Способ получения смешанного коагулянта из минерального сырья

Изобретение относится к химической промышленности. Смешанный коагулянт из минерального сырья получают путем растворения бемит-каолинитового боксита в автоклаве соляной кислотой концентрацией 220 г/л при соотношении Т:Ж=1:6 в течение 1-3 часов в интервале температур 150-180°C. Изобретение позволяет повысить коагулирующие способности смешанного коагулянта - гидрооксихлорида алюминия и железа концентрации по Аl2O3 2,32-6,87 и по Fe2O3 0,94-1,02 мас.%, при очистке воды: по мутности и цветности. 2 ил., 6 табл.

 

Изобретение относится к химической промышленности и цветной металлургии, может быть применено при получении смешанного коагулянта на основе гидрооксихлорида алюминия и железа, который находит широкое применение в различных отраслях промышленности, в частности для очистки питьевых и промышленных вод.

Известны способы получения гидрооксихлорида алюминия из различных видов алюминийсодержащего сырья: алюминиевых отходов, гидроксида алюминия, металлического алюминия путем взаимодействия их с соляной кислотой (Запольский А.К, Баран А.А. Коагулянты и флокулянты в процессе очистки воды. Л.. Химия, 1987 г., с. 89-96).

Основными недостатками данных способов являются низкая степень извлечения алюминия в раствор, низкие коагулирующие свойства продукта, многостадийность процесса и сложность аппаратурного оформления.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения гидроксохлорида алюминия из технического алюминия и соляной кислоты (RU 2300499, заявлено 27.12.2005 г.) путем взаимодействия технического гидроксида алюминия с раствором соляной кислоты при атмосферном давлении.

Недостатками этого способа является применение в качестве сырья технического гидроксида алюминия, дорогого и дефицитного реагента по сравнению с бемит-каолинитовым бокситом, а также низкие коагулирующие способности.

Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в создании способа получения смешанного коагулянта из минерального сырья.

Техническим результатом изобретения является использование в качестве сырья бемит-каолинитовых бокситов и повышение коагулирующих способностей коагулянта при очистке воды: по мутности и цветности.

Технический результат достигается тем, что в способе получения смешанного коагулянта из минерального сырья согласно изобретению в качестве сырья используется бемит-каолинитовый боксит, который растворяют в автоклаве соляной кислотой с концентрацией 220 г/л при соотношении Т:Ж=1:6 в течение 1-3 часов в интервале температур 150-180°C с получением раствора гидрооксихлорида алюминия и железа заданной концентрации по Аl2O3 2,32-6,87, по Fe2O3 0,94-1,02 мас.%.

Количество соляной кислоты взято 125% от стехиометрически необходимого количества, соотношение Т:Ж при этом будет составлять 1:6.

Повышение коагулирующих способностей происходит за счет использования бемит-каолинитовых бокситов, в состав которых помимо соединений алюминия, входят соединения железа и при растворении в автоклаве соляной кислотой данные соединения также переходят в раствор и улучшают коагулирующие способности продукта.

В качестве минерального сырья был выбран бемит-каолинитовый боксит Иксинского месторождения. Состав пробы представлен в таблице 1.

Боксит, измельченный до крупности 0,1 мм, растворяли в соляной кислоте концентрацией 220 г/л в интервале температур 150-180°C. Соотношение Т:Ж было принято 1:6 для всех опытов. Время процесса составляло 1, 2 и 3 часа. По завершении опыта жидкую фазу отделяли от нерастворившегося остатка фильтрацией. Полученные растворы, твердый остаток (кек) и промывные воды анализировали на содержание оксида алюминия и железа. Данные опытов представлены в таблице 2.

Как видно из таблицы 3, при повышении температуры с 150 до 180°C содержание алюминия (в пересчете на Al2O3) увеличивается с 2,32 до 5,64%, а с увеличением продолжительности растворения с 1 до 3 часов увеличивается содержание с 5,51 до 6,87%, содержание железа (в пересчете на Fe2O3) во всех опытах находится в диапазоне 0,94-1,02%, изменение температуры и времени растворения существенного влияния на содержание железа в растворе не оказывает.

Из приведенных данных следует, что использование бемит-каолинитового боксита позволяет получить раствор концентрации 2,32-6,87% Al2O3 и 0,94-1,02% Fe2O2, который может быть использован в качестве высокоэффективного смешанного коагулянта.

Далее проводили эксперименты по определению эффективности коагуляции. Основными параметрами были расход реагента (доза), мутность, цветность. Дозы коагулянтов выражались в мг/л.

