RU2523465C1 - Способ получения сорбента на основе сульфата кальция на носителе из целлюлозных волокон - Google Patents
Способ получения сорбента на основе сульфата кальция на носителе из целлюлозных волокон Download PDFInfo
- Publication number
- RU2523465C1 RU2523465C1 RU2013108724/05A RU2013108724A RU2523465C1 RU 2523465 C1 RU2523465 C1 RU 2523465C1 RU 2013108724/05 A RU2013108724/05 A RU 2013108724/05A RU 2013108724 A RU2013108724 A RU 2013108724A RU 2523465 C1 RU2523465 C1 RU 2523465C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sorbent
- fibers
- particles
- fibres
- carrier
- Prior art date
Links
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 title claims abstract description 32
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims abstract description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 title claims abstract description 7
- 239000001175 calcium sulphate Substances 0.000 title abstract 4
- 235000011132 calcium sulphate Nutrition 0.000 title abstract 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 14
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 6
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 5
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 claims abstract description 5
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 20
- 230000003100 immobilizing effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 7
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 abstract description 4
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 abstract description 4
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 10
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 5
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 5
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 235000014413 iron hydroxide Nutrition 0.000 description 3
- NCNCGGDMXMBVIA-UHFFFAOYSA-L iron(ii) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Fe+2] NCNCGGDMXMBVIA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 2
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000005234 chemical deposition Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000008394 flocculating agent Substances 0.000 description 1
- 239000008396 flotation agent Substances 0.000 description 1
- 238000009854 hydrometallurgy Methods 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 150000002505 iron Chemical class 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Изобретение относится к получению сорбентов. Сорбент содержит сульфат кальция на носителе из фибриллированных целлюлозных волокон, содержащих не менее 95 мас.% волокон с длиной не более 1,20 мм и не менее 55 мас.% волокон с длиной не более 0,60 мм. Способ включает приготовление исходной водной дисперсии, содержащей указанные волокна и растворенный хлористый кальций. Дисперсию обрабатывают сульфатом натрия. В результате обработки образуются частицы сульфата кальция и происходит их иммобилизация на волокнах. Количество иммобилизованных частиц сульфата кальция составляет 100-1200 мас.ч. в расчете на 100 мас.ч. волокон. Изобретение обеспечивает получение сорбента, который является эффективным для извлечения фтора и/или фосфатов из водных сред. 3 пр.
Description
Способ относится к технологиям химического осаждения из водных растворов труднорастворимых неорганических соединений на различные носители и может быть использован в процессах селективного извлечения фтора и/или фосфатов из технологических или природных вод, содержащих различные загрязнители.
Известен способ получения тонкослойных неорганических сорбентов на носителе из целлюлозных волокон (Н.Д. Бетенков. Применение тонкослойных неорганических сорбентов в гидрометаллургии и радиохимии. Межвузовский сборник научных трудов, Пермский политехнический институт, 1980 г., стр.115-120). В этом способе из волокон древесной целлюлозы готовят носитель в виде гранул размером 0,2-0,5 мм. При получении сорбентов, например, на основе гидроксида железа гранулы диспергируют в водном растворе соли железа. Дисперсию обрабатывают щелочным реагентом-осадителем, например NaOH. В результате реакций образуются и выделяются в виде твердой фазы частицы труднорастворимого гидроксида железа, которые иммобилизуются на носителе с образованием частиц сорбента, состоящего из целлюлозных волокон в виде гранул, и активного компонента в виде частиц гидроксида железа. По мнению авторов, осажденные частицы образуют на гранулах тонкий слой с хорошей его адгезией к подложке.
Частицы сорбента отделяют от жидкой фазы отстаиванием или фильтрацией.
Недостаток способа заключается в том, что полученные по нему сорбенты имеют низкое содержание активного компонента (АК) (5-30 мг на 1 г сорбента). Вследствие этого основное назначение таких сорбентов - это извлечение из растворов веществ в разбавленном и ультраразбавленном состоянии, когда полное использование ионообменной емкости недостижимо.
Новыми техническими результатами от использования предлагаемого изобретения являются повышение содержания активного компонента в сорбенте и, соответственно, его емкости, а также обеспечение возможности селективного извлечения фтора и/или фосфатов из природных и сточных вод.
