RU2571116C2 - Method for obtaining adsorbent-coagulant based on red mud - Google Patents
Method for obtaining adsorbent-coagulant based on red mud Download PDFInfo
- Publication number
- RU2571116C2 RU2571116C2 RU2014110903/05A RU2014110903A RU2571116C2 RU 2571116 C2 RU2571116 C2 RU 2571116C2 RU 2014110903/05 A RU2014110903/05 A RU 2014110903/05A RU 2014110903 A RU2014110903 A RU 2014110903A RU 2571116 C2 RU2571116 C2 RU 2571116C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- red mud
- adsorbent
- coagulant
- obtaining
- field
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 title claims abstract description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 11
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hcl hcl Chemical compound Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000010908 decantation Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 6
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 claims description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 abstract description 7
- 239000003295 industrial effluent Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 abstract description 2
- 239000008239 natural water Substances 0.000 abstract description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 abstract 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 abstract 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 abstract 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 8
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 229910001570 bauxite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- -1 molybdate ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области химической технологии, в частности к технологии получения коагулянта-адсорбента, предназначенного для использования в области экологии для очистки любых водных объектов: природных водоемов или промышленных стоков, и может быть использовано на предприятиях глиноземного производства для получения из техногенного отхода алюмосиликатного производства - красного шлама - дополнительного товарного продукта.The invention relates to the field of chemical technology, in particular to a technology for producing a coagulant-adsorbent, intended for use in the field of ecology for the purification of any water bodies: natural water bodies or industrial effluents, and can be used at alumina production plants to obtain aluminosilicate production from industrial waste red mud - an additional commercial product.
Известен способ получения адсорбента-коагулянта для очистки промышленных стоков (RU 2411191 C1, 2011 г.), при котором за основу берут техногенный отход глиноземных производств - красный шлам, вносят в него серную кислоту, путем перемешивания смешивают влажный красный шлам и порошкообразный оксид алюминия или гидроксид алюминия, с дополнительно внесенным в него раствором серной кислоты, после чего смесь высушивают и измельчают.A known method of producing an adsorbent-coagulant for the treatment of industrial effluents (RU 2411191 C1, 2011), in which the basis is the industrial waste of alumina production - red mud, sulfuric acid is introduced into it, wet red mud and powdered alumina are mixed by stirring or aluminum hydroxide, with an additional sulfuric acid solution introduced into it, after which the mixture is dried and ground.
Недостаток этого способа заключается в использовании для увеличения адсорбционной способности красного шлама такого дорогостоящего готового продукта алюминиевого производства, как оксид алюминия или гидроксид алюминия (практически, его возвращение в шлам).The disadvantage of this method is the use of such an expensive finished product of aluminum production as aluminum oxide or aluminum hydroxide to increase the adsorption capacity of red mud (practically, its return to the mud).
Наиболее близким аналогом (прототипом) изобретения является способ получения неорганического коагулянта на основе красного шлама (Ru 2085509, 1997 г.), включающий в себя следующие технологические этапы:The closest analogue (prototype) of the invention is a method for producing an inorganic coagulant based on red mud (Ru 2085509, 1997), which includes the following process steps:
- красный шлам обрабатывают 3-5%-ной соляной кислотой при соотношении т:ж=1:5-10;- red mud is treated with 3-5% hydrochloric acid with a ratio of t: w = 1: 5-10;
- полученный твердый остаток обрабатывают 50-55%-ной серной кислотой при температуре 100-110°C и соотношении т:ж=1:6-8;- the resulting solid residue is treated with 50-55% sulfuric acid at a temperature of 100-110 ° C and a ratio of t: w = 1: 6-8;
- пульпу фильтруют и к полученному раствору добавляют концентрированную серную кислоту до получения ее общего содержания в растворе 25-50 мас.%;- the pulp is filtered and concentrated sulfuric acid is added to the resulting solution until its total content in the solution is 25-50 wt.%;
- после чего раствор выдерживают в течение 10-20 ч и отделяют осадок.- after which the solution is kept for 10-20 hours and the precipitate is separated.
Недостатками прототипа являются некоторая усложненность (многостадийность) процесса, использование в нем помимо соляной кислоты еще и концентрированной серной кислоты, а также проведение процесса активирования шлама при высоких температурах.The disadvantages of the prototype are some complexity (multi-stage) of the process, the use of concentrated sulfuric acid in addition to hydrochloric acid, as well as the process of activating sludge at high temperatures.