В качестве методики эксперимента использовали экспресс-метод с кратковременным отстаиванием. Мутность определяли в верхнем слое без фильтрования, цветность с фильтрованием через фильтр "синяя лента". Каждый эксперимент для каждой дозы коагулянта производили 3 раза, и за результат принималась средняя величина.

Во всех экспериментах использовалась вода поверхностного водоисточника - вода река Москвы (Москворецкий водоисточник). Испытания производились при низких температурах, так как при повышении температуры процессы гидролиза и коагуляции идут быстрее и отличие в результатах может быть менее явным. Данные представлены в таблице 3.

Результаты испытаний коагулянтов представлены в таблице 4 (стандартный коагулянт. полученный из технического гидроксида алюминия) и таблицах 5, 6 (смешанный коагулянт). Дозы коагулянтов взяты в диапазоне от 3,0 до 15,0 г/л, так как для москворецкой воды с указанными показателями оптимальные дозы находятся в этой области.

По полученным результатам построены зависимости мутности и цветности от вводимой дозы коагулянта. Зависимость содержания остаточной мутности воды от дозы коагулянта представлена на рисунке 1. Оптимальной дозой коагулянта является 9,0 мг/л, при которой происходит существенное уменьшение остаточной мутности воды по сравнению со стандартным коагулянтом. На рисунке 2 показана зависимость остаточной цветности очищенной воды от дозы коагулянта. При использовании дозы коагулянта 9,0 мг/л происходит существенное снижение цветности воды по сравнению с использованием стандартного коагулянта.

Таким образом, предложенный способ существенно улучшает коагулирующие способности продукта по основным параметрам, предъявляемым при очистке воды: по цветности и мутности.

Способ получения смешанного коагулянта из минерального сырья, отличающийся тем, в качестве сырья используется бемит-каолинитовый боксит, который растворяют в автоклаве соляной кислотой с концентрацией 220 г/л при соотношении Т:Ж=1:6 в течение 1-3 часов в интервале температур 150-180°C с получением раствора гидрооксихлорида алюминия и железа заданной концентрации по Аl2O3 2,32-6,87, по Fe2O3 0,94-1,02 мас.%.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области теплоэнергетики. Вакуумный деаэратор содержит патрубок подвода химически очищенной деаэрируемой воды на распределительный коллектор, первую струйную тарелку, снабженную гребенчатым переливным порогом и перфорированным пароотводящим листом, вторую струйную тарелку, имеющую гребенчатый переливной порог и перфорированный пароотводящий лист, причем гребни переливных порогов первой и второй струйных тарелок выполнены прямоугольными под углом 30-60° к вертикали с наклоном в сторону стекания с переливных порогов потоков деаэрируемой воды, перепускную тарелку, имеющую перепускной и переливной пороги, три перфорированных трубопровода подвода греющей воды на перепускную тарелку, барботажный лист с переливным порогом, перфорированный трубопровод подвода греющей воды под барботажный лист, по меньшей мере два трубопровода отвода неиспарившейся греющей воды на вход барботажного листа, перегородку, перекрывающую отвод неиспарившейся греющей воды в поток сливающейся с барботажного листа деаэрированной воды, проходящие через барботажный лист по меньшей мере два короба перепуска греющего пара, имеющие Г-образную форму и установленные равномерно вдоль корпуса деаэратора в пространстве между переливным порогом барботажного листа и перфорированным трубопроводом подвода греющей воды под барботажный лист, по меньшей мере один патрубок для отвода выпара и один патрубок для отвода деаэрированной воды.

Изобретение относится к устройствам для очистки воды методом кристаллизации и может быть использовано в быту и промышленности. Аппарат для очистки воды включает термостатированную теплообменную емкость для очистки воды, средство для фильтрации и подачи исходной воды на очистку из водопровода, средство для слива очищенной воды и средство для слива жидкого концентрата примесей, средство для замораживания воды и плавления льда с термоэлементами 22 охлаждения и нагрева, электронный блок управления аппаратом.
Изобретение может быть использовано в производствах, где отработанные концентрированные растворы и сточные воды требуют очистки от соединений шестивалентного хрома, например при переработке токсичных отходов гальванического производства - отработанных электролитов хромирования.

Изобретение относится к ступенчатой адсорбционной очистке сточных вод от органических соединений и может быть использовано на предприятиях с замкнутым циклом оборотного водопотребления.