Указанные результаты достигаются тем, что способ получения сорбентов на основе сульфата кальция на носителе из фибриллированных целлюлозных волокон, содержащих не менее 95 мас.% волокон с длиной не более 1,20 мм и не менее 55 мас.% волокон с длиной не более 0,60 мм, включает приготовление исходной водной дисперсии, содержащей указанные волокна и растворенный хлористый кальций, обработку дисперсии сульфатом натрия с образованием в качестве продуктов обработки частиц сульфата кальция и их иммобилизацией на волокнах с получением частиц сорбента, состоящего из волокон и частиц сульфата кальция, отделение частиц сорбента от жидкой фазы, при этом количество иммобилизованных частиц сульфата кальция составляет 100-1200 мас.ч. в расчете на 100 мас.ч. волокон.
Фибриллированные целлюлозные волокна (ФЦВ) с указанными выше характеристиками обладают в водной дисперсии очень высокой сорбционной способностью по отношению к образующимся в дисперсии при ее реагентной обработке нерастворимым частицам различных соединений металлов в момент их образования. В наших экспериментах было обнаружено, что сорбционная емкость волокон превышает 1500 мас.ч. соединений металлов на 100 мас.ч. волокон.
Эти волокна в водной среде обладают также высокой активностью к взаимодействию друг с другом и способностью быстро (в 10-20 сек) образовывать даже при низкой концентрации (20-30 мг/л) флокулы и хлопья, хорошо удерживающие пузырьки воздуха и поэтому легко флотируемые к поверхности воды.
Такими же свойствами обладают частицы сорбентов даже при высоком содержании в них частиц соединений металлов - активных компонентов и/или продуктов очистки стоков. Поэтому для выведения частиц из жидкой фазы следует использовать технологию напорной флотации, причем без применения вспомогательных веществ, таких как коагулянты, флокулянты, флотоагенты.
Сорбенты получают с соотношением в них, в мас.ч, активного компонента (АК) - сульфата кальция, и ФЦВ, равным 100-1200:100 в зависимости от условий использования сорбента.
Способ осуществляют следующим образом. Готовят суспензию ФЦВ, содержащую, в мас.%, не менее 95% волокон с длиной не более 1,20 мм и не менее 55% волокон с длиной не более 0,60 мм, с заданной концентрацией. Готовят также растворы хлористого кальция и сульфата натрия с заданными концентрациями.
Для получения сорбента используют установку непрерывного действия, содержащую смеситель, реактор, сатуратор и флотатор.
В смеситель подают при равных объемных скоростях суспензию ФЦВ с их содержанием 300-600 мг/л и раствор хлористого кальция с содержанием соли 235-2822 мг/л. Полученную исходную дисперсию направляют в реактор, в который подают также с такой же объемной скоростью раствор реагента-осадителя - сульфата натрия - с его содержанием 313-3760 мг/л, то есть в количествах, стехиометрически равных расходу хлористого кальция. В реакторе в результате реакций образуются 100-1200 мг/л частиц активного компонента в виде частиц сульфата кальция. Частицы иммобилизуются на ФЦВ с образованием сорбента в количестве 200-1950 мг/л. Далее дисперсию сорбента направляют в сатуратор, насыщают ее воздухом при его давлении 2-3 атм и из сатуратора направляют в камеру флотатора, в которой сорбент выводят из жидкой фазы в виде флотошлама.
Следующие примеры иллюстрируют возможности предлагаемого способа.
Пример 1. В смеситель подают с равными объемными скоростями суспензию ФЦВ, содержащую, в мас.%, не менее 95% волокон с длиной не более 1,20 мм и не менее 55% с длиной волокон не более 0,60 мм, с их содержанием 300 мг/л и раствор CaCl2 с содержанием этой соли 235,02 мг/л и получают исходную дисперсию. Ее направляют в реактор, в который с такой же скоростью подают в качестве осадителя раствор Na2SO4 с содержанием соли 104,41 мг/л. В результате реакций в реакторе в качестве АК образуются 100 мг/л частиц CaSO4. Указанные частицы иммобилизуются на ФЦВ с образованием 200 мг/л сорбента, в котором соотношение АК: ФЦВ равно 100:100. Сорбент выводят из жидкой фазы методом флотации.
Пример 2. В отличие от примера 1 используют суспензию ФЦВ с их содержанием 600 мг/л, раствор CaCl2 с содержанием соли 3057,21 мг/л, и раствор Na2SO4 с его содержанием 4071,9 мг/л. В результате реакций в дисперсии в качестве АК образуются частицы CaSO4 в количестве 1300 мг/л. Частицы иммобилизуются на ФЦВ с образованием 1500 мг/л сорбента, в котором соотношение АК: ФЦВ равно 650:100.
