Способ осаждения тяжелых цветных металлов из промышленных растворов и/или стоков



Способ осаждения тяжелых цветных металлов из промышленных растворов и/или стоков
Способ осаждения тяжелых цветных металлов из промышленных растворов и/или стоков
Способ осаждения тяжелых цветных металлов из промышленных растворов и/или стоков
Способ осаждения тяжелых цветных металлов из промышленных растворов и/или стоков
Способ осаждения тяжелых цветных металлов из промышленных растворов и/или стоков

 


Владельцы патента RU 2601333:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Челябинский государственный педагогический университет" (ФГБОУ ВПО "ЧГПУ") (RU)
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела Уральского Отделения Российской академии наук (ФГБУН ИХТТ УрО РАН) (RU)

Изобретение может быть использовано на предприятиях цветной металлургии для нейтрализации кислых техногенных растворов. Способ включает обработку растворов и/или стоков комплексным реагентом-осадителем, включающим карбонат кальция, железо, оксиды кремния и магния в массовом соотношении CaCO3:Fобщ.:SiO2:MgO=100:0,7-9.5:1,3-4,8:2,5-6,5, при активном перемешивании с получением в пульпе pH 5,0-5,5, и последующие выдержку пульпы при активном перемешивании 0,5-2 часа, фильтрацию и промывку осадка. Полученный осадок прокаливают при температуре 720-770°C в течение 1-2 часов. В качестве реагента-осадителя используют шламы химводоочистки тепловых электростанций, включающие карбонат кальция, железо, оксиды кремния и магния, при доведении их состава до указанного соотношения. Способ обеспечивает повышение производительности и экономичности обработки промышленных растворов и/или стоков, содержащих тяжелые цветные металлы и железо, а также получение из них комплексного осадка, пригодного для извлечения металлов, и вовлечение полученных концентратов в рециклинг, что позволяет ликвидировать сброс токсичных отходов в окружающую среду. 2 з.п. ф-лы, 5 табл., 4 пр.

 

Изобретение относится к способам, предназначенным для нейтрализации кислых техногенных растворов и/или с осаждением из них ценных компонентов - тяжелых цветных металлов.

Предлагаемый способ может быть использован на предприятиях цветной металлургии для нейтрализации и выделения металлов из растворов, получаемых, например, в результате подземного выщелачивания серной кислотой меди, цинка и других металлов, а также сточных отработанных растворов или техногенных кислых вод, содержащих не только цветные металлы, но и железо как в двухвалентом, так и в трехвалентом состоянии.

К таким растворам относятся также шахтные и подотвальные воды, сопутствующие разработке медно-цинковых месторождений, например воды техногенного озера Левихинского рудника (Свердловская обл.), содержащие, г/л: 0,165 Cu; 0,413 Zn; 0,730 Fe, и имеющие pH 2,80. Это также подотвальные воды реки Сак-Элга (Челябинская обл.) с pH 2,4-4,0, содержащие, в г/л до 0,038 Cu; 0,150 Zn и от 0,001 до 0,250 Fe, причем железо может находиться как в двух-, так и трехвалентном состоянии. Кроме того, нейтрализации и осаждению из них тяжелых цветных металлов подвергаются отработанные растворы и стоки производств, перерабатывающих руды и концентраты их содержащие, а также бедные растворы, получающиеся при подземном сернокислотном выщелачивании бедных руд.

Эти растворы характеризуются очень большими объемами, низкой концентрацией металлов в них (менее 1 г/л), непостоянным содержанием этих металлов, высокой кислотностью (pH до 2,4). Кроме того, как правило, этим металлам сопутствуют ионы железа в двух- и трехвалентном состоянии, осаждение которых проходит при pH до 7,2 и pH 1,7-4,3 (соответственно).

Известен способ, предназначенный для очистки промышленных стоков (патент США US 4025430), включающий на первой стадии нейтрализацию кислых сточных вод с pH=1,4 гашеной известью (5-20% CaO) до pH=8,5-9,5 и отстаивание осадка. На второй стадии проводят обработку осветленного маточного раствора раствором силиката натрия (Na2SiO3) в количестве 5-30 стехиометрий, необходимых для более полного выделения металлов и вводят добавку флокулянта, например полиакриламида, для увеличения скорости отстаивания (осветления) растворов. Осадки, образующиеся на 1 и 2 стадиях направляют в пруд-отстойник.