Задача, решаемая изобретением, направлена на разработку технологии, обеспечивающей получение эффективного адсорбента-коагулянта по упрощенной схеме с использованием только одной - соляной - кислоты.The problem solved by the invention is aimed at developing a technology that provides an effective adsorbent-coagulant according to a simplified scheme using only one hydrochloric acid.
Технический результат, получаемый от реализации изобретения, заключается в уменьшении количества стадий при активации красного шлама, за счет исключения стадии обработки красного шлама серной кислотой и необходимости дополнительного нагревания смеси.The technical result obtained from the implementation of the invention is to reduce the number of stages during the activation of red mud, by eliminating the stage of processing the red mud by sulfuric acid and the need for additional heating of the mixture.
Технический результат достигается тем, что в способе получения адсорбента-коагулянта на основе красного шлама глиноземного производства, включающем в себя кислотную обработку красного шлама для его активирования и последующие этапы фильтрации полученной суспензии, отделения осадка, его высушивания и измельчения, согласно изобретению активирование красного шлама проводят в один этап, который осуществляют промыванием красного шлама путем декантации 6-10 моль/л раствором соляной кислоты (HCl) в соотношении т:ж=1:3-5 при непрерывном перемешивании в течение 1 часа при комнатной температуре до уровня pH не более 4.The technical result is achieved in that in a method for producing an adsorbent-coagulant based on red mud of alumina production, which includes acid treatment of red mud to activate it and the subsequent steps of filtering the resulting suspension, separating the precipitate, drying and grinding it, according to the invention, the activation of red mud is carried out in one step, which is carried out by washing the red mud by decantation with a 6-10 mol / L hydrochloric acid (HCl) solution in the ratio t: w = 1: 3-5 with continuous stirring 1 hour at room temperature to a pH of not more than 4.
В результате того, что шлам промывают 6-10 моль/л раствором соляной кислоты при указанных режимах, стадия активации красного шлама происходит в один этап и с использованием только соляной кислоты, без применения серной кислоты и высокой температуры.As a result of the fact that the sludge is washed with a 6-10 mol / L hydrochloric acid solution under these conditions, the stage of activation of the red mud is performed in one step and using only hydrochloric acid, without the use of sulfuric acid and high temperature.
Сущность предлагаемого способа состоит в том, что его проведение осуществляют в следующей последовательности и при следующих технологических режимах.The essence of the proposed method is that its implementation is carried out in the following sequence and under the following technological conditions.
Промывают красный шлам 6-10 моль/л раствором соляной кислоты (HCl) в соотношении т:ж=1:3-5 при непрерывном перемешивании в течение 1 часа при комнатной температуре.The red mud is washed with 6-10 mol / L hydrochloric acid (HCl) solution in the ratio t: w = 1: 3-5 with continuous stirring for 1 hour at room temperature.
Отстаивают полученную суспензию.Settle the suspension.
Отстаивание ведут до тех пор, пока не происходит отслаивание верхнего слоя жидкости.Settling is carried out until peeling of the upper liquid layer occurs.
После чего фильтруют и отделяют осадок.Then filter and separate the precipitate.
Осадок затем высушивают, например при температуре 100-110°C, и измельчают до получения требуемого готового продукта.The precipitate is then dried, for example at a temperature of 100-110 ° C, and ground to obtain the desired finished product.
В образовавшемся адсорбенте-коагулянте в результате химической реакции между кислотой и щелочными компонентами шлама происходит реакция нейтрализации излишней щелочи, увеличивается количество адсорбционных центров на поверхности шлама за счет растворения некоторых веществ, входящих в его состав в соляной кислоте, а также на поверхности оксидных фаз шлама при pH=2-3 формируется положительный заряд за счет адсорбции протонов водорода. Это позволяет увеличить адсорбционную способность модифицированного кислотой шлама по отношению к анионам.In the resulting adsorbent-coagulant, as a result of a chemical reaction between the acid and the alkaline components of the sludge, the reaction of neutralization of excess alkali takes place, the number of adsorption centers on the surface of the sludge increases due to the dissolution of some of its constituents in hydrochloric acid, as well as on the surface of the oxide phases of the sludge at pH = 2-3 forms a positive charge due to the adsorption of hydrogen protons. This allows you to increase the adsorption capacity of the acid-modified sludge in relation to anions.