Пример 3. В отличие от примера 1 используют суспензию ФЦВ с их содержанием 450 мг/л, раствор CaCl2 с содержанием соли 6888,63 мг/л и раствор Na2SO4 с его содержанием 5638,14 мг/л. В результате реакций в дисперсии в качестве АК образуются 1800 мг/л частиц CaSO4. Эти частицы иммобилизуются на ФЦВ с образованием 1950 мг/л сорбента, в котором соотношение АК: ФЦВ равно 1200:100.
Жидкая фаза в примерах 1-3 после выведения из нее сорбента содержит в качестве продукта реакций NaCl с содержанием 85,91, 1116,83 и 1546,38 мг/л соответственно.
Емкость сорбентов по примерам 1-3 в расчете на 1 г сорбента по фтору равна 139,5, 213,5 и 247,97 мг, по фосфатам (в пересчете на P2О5) - 173,75, 300,93 и 320,74 мг/л соответственно.
Claims (1)
- Способ получения сорбента на основе сульфата кальция на носителе из фибриллированных целлюлозных волокон, содержащих не менее 95 мас.% волокон с длиной не более 1,20 мм и не менее 55 мас.% волокон с длиной не более 0,60 мм, включающий приготовление исходной водной дисперсии, содержащей указанные волокна и растворенный хлористый кальций, обработку дисперсии сульфатом натрия с образованием частиц сульфата кальция и их иммобилизацией на волокнах с получением сорбента, состоящего из волокон и частиц сульфата кальция, отделение сорбента от жидкой фазы, при этом количество иммобилизованных частиц сульфата кальция составляет 100-1200 мас.ч. в расчете на 100 мас.ч. волокон.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013108724/05A RU2523465C1 (ru) | 2013-02-28 | 2013-02-28 | Способ получения сорбента на основе сульфата кальция на носителе из целлюлозных волокон |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013108724/05A RU2523465C1 (ru) | 2013-02-28 | 2013-02-28 | Способ получения сорбента на основе сульфата кальция на носителе из целлюлозных волокон |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2523465C1 true RU2523465C1 (ru) | 2014-07-20 |
Family
ID=51217729
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013108724/05A RU2523465C1 (ru) | 2013-02-28 | 2013-02-28 | Способ получения сорбента на основе сульфата кальция на носителе из целлюлозных волокон |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2523465C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL440957A1 (pl) * | 2022-04-14 | 2023-10-16 | Waciński Witold Przedsiębiorstwo Budowlane Waciński | Sposób usuwania jonów fluorkowych z zanieczyszczonych nimi wód, szczególnie ścieków |
| PL440956A1 (pl) * | 2022-04-14 | 2023-10-16 | Waciński Witold Przedsiębiorstwo Budowlane Waciński | Sorbent, zwłaszcza do usuwania z roztworów wodnych jonów w postaci trudno rozpuszczalnych soli oraz sposób jego otrzymywania |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7479263B2 (en) * | 2004-04-09 | 2009-01-20 | The Regents Of The University Of California | Method for scavenging mercury |
| RU2393285C2 (ru) * | 2005-06-23 | 2010-06-27 | М-реал ОИЙ | Способ получения волокнистого полотна |
| RU2427419C1 (ru) * | 2010-01-11 | 2011-08-27 | Учреждение Российской академии наук Институт химии Дальневосточного отделения РАН (ИХ ДВО РАН) | Коллоидно-устойчивый наноразмерный сорбент для дезактивации твердых сыпучих материалов и способ дезактивации твердых сыпучих материалов с его использованием |
| RU2472890C1 (ru) * | 2011-08-11 | 2013-01-20 | Леонид Асхатович Мазитов | Способ получения фибриллированных целлюлозных волокон |
-
2013
- 2013-02-28 RU RU2013108724/05A patent/RU2523465C1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7479263B2 (en) * | 2004-04-09 | 2009-01-20 | The Regents Of The University Of California | Method for scavenging mercury |
| RU2393285C2 (ru) * | 2005-06-23 | 2010-06-27 | М-реал ОИЙ | Способ получения волокнистого полотна |
| RU2427419C1 (ru) * | 2010-01-11 | 2011-08-27 | Учреждение Российской академии наук Институт химии Дальневосточного отделения РАН (ИХ ДВО РАН) | Коллоидно-устойчивый наноразмерный сорбент для дезактивации твердых сыпучих материалов и способ дезактивации твердых сыпучих материалов с его использованием |