Изобретение относится к области водоподготовки и водоснабжения и может быть использовано при создании бессточных систем оборотного водоснабжения. Способ включает забор исходной воды, ее очистку в блоке подготовки подпиточной воды с дополнительным использованием обратноосмотического обессоливания на первой 5 и второй 6 ступенях установки обратного осмоса 4 и подачу подпиточной воды в, по меньшей мере, один оборотный цикл водоснабжения (7,8) литейно-прокатного комплекса.

Изобретения относятся к технологии гидравлических испытаний электрогидромеханических систем и могут быть использованы для дегазации рабочей жидкости в технических устройствах, использующих в своих конструктивных решениях проточные гидробаки открытого типа.

Изобретение относится к полимеру, полученному в результате реакции конденсационной полимеризации. Полимер получают, по меньшей мере, из двух мономеров: акриловый мономер и алкиламин.

Изобретения относятся к производству опресненной воды и могут быть использованы для получения питьевой воды из морских и соленых вод. Выделение воды из солевого раствора проводят с использованием селективного растворителя, содержащего карбоновую кислоту, имеющую углеродную цепь длиной от 6 до 13 атомов углерода.

Изобретения могут быть использованы для обессоливания морской, жесткой и/или загрязненной воды прямым осмотическим обессоливанием. Для осуществления способа очистки загрязненной воды поток загрязненного питающего раствора, содержащего воду и имеющего первое осмотическое давление, пропускают через полупроницаемую мембрану на сторону выведения, имеющую поток выводящего раствора со вторым осмотическим давлением на стороне выведения полупроницаемой мембраны.

Изобретение относится к очистке промышленных сточных вод от органических веществ и может быть использовано для очистки фенолсодержащих сточных вод производства целлюлозных материалов.

Изобретение может быть использовано в производстве магнитных порошков, постоянных магнитов, магнитопластов, магнитных жидкостей, а также устройств магнитной записи высокой плотности.

Изобретение может быть использовано в аналитической химии. Для выделения железа (III) из водных растворов используют в качестве первого органического реагента дифенилгуанидин (ДФГ).

Изобретение относится к области биотехнологии, конкретно к созданию конъюгатов магнитная частица - нуклеиновая кислота, и может быть использовано для молекулярно-генетической диагностики.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ получения ультрадисперсных порошков карбонатов включает карбонизацию водной суспензии исходного сырья в условиях повышения давления двуокиси углерода при одновременной гомогенизации суспензии.
Изобретение может быть использовано при получении магнитотвердых материалов, используемых в электротехнике и машиностроении. Способ получения магнитотвердого материала Sm2Fe17Nx включает смешивание порошков Sm и Fe, их механоактивацию и последующее азотирование.

Изобретение относится к повышающим теплопроводность или электропроводность частицам оксида цинка. Частицы представлены следующей формулой (1): ZnMn+ xO1+nx/2 · aH2O (1) где Mn+ означает трехвалентный или четырехвалентный металл, x и a удовлетворяют соотношению 0,002<x<0,05 и 0≤a<0,5, соответственно, n означает валентность металла.

Изобретение относится к способу получения ортофосфата железа(III) общей формулы FePO4·nH2O, где n≤2,5, к получаемому этим способом ортофосфату железа(III), а также к его применению для получения феррофосфата лития (LiFePO4) в качестве материала катода литий-ионных аккумуляторов.

Изобретение может быть использовано для лабораторного и промышленного получения монокристаллических материалов. Способ синтеза тетрагонального моноселенида железа включает нагрев герметичной ампулы с размещенной в одном ее конце шихты из селена и железа и заполненной солевым расплавом.

Изобретение относится к применению смешанных соединений металлов для получения лекарственного средства, предназначенного для нейтрализации желудочной кислоты или буферного действия на нее, а также для лечения состояния или заболевания, связанного с высокими уровнями кислоты в желудке.
Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ получения оксихлоридов алюминия включает обработку термохимически активированного гидроксида алюминия водным раствором соляной кислоты при нагреве.

Изобретение относится к химической промышленности. Смешанный коагулянт из минерального сырья получают путем растворения бемит-каолинитового боксита в автоклаве соляной кислотой концентрацией 220 гл при соотношении Т:Ж1:6 в течение 1-3 часов в интервале температур 150-180°C. Изобретение позволяет повысить коагулирующие способности смешанного коагулянта - гидрооксихлорида алюминия и железа концентрации по Аl2O3 2,32-6,87 и по Fe2O3 0,94-1,02 мас., при очистке воды: по мутности и цветности. 2 ил., 6 табл.

Наверх