Эффективность данного способа проверена на фосфат- и молибдат-ионах с использованием красного шлама, полученного в качестве отхода производства глинозема из бокситов по методу Байера на Уральском алюминиевом заводе.The effectiveness of this method was tested on phosphate and molybdate ions using red mud, obtained as a waste from the production of alumina from bauxite according to the Bayer method at the Ural Aluminum Plant.
Пример 1. Берут красный шлам, промывают его раствором соляной кислоты (НСl) с концентрацией 6 моль/л в соотношении т:ж=1:5 при непрерывном перемешивании на магнитной мешалке в течение 1 часа при комнатной температуре, отстаивают полученную суспензию до тех пор, пока не происходит отслаивание верхнего слоя жидкости, фильтруют и отделяют осадок, который затем высушивают при температуре 100-110°C и измельчают до получения требуемого готового продукта.Example 1. Take the red mud, washed with a solution of hydrochloric acid (Hcl) with a concentration of 6 mol / l in the ratio t: w = 1: 5 with continuous stirring on a magnetic stirrer for 1 hour at room temperature, defend the suspension until until peeling of the upper liquid layer occurs, filter and separate the precipitate, which is then dried at a temperature of 100-110 ° C and ground to obtain the desired finished product.
Пример 2. Берут красный шлам, промывают его раствором соляной кислоты (HCl) с концентрацией 10 моль/л в соотношении т:ж=1:3 при непрерывном перемешивании на магнитной мешалке в течение 1 часа при комнатной температуре, отстаивают полученную суспензию до тех пор, пока не происходит отслаивание верхнего слоя жидкости, фильтруют и отделяют осадок, который затем высушивают при температуре 100-110°C и измельчают до получения требуемого готового продукта.Example 2. Take the red mud, washed with a solution of hydrochloric acid (HCl) with a concentration of 10 mol / l in the ratio t: w = 1: 3 with continuous stirring on a magnetic stirrer for 1 hour at room temperature, defend the suspension until until peeling of the upper liquid layer occurs, filter and separate the precipitate, which is then dried at a temperature of 100-110 ° C and ground to obtain the desired finished product.
Где: Cисх. - исходная концентрация ионов в растворе, Гн/акт. - величина адсорбции на неактивированном шламе, Гакт. - величина адсорбции на активированном шламе.Where: C ref . - the initial concentration of ions in solution, GN / act. - the amount of adsorption on non-activated sludge, G act . - the amount of adsorption on activated sludge.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014110903/05A RU2571116C2 (en) | 2014-03-21 | 2014-03-21 | Method for obtaining adsorbent-coagulant based on red mud |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014110903/05A RU2571116C2 (en) | 2014-03-21 | 2014-03-21 | Method for obtaining adsorbent-coagulant based on red mud |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2014110903A RU2014110903A (en) | 2015-09-27 |
| RU2571116C2 true RU2571116C2 (en) | 2015-12-20 |
Family
ID=54250758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014110903/05A RU2571116C2 (en) | 2014-03-21 | 2014-03-21 | Method for obtaining adsorbent-coagulant based on red mud |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2571116C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2675871C1 (en) * | 2017-10-17 | 2018-12-25 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Method of deposition of saponite pulp with the use of calcium aluminum silicate reagent |
| RU2735839C1 (en) * | 2020-06-25 | 2020-11-09 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский горный университет» | Method of producing sorbent for purification of waste water from nickel ions |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108554365A (en) * | 2018-03-26 | 2018-09-21 | 广州大学 | A kind of uranium absorption agent and preparation method thereof |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2085509C1 (en) * | 1994-07-15 | 1997-07-27 | Институт химии твердого тела Уральского Отделения РАН | Method of alkaline sewage treatment, inorganic coagulant for alkaline sewage treatment and method of its preparing |
| RU2131849C1 (en) * | 1997-12-02 | 1999-06-20 | Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья Кольского научного центра РАН | Method of preparing coagulation-flocculation reagent and water treatment process |
| RU2006105665A (en) * | 2006-02-16 | 2007-09-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственна фирма "Экологические технологии" (RU) | COAGULANT-ADSORBENT FOR WATER CLEANING, METHOD FOR ITS PRODUCTION AND METHOD FOR CLEANING |
| CN101596444A (en) * | 2009-07-07 | 2009-12-09 | 胡昭 | High-efficiency decolorizing treatment agent for industrial waste water and preparation method thereof |