Недостатки данного способа:

- сложная технологическая схема (две стадии обработки и фильтрации, оборот растворов, добавка флокулянтов при отстаивании и др.);

- высокое водопотребление - использование воды для приготовления известкового раствора (5-20% CaO), раствора силиката натрия, флокулянта;

- использование значительного количества дорогостоящих реагентов CaO, Na2SiO3 и коагулянтов (например, полиакриламида) и высокий расход основного действующего вещества CaO из-за высокого показателя pH=8,5-9,5 на первой стадии обработки;

- низкая скорость отстаивания осадка, что требует введение коагулянта;

- сброс осадков в пруд-отстойник для его хранения, что требует отчуждения земельных площадей, затрат на обустройство и содержание хранилища токсичных осадков.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является «Способ очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов» (RU 2191750), включающий обработку техногенных растворов с pH 4,5 кальцийсодержащим реагентом путем дренирования сточных вод, содержащих медь и цинк, через слой дробленого карбоната кальция - известняка крупностью (минус) -3+0 мм со скоростью 100 мл/сутки при pH 6,4-6,5.

К недостаткам данного способа следует отнести следующее:

- низкая производительность процесса (100 мл/сут), что затрудняет и делает непригодным его использование для обработки больших объемов техногенных стоков и/или растворов. Проведение процесса в диффузионном режиме через стадию образования осадка гипса CaSO4·2H2O, способствующего осаждению, например, меди за счет образования основных сульфатов девилина CaSO4·CuSO4·3Cu(OH)2 или лангита CaSO4·3Cu(OH)2. Скорость процесса осаждения может также снижаться за счет ионов железа, которые сопутствуют цинку, меди и др. цветным металлам в отработанных растворах гидрометаллургической переработки полиметаллических руд, растворах их подземного выщелачивания, подотвальных и других стоков. Кроме того, железо (II) и (III), осаждающееся при pH 6,4-6,5 совместно с гипсом и соединениями меди и цинка увеличивает диффузионные затруднения при обработке исходных растворов;

- низкая экономичность процесса за счет высокого расхода основного действующего вещества CaO, входящего в состав известняка, за счет проведения процесса осаждения при pH 6,4-6,5 и образования гипса как в свободном состоянии, так и в составе соединений, обеспечивающих осаждение тяжелых цветных металлов;

- потеря ценных тяжелых цветных металлов с избытком известняка, что не обеспечивает их рециклинг - использование осадка для последующего извлечения металлов.

Задачей предлагаемого изобретения является создание высокопроизводительного и экономичного способа интенсивной обработки промышленных растворов и/или стоков, содержащих тяжелые цветные металлы и железо, с получением из них комплексного осадка, пригодного для последующего их извлечения на действующих предприятиях цветной металлургии известными способами.

Техническими результатами, на достижение которых направлено предлагаемое изобретение, является повышение производительности и экономичности способа интенсивной обработки промышленных растворов и/или стоков, содержащих тяжелые цветные металлы и железо, а также получение из указанных растворов и/или стоков комплексного осадка тяжелых цветных металлов, пригодного для последующего их извлечения на действующих предприятиях цветной металлургии известными способами, и вовлечение полученных комплексных концентратов тяжелых цветных металлов в рециклинг, что позволяет ликвидировать сброс токсичных отходов в окружающую среду.

Дополнительным техническим результатом является получение обогащенного комплексного концентрата осажденных металлов за счет удаления гидратной влаги и оксида углерода из осажденных карбонатов металлов.

Дополнительным техническим результатом является повышение экологичности способа за счет возможности применения в качестве реагента-осадителя щелочных отходов тепловых электростанций (ТЭС) - шламов химической водоочистки (ХВО).

Указанный технический результат достигается за счет того, что растворы и/или стоки обрабатывают комплексным реагентом-осадителем, включающим карбонат кальция, железо, оксиды кремния и магния в соотношении СаСО3:Feобщ.:SiO2:MgO=100:0,7-9.5:1,3-4,8:2,5-6,5, при активном перемешивании с получением в пульпе pH 5,0-5,5, после чего выдерживают пульпу при активном перемешивании 0,5-2 часа, отфильтровывают и промывают осадок;

Указанный дополнительный технический результат достигается за счет того, что полученный осадок прокаливают при 720-770°C в течение 1-2 часов.

Указанный дополнительный технический результат достигается за счет обеспечения возможности применения в качестве реагента-осадителя щелочных отходов тепловых электростанций (ТЭС) - шламов химической водоочистки (ХВО), включающие карбонат кальция, железо, оксиды кремния и магния, при приведении их состава в соответствие с указанным выше соотношением.

