С в течение 1 ч, охлаждают и фасуют в тару. Выход готовых гранул составляет 9%. Дефектные гранулы, отсев и мелкая фракция, образующиеся при дроблении, направляют обратно на мелющее устройство, позволяющее получить фракцию от 1 до 100 мкм. После помола смесь направляют на стадию перемешивания с водой и на вторичное гранулирование. При такой технологии отходов не образуется.

Пример 5. В подготовленную суспензию глауконитовой и бентонитовой глины на водной основе в соотношении 3:5, соответственно, и влажности 50%, составляющую 40 мас.%, добавляют сорбционные наполнители при следующем соотношении компонентов, мас.%: обогащенный глауконит - 40, активированный уголь - 20.

Полученную массу перемешивают в гомогенезаторе до доведения суспензии до влажности 31%. Из массы изготавливают гранулы на экструдере, снабженном перемешивающим устройством, имеющие размер в поперечнике от 1 до 80 мм и в длину также от 10 до 80 мм, которые подсушивают горячим воздухом, используя тепловую пушку, до влажности не менее 3%. Полученные гранулы направляют в молотковую дробилку, после дробилки гранулы, имеющие размер в поперечнике от 1 до 80 мм и в длину также от 1 до 80 мм, просеивают через сита и сортируют по гранулометрическому составу. Далее гранулы отжигают в муфельной печи при температуре не более 700°С в течение 1 ч, охлаждают и фасуют в тару. Выход готовых гранул составляет 15%. Дефектные гранулы, отсев и мелкая фракция, образующиеся при дроблении, направляют обратно на мелющее устройство, позволяющее получить фракцию от 1 до 100 мкм. После помола смесь направляют на стадию перемешивания с водой и на вторичное гранулирование. При такой технологии отходов не образуется.

Пример 6. В подготовленную суспензию глауконитовой и бентонитовой глины на водной основе в соотношении 1:3, соответственно, и влажности 70%, составляющую 40 мас.%, добавляют сорбционные наполнители при следующем соотношении компонентов, мас.%: обогащенный глауконит - 50, цеолиты - 10.

Полученную массу перемешивают в гомогенезаторе до доведения суспензии до влажности 30%. Из массы изготавливают гранулы на экструдере, снабженном перемешивающим устройством, имеющие размер в поперечнике от 1 до 80 мм и в длину также от 10 до 80 мм, которые подсушивают горячим воздухом, используя тепловую пушку, до влажности не менее 3%. Полученные гранулы направляют в молотковую дробилку, после дробилки гранулы, имеющие размер в поперечнике от 1 до 80 мм и в длину также от 1 до 80 мм, просеивают через сита и сортируют по гранулометрическому составу. Далее гранулы отжигают в муфельной печи при температуре не более 700°С в течение 1 ч, охлаждают и фасуют в тару. Выход готовых гранул составляет 16%. Дефектные гранулы, отсев и мелкая фракция, образующиеся при дроблении, направляют обратно на мелющее устройство, позволяющее получить фракцию от 1 до 100 мкм. После помола смесь направляют на стадию перемешивания с водой и на вторичное гранулирование. При такой технологии отходов не образуется.

Настоящее изобретение не ограничено описанными выше примерами, приведенными лишь в качестве иллюстрации конкретных вариантов его осуществления.

1. Состав для получения гранулированного комбинированного наноструктурированного сорбента, включающий связующее, отличающийся тем, что он содержит мелкодисперсные сорбционные наполнители: глауконит, обогащенный до его содержания не менее 98%, и фуллеренсодержащий шунгит, а в качестве связующего - суспензию глауконитовой и бентонитовой глины на водной основе в соотношении от 1:3 до 3:5, соответственно, и влажности не более 95%, при следующем соотношении компонентов, мас.%: обогащенный глауконит - 10-50, фуллеренсодержащий шунгит - 10-50, суспензия - 40-80.

2. Способ получения гранулированного комбинированного наноструктурированного сорбента, включающий смешивание исходных мелкодисперсных сорбционных наполнителей с последующим добавлением связующего, испарение влаги до образования пластической массы, гранулирование массы, термическую обработку полученных гранул с последующим их охлаждением, отличающийся тем, что в качестве связующего используют суспензию, содержащую глауконитовую и бентонитовую глины на водной основе в соотношении от 1:3 до 3:5, соответственно, и влажности не более 95%, а исходные мелкодисперсные сорбционные наполнители содержат глауконит, обогащенный до его содержания не менее 98%, и второй наполнитель, выбранный из группы: фуллеренсодержащий шунгит, или диатомит, или терморасширенный графит, или интеркалированный графит, или активированный уголь, или цеолиты, при этом смешивание осуществляют до образования пластической массы влажностью не более 32%, при следующем соотношении компонентов, мас.%: сорбционные наполнители - 20-60, суспензия - 40-80.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к медицине, конкретно к неврологии и кардиологии, а именно к получению лекарственного средства в виде биологически активного нанопрепарата, обладающего антигипоксической и антиоксидантной активностью.

Изобретение относится к технологии опто- и микроэлектроники и может быть использовано для получения опалоподобных структур. .

Изобретение относится к области химии. .

Изобретение относится к нанотехнологии. .

Изобретение относится к способу получения высокочистого и бездефектного кварцевого стекла по золь-гель технологии. .
Изобретение относится к области гетерогенного катализа. .

Изобретение относится к технологии получения волокнистых углеродных материалов методом пиролиза ароматических и неароматических углеводородов. .

Изобретение относится к области приборостроения, преимущественно к измерительной технике. .
Изобретение относится к области химии. .

Изобретение относится к способам получения сорбционно-активных материалов. .

Изобретение относится к способам получения гранулированных адсорбентов. .
Изобретение относится к сорбентам для очистки от нефти водных поверхностей. .

Изобретение относится к частицам адсорбента масла, характеризующимся тем, что содержат неорганические частицы и полимер, образовавшийся на поверхностях неорганических частиц или между ними.

Изобретение относится к способу удаления органических компонентов из их смеси с водой, в частности для удаления масла из эмульсии типа «масло в воде». .

Изобретение относится к удалению воды их корпусов различных устройств, чувствительных к присутствию влаги. .
Изобретение относится к способам получения гибких адсорбирующих изделий. .
Наверх