| RU2411191C1 (en) * | 2009-07-20 | 2011-02-10 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный университет (СПбГУ) | Coagulant-adsorbent for cleaning industrial wastes from heavy metals, method of producing coagulant-adsorbent for cleaning industrial wastes from heavy metals and method of using coagulant-adsorbent for cleaning industrial wastes from heavy metals |
-
2014
- 2014-03-21 RU RU2014110903/05A patent/RU2571116C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2085509C1 (en) * | 1994-07-15 | 1997-07-27 | Институт химии твердого тела Уральского Отделения РАН | Method of alkaline sewage treatment, inorganic coagulant for alkaline sewage treatment and method of its preparing |
| RU2131849C1 (en) * | 1997-12-02 | 1999-06-20 | Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья Кольского научного центра РАН | Method of preparing coagulation-flocculation reagent and water treatment process |
| RU2006105665A (en) * | 2006-02-16 | 2007-09-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственна фирма "Экологические технологии" (RU) | COAGULANT-ADSORBENT FOR WATER CLEANING, METHOD FOR ITS PRODUCTION AND METHOD FOR CLEANING |
| CN101596444A (en) * | 2009-07-07 | 2009-12-09 | 胡昭 | High-efficiency decolorizing treatment agent for industrial waste water and preparation method thereof |
| RU2411191C1 (en) * | 2009-07-20 | 2011-02-10 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный университет (СПбГУ) | Coagulant-adsorbent for cleaning industrial wastes from heavy metals, method of producing coagulant-adsorbent for cleaning industrial wastes from heavy metals and method of using coagulant-adsorbent for cleaning industrial wastes from heavy metals |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2675871C1 (en) * | 2017-10-17 | 2018-12-25 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Method of deposition of saponite pulp with the use of calcium aluminum silicate reagent |
| RU2735839C1 (en) * | 2020-06-25 | 2020-11-09 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский горный университет» | Method of producing sorbent for purification of waste water from nickel ions |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2014110903A (en) | 2015-09-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2571116C2 (en) | Method for obtaining adsorbent-coagulant based on red mud | |
| Nougbodé et al. | Evaluation of the Opuntia dillenii as natural coagulant in water clarification: case of treatment of highly turbid surface water | |
| JP6409713B2 (en) | Method for producing gypsum and method for producing cement composition | |
| CN103937859A (en) | Method for preparing gelatin by using bone meal as raw material through enzyme method | |
| Tie et al. | Removal of Congo red from aqueous solution using Moringa oleifera seed cake as natural coagulant | |
| RU2543160C2 (en) | Method of sulphuric acid decomposition of rem-containing phosphate raw material | |
| WO2016070775A1 (en) | A comprehensive treatment method for gulonic acid fermentation broth | |
| CN103601228A (en) | Method for preparation of chemical raw materials by use of fly ash as raw material | |
| RU2479493C2 (en) | Method of treating waste water | |
| RU2020125552A (en) | METHOD FOR PRODUCING VERY PURE HYDROXYAPATITES FROM WASTE CONTAINING CALCIUM PHOSPHATES, IN PARTICULAR FROM ANIMAL MEAL | |
| RU2561117C1 (en) | Method of producing sorbent for purifying solutions from heavy metal ions | |
| RU2479492C2 (en) | Method of treating waste water | |
| CN111689605A (en) | Method for treating wastewater containing tungsten and vanadium in regeneration process of waste SCR catalyst | |
| KR100938606B1 (en) | Method for extracting minerals from complex clay minerals and minerals extracted using the method | |
| CN103724457A (en) | Method for removing impurities in coarse heparin product by using ceramic membrane | |
| RU2559489C1 (en) | Method of purifying sewages from sulphate-ions | |
| RU2581327C1 (en) | Method of extracting scandium from red mud from alumina production | |
| RU2813909C1 (en) | Method of producing coagulant for water treatment | |
| CN114906963A (en) | A kind of comprehensive utilization technology of animal viscera extraction wastewater | |
| RU2015108509A (en) | Method for processing mica | |
| RU2700072C2 (en) | Method of treating waste water from heavy metal ions | |
| RU2744469C1 (en) | Humic acids from substandard peloids producing method | |
| JP6866726B2 (en) | Gypsum manufacturing method and cement composition manufacturing method | |
| RU2567650C1 (en) | Method of purifying water from heavy metal ions | |
| RU2693760C1 (en) | Method of preparation waste waters of beet sugar production plants for agricultural use |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160322 |