Использование комплексного реагента-осадителя, включающего карбонат кальция, железо, оксиды кремния и магния в соотношении СаСО3: Feобщ.:SiO2:MgO=100:0,7-9.5:1,3-4,8:2,5-6,5 обеспечивает взаимодействие карбоната кальция в промышленных растворах и/или стоках с находящимися в них ионами металлов Cu2+, Zn2+, Fe2+ и Fe3+, с образованием комплексного осадка этих металлов при более низком, чем в прототипе, расходе основного действующего реагента CaO за счет возможности осуществления процесса при более низком показателе pH, равном 5,0-5,5, что обеспечивает повышение экономичности процесса. Выдержка полученной пульпы при активном перемешивании в течение 0,5-2 часов позволяет получить высокую степень осаждения металлов (98-99,0%), которая обеспечивается присутствием ионов железа и соединений кремния (SiO3- -), играющих роль дополнительного фактора для более полного осаждения тяжелых цветных металлов.

При этом введенные в состав реагента-осадителя соединения магния создают условия для укрупнения и коагуляции мелкодисперсного коллоидального осадка основных карбонатов металлов, что обеспечивает высокую скорость отстаивания комплексного осадка (осветления пульпы) и сгущения пульпы, что обеспечивает повышение производительности процесса, а также обеспечивает получение из указанных растворов и/или стоков комплексного осадка тяжелых цветных металлов, пригодного для последующего их извлечения на действующих предприятиях цветной металлургии известными способами.

Прокаливание осадка при температуре 720-770°C в течение 1-2 часов позволяет удалить гидратную влагу и оксид углерода из осажденных карбонатов металлов, что повышает концентрацию этих металлов в полученном осадке, а, следовательно, снизить расходы на их дальнейшую транспортировку и переработку.

В состав осадка кроме основных карбонатов, карбонатов и силикатов тяжелых цветных металлов и железа входит избыток CaCO3, неразложившийся на стадии осаждения. Дериватографические исследования данной пробы показали, что основная потеря массы, связанная с полнотой разложения карбонатов и удалением гидратной влаги происходит в области 720-770°C.

Указанный дополнительный технический результат достигается также за счет возможности применения в качестве реагента-осадителя щелочных отходов тепловых электростанций (ТЭС) - шламов химической водоочистки (ХВО), содержащих необходимые компоненты реагента-осадителя, при условии соответствия их соотношения с заявленным техническим решением, что может быть достигнуто введением соответствующих недостающих компонентов в указанные отходы.

При использовании в качестве реагента-осадителя указанных отходов сокращаются материальные затраты, а также появляется возможность освобождения значительных земельных площадей, которые заняты на ТЭС шламонакопителями, что позволит получить дополнительный экономический и экологический эффект.

Пределы интервалов pH и продолжительности процесса при осаждении тяжелых цветных металлов из промышленных растворов и/или стоков при обработке их комплексным кальцийсодержащим реагентом, включающим карбонат кальция, соединения железа, кремния и магния, соотношение этих компонентов, а также показатели температуры и времени прокалки осадков выбраны опытным путем в лабораторных условиях, что показано на приведенных ниже примерах.

В лабораторных исследованиях использованы составы комплексного реагента-осадителя, приведенные в таблице 3.

Регулировать состав заявленного реагента-осадителя можно добавками к карбонату кальция (или материалам, или отходам его содержащими), карбоната железа в пересчете на Fe общее (или материала, или отходов его содержащими, например, природного сидерита), карбонатом магния в пересчете на оксид магния (или материалов, или отходов его содержащими, например, природного магнезита).

Кремнийсодержащий реагент в пересчете на SiO2 может быть добавлен в виде растворимого соединения кремния или песка, измельченного до фракции (минус) -0,05-0 мм, или пылевидного кварца (маршалит) - природного пылевидного кварцевого материала.

Кроме того, добавку MgO и SiO2 возможно ввести в виде веществ, содержащих пироксены, например кислоторастворимого энстатита - Mg2[Si2O6]. Ортосиликаты щелочноземельных элементов кислоторастворимы и при введении в кислые растворы и/или стоки разлагаются, гидрализуются, создавая в системе определенное, рассчитанное технологами соотношение ионов Mg2+ и SiO32-, необходимое для осаждения тяжелых цветных металлов и увеличения скорости отстаивания осадка в пульпе (осветления).

Далее приведены примеры конкретного осуществления способа, подтверждающие выбор соответствующих соотношений компонентов, а также режимов осуществления заявленного способа.

Пример 1.

К 0,4 л раствора сульфата цинка, содержащего 0,500 г/л цинка, имеющего pH 2,8 за счет добавки 0,1N H2SO4 при активном перемешивании, постепенно небольшими порциями добавили комплексный реагент-осадитель (состав №3 приведен в таблице 3) и доводили в образовавшейся пульпе pH в опытах 1-5 соответственно 4,8; 5,0; 5,2; 5,4 и 5,6. Затем пульпу активно перемешивали 1 час при комнатой температуре, осадок отфильтровывали и промывали 0,025 л воды.