| RU2472890C1 (ru) * | 2011-08-11 | 2013-01-20 | Леонид Асхатович Мазитов | Способ получения фибриллированных целлюлозных волокон |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| ЛИДИН Р.А.и др. «Неорганическая химия в реакциях», Справочник, Москва, 2007, стр.86-98; БЕТЕНЕНКОВ Н.Д. и др. «Применение тонкослойных неорганических сорбентов в гидрометаллургии и радиохимии», Химия и технология неорганических сорбентов, Пермь, 1980, стр. 115-118; * |
| ПОЛАДЯН В.Э. и др. «Ракушечник, модифицированный сульфатом алюминия – эффективный сорбент для очистки вод от фтора», ХIII Всесоюзный Семинар «Химия и технология неорганических сорбентов», Минск, 1991, стр. 54. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL440957A1 (pl) * | 2022-04-14 | 2023-10-16 | Waciński Witold Przedsiębiorstwo Budowlane Waciński | Sposób usuwania jonów fluorkowych z zanieczyszczonych nimi wód, szczególnie ścieków |
| PL440956A1 (pl) * | 2022-04-14 | 2023-10-16 | Waciński Witold Przedsiębiorstwo Budowlane Waciński | Sorbent, zwłaszcza do usuwania z roztworów wodnych jonów w postaci trudno rozpuszczalnych soli oraz sposób jego otrzymywania |
| PL246069B1 (pl) * | 2022-04-14 | 2024-11-25 | Wacinski Witold Przed Budowlane Wacinski | Sorbent, zwłaszcza do usuwania z roztworów wodnych jonów w postaci trudno rozpuszczalnych soli oraz sposób jego otrzymywania |
| PL246070B1 (pl) * | 2022-04-14 | 2024-11-25 | Wacinski Witold Przed Budowlane Wacinski | Sposób usuwania jonów fluorkowych z zanieczyszczonych nimi wód, szczególnie ścieków |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Szymczyk et al. | Phosphate removal from aqueous solutions by chitin and chitosan in flakes | |
| CN105307774B (zh) | 用于分离碳酸钙和石膏的方法 | |
| Aziz et al. | Kinetic modeling and isotherm studies for copper (II) adsorption onto palm oil boiler mill fly ash (POFA) as a natural low-cost adsorbent | |
| Husein et al. | Adsorption of phosphate using alginate-/zirconium-grafted newspaper pellets: fixed-bed column study and application | |
| CN101033095A (zh) | 一种去除水中微量汞、镉离子的改性水滑石的制备方法 | |
| RU2523465C1 (ru) | Способ получения сорбента на основе сульфата кальция на носителе из целлюлозных волокон | |
| Kadirvelu et al. | Separation of mercury (II) from aqueous solution by adsorption onto an activated carbon prepared from Eichhornia crassipes | |
| RU2468997C1 (ru) | Способ очистки сточных вод от ионов алюминия | |
| JP4348434B2 (ja) | 金属イオンを固定するための、有機及び／又は無機繊維並びにキトサンに基づく材料の使用 | |
| RU2482074C1 (ru) | Способ очистки сточной воды от мышьяка | |
| RU2523466C1 (ru) | Способ получения сорбентов на основе гидроксида железа и сульфата кальция на носителе из целлюлозных волокон | |
| RU2528696C1 (ru) | СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОРБЕНТОВ НА ОСНОВЕ Zn(OH)2 И ZnS НА НОСИТЕЛЕ ИЗ ЦЕЛЛЮЛОЗНЫХ ВОЛОКОН | |
| RU2488439C1 (ru) | Способ получения композиционного сорбента на основе сульфида свинца | |
| RU2471556C1 (ru) | Способ обработки отработанных регенерационных растворов соли натрий-катионитовых фильтров | |
| US3342742A (en) | Method of preparing aluminate coagulants | |
| RU2527240C1 (ru) | Способ получения сорбентов на основе гидроксида трехвалентного железа на носителе из целлюлозных волокон | |
| RU2399412C2 (ru) | Способ получения сорбента для очистки природных и сточных вод | |
| RU2528999C1 (ru) | Способ очистки природных или сточных вод от фтора и/или фосфатов | |
| CN117046615A (zh) | 一种泡沫精矿矿浆用复合絮凝剂及其制备方法 | |
| RU2099292C1 (ru) | Способ очистки сточных вод от сульфидов | |
| CN116143337A (zh) | 一种含丙酮高氟废水处理的方法 | |
| RU2485056C1 (ru) | Способ очистки сточной воды от ртути | |
| RU2501743C1 (ru) | Способ очистки сточной воды от цианид-ионов | |
| Yi et al. | Phosphate removal of acid wastewater from high-phosphate hematite pickling process by in-situ self-formed dynamic membrane technology | |
| RU2498942C1 (ru) | Способ очистки сточных вод от фосфатов |