Способ получения смешанного коагулянта из минерального сырья



Способ получения смешанного коагулянта из минерального сырья
Способ получения смешанного коагулянта из минерального сырья
Способ получения смешанного коагулянта из минерального сырья
Способ получения смешанного коагулянта из минерального сырья
Способ получения смешанного коагулянта из минерального сырья
Способ получения смешанного коагулянта из минерального сырья
Способ получения смешанного коагулянта из минерального сырья
Способ получения смешанного коагулянта из минерального сырья

 


Владельцы патента RU 2558122:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН) (RU)

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.
Наверх