Результаты экспериментов, приведенные в таблице 1, показывают, что при pH=5,2-5,5 достигается полное осаждение цинка. Снижение pH до 4,8 не позволяет получить полноты осаждения - степень осаждения 81,4%. Увеличение pH выше 5,5 нецелесообразно, т.к. при этом происходит увеличение расхода реагента-осадителя, увеличивается выход осадка, и снижается содержание цинка в осадке, что ухудшает его качество.

Пример 2.

К 0,4 л раствора, содержащего в г/л: 0,165 Cu; 0,413 Zn; 0,730 Fe2+, введенных в составе сернокислых солей, при активном перемешивании добавляли 0,198 г надсернокислого аммония из расчета окисления 33% железа (II) в железо (III) и получили pH исходного раствора 2,80. Данный состав и показатель pH соответствует характеристике вод Левихинского рудника в техногенном озере на территории Свердловской области. К каждой порции исходного раствора полученного состава по методике, описанной в примере 1, добавляли реагент-осадитель (состав №3, таблица 3) и доводили pH до 5,20. Затем при активном перемешивании выдерживали пульпу 0,25; 0,54; 1,0; 2,0 и 2,5 часа. После соответствующей выдержки осадки отфильтровывали, промывали, сушили.

Результаты опытов, приведенные в таблице 2, показывают, что выдержка в течение 0,25 часа недостаточна для полноты осаждения меди, цинка и железа. А свыше 2-х часов нецелесообразна, т.к. степень их осаждения практически не изменяется. Следовательно, оптимальный вариант выдержки пульпы при активном перемешивании составляет 0,5-2,0 часа.

Пример 3.

Для определения оптимального состава комплексного реагента-осадителя использовали смеси (фракция -0,2+0 мм), приготовленные из карбонатов кальция, железа и магния и тонко измельченного оксида кремния (фракция (минус) -0,05+0 мм). Их состав приведен в таблице 3.

Для экспериментов использованы растворы, приготовленные из сернокислых солей меди, цинка и железа (II), методика подготовки которых описана в примере 2. Эксперименты проводили при постепенном введении CaCO3 (опыт 1 таблица 3) одного из составов реагента-осадителя при активном перемешивании (опыты 2-6 таблица 3). После этого в каждом опыте замеряли скорость отстаивания растворов при фиксированном времени ее полного отстаивания с последующим расчетом скорости осветления (табл. 3). Затем осадок отфильтровывали, промывали, сушили, взвешивали, анализировали его состав и состав растворов. По результатам анализов определяли степень осаждения металлов.

Результаты, приведенные в таблице 3, показывают, что введение в состав пульпы железа и SiO2 (переходит в кислых растворах в ион SiO3--) в пределах заявленного способа способствует повышению степени осаждения металлов: меди с 95,2 (оп. 2) до 98,9-99,8%; цинка в опыте 2 с 97,1% до 99,8 и, практически, до 100% (опыты 3-5); с 96% железа (в опыте 2) до 97,4-99,6% в опытах 3-5. Дальнейшее увеличение добавок железа и SiO2 нецелесообразно, т.к. степень осаждения металлов практически не увеличивается, а их содержание в твердой фазе-осадке лишь снижается. Кроме того, железо (II), окисляясь в железо (III) при активном перемешивании пульпы за счет аутоокисдации (кислорода воздуха) переходит в гидроксид железа и играет роль дополнительного коагулянта при образовании осадка.

Добавка магнийсодержащих соединений (в пульпе это ионы Mg2+) необходима для создания в системе условий, приводящих к образованию более крупных агрегатов, осаждение которых происходит быстрее исходных частиц. Формирование более крупных частиц в сложной коллоидальной системе гидрооксидов, основных карбонатов, карбонатов и силикатов тяжелых цветных металлов и железа, увеличение скорости осветления (отстаивания) и сгущения пульпы позволяет сократить объем пульпы, поступающей на фильтрацию и, следовательно, сократить энерго- и трудозатраты.

В сравнении с опытом 1, где для обработки исходного раствора добавлен только карбонат кальция, скорость осветления пульпы увеличивается в 1,3-1,8 раз при введении в состав реагента-осадителя соединений магния и железа в пределах заявленного способа (опыты 3-5).

Следует отметить, что высокая скорость осветления растворов и сгущения пульпы очень важна при больших (и далее громадных) объемах исходных токсичных растворов, поступающих на нейтрализацию, обезвреживание и на выделение ценных металлов в виде товарных концентратов, например растворы подземного выщелачивания или гидрометаллургической переработки бедных полиметаллических руд.

Пример 4.

Для оптимизации прокалки использован осадок, полученный по условиям, изложенным в примере 3 (опыт 4, табл. 3) с применением реагента-осадителя, имеющего соотношение CaCO3:Feобщ:SiO2:MgO=100:2,5:1,8:4,4.

После сушки его при 105°C до постоянной массы осадок содержал в % мас.: 4,0 Cu; 10,18 Zn; 17,8 Fe и 1,3 S.

В состав осадка кроме основных карбонатов, карбонатов и силикатов тяжелых цветных металлов и железа входит избыток CaCO3, неразложившийся на стадии осаждения. Дериватографические исследования данной пробы показали, что основная потеря массы происходит в области 700-800°C. Эксперименты по оптимизации прокалки проводили с навесками 3 г концентрата, помещенными в алундовые лодочки, в интервале температур 700-800°C и продолжительности выдержки при заданной температуре 1,5 часа (таблица 4). Контроль за полнотой разложения карбонатов и удаления гидратной влаги проводили при определении потерь при прокаливании (далее ППП), т.е. снижение массы исходного концентрата в % относительных при определенных условиях. Результаты экспериментов, приведенные в таблице 4, показывают, что прокалку комплексного осадка - медь-цинк-железосодержащего концентрата следует проводить при температуре 720-770°C.

При температуре 700°C разложение карбонатов не полное - ППП=18,9% при выходе прокаленного концентрата 81,1%. Прокалка при температуре свыше 770°C нецелесообразна, т.к. ППП, а следовательно и выход прокаленного концентрата, практически не изменяются, это значит, что процесс прошел достаточно полно.

Определение оптимальной продолжительности прокалки проводили при температуре 770°C, прокаливая навески концентрата в течение 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 и 2,5 часов (таблица 5).

Эксперименты показали, что оптимальная продолжительность прокалки 1,0-2 часа. За 0,5 часа процесс разложения гидроксидов, основных карбонатов и карбонатов не полный - ППП=17,9%, а выдержка свыше 2 часов нецелесообразна, т.к. он завершен и ППП практически не изменяется.

В результате прокалки в опыте 3 (табл. 5) получен концентрат, содержащий, в % мас.: 5,06 CuO; 12,6 ZnO и 25,5 Fe2O3, 1,2 S, остальное CaO, SiO2, MgO и другие оксиды, пригодный для дальнейшего извлечения ценных тяжелых цветных металлов по известным методам на действующих предприятиях цветной металлургии, и вовлечение полученных комплексных концентратов тяжелых цветных металлов в рециклинг, что позволяет ликвидировать сброс токсичных отходов в окружающую среду.

Такой состав концентрата пригоден для переработки в существующих производствах цветной металлургии. Кроме того, уменьшение массы комплексного концентрата на 22-26% позволит сократить расходы на транспортировку и дальнейшую переработку.

Предложенный способ является простым, экономичным для обработки промышленных растворов и/или стоков, с получением концентратов, пригодных для их переработки на предприятиях цветной металлургии. Это важно не только с точки зрения экономики, но и с точки зрения экологии - промышленные стоки станут сырьевым источником тяжелых цветных металлов. Применение для обработки токсичных растворов и/или стоков шламов ХВО позволит резко сократить расходы на исходные реагенты и получить дополнительный экологический эффект в промышленной зоне ТЭС.

1. Способ осаждения тяжелых цветных металлов из промышленных растворов и/или стоков, включающий обработку кальцийсодержащим реагентом, отличающийся тем, что растворы и/или стоки обрабатывают комплексным реагентом-осадителем, включающим карбонат кальция, железо, оксиды кремния и магния в массовом соотношении CaCO3:Feобщ.:SiO2:MgO=100:0,7-9.5:1,3-4,8:2,5-6,5, при активном перемешивании с получением в пульпе рН 5,0-5,5, затем выдерживают пульпу при активном перемешивании 0,5-2 часа, отфильтровывают и промывают осадок.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что полученный осадок прокаливают при температуре 720-770°C в течение 1-2 часов.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве реагента-осадителя используют шламы химводоочистки тепловых электростанций, включающие карбонат кальция, железо, оксиды кремния и магния, при приведении их состава в соответствие с указанным в п. 1 массовым соотношением.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к оборудованию для опреснения и очистки воды, и может быть использовано на сельскохозяйственных объектах в пищевой промышленности, медицине, в быту сельского населения, на кораблях и морских платформах и других областях народного хозяйства.

Способ очистки и обезвреживания сточных вод с применением трехкамерной установки относится к области защиты окружающей среды и биотехнологии и направлен на осуществление контролируемого сорбционно-микробиологического непрерывного процесса очистки промышленных сточных вод.

Изобретение относится к обработке воды и водных растворов для одновременного умягчения, снижения минерализации, опреснения, обеззараживания и может быть использовано в химической, пищевой, фармацевтической, нефтегазодобывающей отраслях промышленности, а также в сельском хозяйстве и медицине.

Изобретение относится к комбинированным устройствам для разделения неоднородных жидких сред и может быть использовано в сельскохозяйственной мелиорации, в частности в системах капельного полива, микроорошения и дождевания, а также при водоочистке или водоподготовке.
Изобретение может быть использовано для ускорения процессов сгущения и фильтрации суспензий путем образования рыхлых хлопьевидных агрегатов из мелких частиц дисперсной фазы.

Изобретение относится к системам обработки текучей среды от накипи и может быть использовано для предотвращения формирования накипи в содержащей текучую среду системе и/или для предотвращения роста бактерий внутри такой системы.

Акустическое устройство для сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности воды содержит корпус с впускным отверстием и коллектором, систему обеспечивающих плавучесть поплавков, прикрепленных к корпусу кронштейнами, циркуляционный насос с патрубком, резервуар для сбора нефтепродуктов, соединенный гибким шлангом с патрубком циркуляционного насоса, источник питания, соединенный с циркуляционным насосом и ультразвуковым генератором, подключенным к источнику ультразвука, погруженному под поверхность воды и направленному на границу слоя нефти с водой.

Изобретение относится к способу получения селективно связывающих переходный металл частиц на основе фосфина, применению макропористых частиц в качестве реакционноспособного агента, к связывающему металл частицам на основе фосфина, применению связывающих металл частиц для связывания атомов переходного металла и к способу захвата атомов переходного металла с использованием частиц на основе фосфина.

Изобретение относится к устройству и способу контролирования и управления установками дезинфекции воды, в которых применяют широкополосные УФ-излучатели. Устройство содержит по меньшей мере один широкополосный УФ-излучатель (101), расположенный в водотоке (100), причем устройство включает, по меньшей мере, первый сенсорный УФ-датчик (103), расположенный в массе воды на расстоянии от широкополосного УФ-излучателя (101), причем первый сенсорный УФ-датчик соединен с блоком (105) регулирования, предназначенным для регулирования мощности широкополосного УФ-излучателя (101) или объемного расхода воды через водоток (100).

Изобретение может быть использовано для очистки воды из источников водозабора от соединений мышьяка и тяжелых металлов при получении питьевой воды, а также для очистки некоторых промстоков от указанных токсикантов.

Изобретение относится к химической технологии, а именно к способу очистки промышленных сточных вод от гипохлорит-ионов, образующихся в процессе хлорирования гидрооксидов лития, натрия, кальция. Способ каталитического разложения гипохлорит-иона включает контактирование раствора, содержащего гипохлорит-ионы, с никельсодержащим катализатором в виде частиц, при температуре 32-67°C, с выделением газообразного кислорода. При этом в качестве никельсодержащего катализатора используют основной карбонат никеля, диспергированный на нанопористом композиционном углеродном материале, содержащем в качестве связующего фторопластовую суспензию при соотношении компонентов, мас. %: нанопористый композиционный углеродный материал 49-54, фторопластовая суспензия 5-9, основной карбонат никеля - остальное. Изобретение обеспечивает эффективную очистку от гипохлорит-ионов с высокой скоростью разложения и при более низких температурах. 1 табл., 6 пр.

Изобретение может быть использовано на машиностроительных предприятиях. Для осуществления способа сточные воды очищают от грубых нерастворенных осадков путем пропускания через блок гидроциклонов, насыщают кислородом воздуха путем пропускания через сатуратор, удаляют мелкодисперсные взвеси путем пропускания через флотационную машину, подают очищаемые воды в отстойник, где удаляют оставшийся осадок, пропускают очищаемые воды через фильтр. Обрабатываемые воды, прошедшие через флотационную машину, очищают от вирусов, бактерий и растворенных солей тяжелых металлов путем подачи и пропускания через электромагнитный активатор процессов. Гидратные оболочки, содержащиеся в очищаемых водах, прошедших через электромагнитный активатор процессов, разрушаются и путем подачи и пропускания через генератор неравновесной плазмы активируют коагуляцию взвесей. Способ обеспечивает повышение степени очистки промышленных и сточных вод от вирусов, бактерий и растворенных солей тяжелых металлов. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к технологии обработки водных растворов и может быть использовано для получения электроактивированных средств. Способ получения электроактивированных водных растворов солей включает обработку растворов смеси солей хлорида натрия и хлорида аммония с концентрацией 1-2 г/л, причем доля хлорида аммония составляет 10-20% от суммы солей. Электрохимическую активацию ведут в непроточном диафрагменном электролизере при силе тока 0,3-1,0 А, напряжении 38-40 В, температуре 20-25°С в течение 15-20 минут, получают анолит с рН 1,80-2,15, ОВП +1000 - +1100 мВ со сроком хранения при температуре +2 - +6°С от 7 до 11 суток при постоянных величинах рН и ОВП. Способ позволяет продлить срок хранения анолита до 7-11 суток в охлажденном состоянии (+2 - +6°С), расширить ассортимент электроактивированных растворов. 2 пр.

Изобретение относится к устройствам для доочистки водопроводной, артезианской, колодезной и другой условно питьевой воды. Устройство включает зону замораживания воды, зону вытеснения примесей из фронта льда и концентрации примесей в виде рассола, зону перехода воды из твердого состояния в жидкое, при этом все зоны расположены последовательно в одном продольном сосуде, в зоне замораживания установлена кольцевая морозильная камера, за которой смонтировано приводное устройство продольного перемещения замороженного стержня воды в виде зубчатых роликов, а в зоне вытеснения примесей размещено по центру замороженного стержня разобщающее устройство, за которым расположен кольцевой нагревательный элемент, причем для вывода примесей в виде рассола и талой воды имеются раздельные патрубки, расположенные в нижней части продольного сосуда, при этом приводное устройство оборудовано дополнительным усилителем перемещения замороженного стержня, выполненным в виде бесконечной ленты, которая проходит по центру продольного сосуда через зону замораживания воды, зону вытеснения примесей, зону перехода воды из твердого состояния в жидкое и имеет привод движения, кинематически связанный с вращением зубчатых роликов, совпадающим со скоростью продольного перемещения замороженного стержня, при этом положение бесконечной ленты относительно продольного сосуда обеспечивается натяжными роликами согласно изобретению, приводом движения бесконечной ленты является привод вращения зубчатых роликов за счет использования приводного ролика, соединенного зубчатой передачей с одним из зубчатых роликов. Техническим результатом изобретения является повышение производительности и долговечности генератора талой воды. 1 ил.

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей, нефтехимической промышленности и предназначено для выделения аммиака, сероводорода и меркаптанов из сернисто-аммонийных сточных вод. В способе очистку и отделение аммиака проводят в трехсекционном абсорбере, снабженном двумя циркуляционными охлаждаемыми системами орошения, расположенными в его верхней и нижней частях. Жидкую фазу после абсорбции направляют в буферную сырьевую емкость и далее на разделение в колонну выделения серосодержащих соединений, после чего полученную парогазовую фазу - серосодержащие соединения - охлаждают и сепарируют с получением меркаптанов и сероводорода, а полученную жидкую фазу направляют на последующее разделение в отпарную колонну с получением парогазовой фазы, содержащей аммиак и остатки серосодержащих соединений, которую далее подают на очистку и отделение аммиака, и жидкой фазы - очищенной сточной воды, которую далее охлаждают и часть очищенной сточной воды направляют на очистку и отделение аммиака, другую ее часть - на разделение в колонну выделения серосодержащих соединений, а оставшуюся часть - на дальнейшую биохимическую очистку. Сернисто-аммонийные сточные воды, содержащие преимущественно аммиак, подают на очистку и отделение аммиака в трехсекционный абсорбер, и/или на разделение в отпарную колонну, и/или в буферную сырьевую емкость для последующего разделения в колонне выделения серосодержащих соединений, а сернисто-аммонийные сточные воды, содержащие преимущественно сульфиды и гидросульфиды, подают в буферную сырьевую емкость для последующего разделения в колонне выделения серосодержащих соединений или предварительно нагревают и разделяют в дополнительной отпарной колонне, при этом образованную парогазовую фазу охлаждают и направляют в буферную сырьевую емкость для последующего разделения в колонне выделения серосодержащих соединений. Изобретение обеспечивает создание эффективного, надежного и бесперебойного способа очистки сернисто-аммонийных сточных вод, позволяющего выделять аммиак, сероводород и меркаптаны из сернисто-аммонийных сточных вод различного состава, как с высокой, так и с низкой концентрацией растворенных веществ и одновременно получать очищенные сточные воды надлежащего качества, достаточного для дальнейшей биохимической очистки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области очистки карьерных вод. Воздух, поступающий по трубопроводу 4 от компрессора 5, смешивают с карьерной водой в смесителе 2. Образовавшуюся водовоздушную смесь подают в камеру аэрации 10. Далее вода последовательно проходит камеры 13 и 15, разделенные сеткой 14, и фильтрующую загрузку 16. Образующуюся пену отводят по патрубку 7 из пеноприемника 8. Очищенную воду отводят из камеры 18 посредством устройства отвода 17. Осадок собирают в отстойнике 20 и отводят по патрубку 22. Изобретение позволяет повысить эффективность очистки карьерных вод. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение предназначено для защиты и очистки от отложений солей жесткости (накипи) на внутренних поверхностях трубопроводов и может быть использовано в теплоэнергетике, системах отопления, водонагревательном и отопительном оборудовании, в стиральных и посудомоечных машинах, холодильной технике. Система водоподготовки включает корпус 1, в котором расположены генератор несинусоидальных электромагнитных колебаний качающейся частоты, к противофазным выходам которого подключены провода-излучатели 4, 5 с возможностью их навивки во взаимно противоположном направлении на трубопровод 3, блок интеллектуального режима оповещения 9, автономный источник питания 10, индикатор 11, датчик сигнализации 12, стяжки 6, ультрафиолетовый обеззараживатель 8 и фильтр 7 очистки от примесей и взвешенных частиц. Стяжки 6 выполнены из токонепроводящего материала с возможностью закрепления проводов-излучателей 4, 5 и расположены на трубопроводе. Изобретение позволяет повысить надежность работы системы, обеспечить ее безопасность и повысить качество водоподготовки. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к водоочистке и может быть использовано в сельском хозяйстве, промышленности и в быту. В воду (24) вдувают кислород посредством инжектора до ее электролиза. Затем в воду вводят кислород путем ее электролиза при пропускании электрического тока через первый узел спаренных электродов (22), выполненных из углерода или инертного металла. Подвергают воду воздействию ионов серебра, получаемых на втором узле спаренного серебряного электрода(ов) (16), и ионов меди, получаемых на третьем узле спаренного медного электрода(ов) (18), на которые подается электрический ток. Изобретение позволяет повысить эффективность очистки и обеззараживания воды, а также осуществить безопасную обработку воды. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.

Изобретение относится к способам контроля и регулирования химии процесса с нулевым жидким сбросом (ZLD) и может быть использовано в электростанциях. Первую фракцию жидкого стока из устройства для обработки отходов, приходящих из установки обработки дымового газа, направляют в испарительную установку. Вторую фракцию направляют в резервуар для хранения. Периодически отбирают образцы жидких потоков, циркулирующих в выходных секциях из устройства обработки отходов, из устройства смягчения и входной секции в устройство кристаллизации/испарения и секции пополнения из резервуара для хранения в установку обработки дымового газа. Вычисляют коэффициенты насыщения для сульфата кальция и карбоната кальция для каждой из секций. Идентифицируют критические секции, которые подвержены осаждению сульфата кальция или карбоната кальция, имеющие вычисленные коэффициенты насыщения выше, чем фиксированный порог. Изменяют дозировку реагентов/добавок в упомянутую установку кристаллизации/испарения и/или в устройство обработки отходов или изменяют отношения между скоростями потоков фракций жидкого стока так, что коэффициенты насыщения для сульфата кальция или карбоната кальция поддерживаются меньшими или равными 1 во времени. Изобретение позволяет обеспечить регулирование химии воды при изменении качества сероочистки дымового газа. 6 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 табл.

Изобретение относится к области нефтедобычи, в частности к устройствам для подачи в скважину жидких систем. Наземное устройство для подачи в нефтедобывающую скважину жидких систем, преимущественно ингибитора парафиноотложений, включает емкость 1, путепровод 2 для подачи ингибитора в скважину 9 и магнитный блок 3 проточного типа. Магнитный блок состоит из коаксиально размещенной на путепроводе и вплотную к нему ферромагнитной трубы 4, поверх которой и с зазором 100-300 мм друг от друга установлены два постоянных кольцевых магнита 5, обеспечивающих в указанном зазоре аксиальную составляющую напряженности магнитного поля с градиентом от 1000 до 2000 Э, и при соотношении их масс как 1:(1,5-2,5) соответственно, при этом внешние полюса кольцевых магнитов зашунтированы. Путепровод дополнительно снабжен ферромагнитными кольцами 7, установленными с каждого торца магнитного блока вплотную к кольцевым магнитам и жестко соединенными с ферромагнитным экраном 8, охватывающим магнитный блок, причем, по меньшей мере, одно ферромагнитное кольцо путепровода жестко соединено с емкостью. Один из кольцевых магнитов наземного устройства выполнен составным из нескольких кольцевых магнитов, установленных вплотную друг к другу. Устройство содержит не менее двух магнитных блоков. Технический результат заключается в обеспечении улучшения свойств закачиваемых ингибиторов парафиноотложений различных классов с различными физико-химическими характеристиками при различной скорости их протекания по путепроводу, даже в условиях колебания скорости течения. 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.
Наверх