СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОРБЕНТА ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ИОНОВ МЕТАЛЛОВ ИЗ РАСТВОРОВ

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОРБЕНТА ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ИОНОВ МЕТАЛЛОВ ИЗ РАСТВОРОВ


RU (11) 2216398 (13) C1

(51) 7 B01J20/16 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 2002107091/12 
(22) Дата подачи заявки: 2002.03.19 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2002.03.19 
(45) Опубликовано: 2003.11.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2087427 C1, 20.08.1994. RU 2179953 C1, 27.02.2002. RU 2104968 C1, 20.02.1998. RU 2024459 C1, 15.12.1994. 
(71) Заявитель(и): Шевченко Татьяна Викторовна; Гельфман Марк Иосифивич; Мандзий Марина Романовна; Тарасова Юлия Викторовна; Амеленко Виктор Петрович 
(72) Автор(ы): Шевченко Т.В.; Гельфман М.И.; Мандзий М.Р.; Тарасова Ю.В.; Амеленко В.П. 
(73) Патентообладатель(и): Мандзий Марина Романовна 
Адрес для переписки: 650056, г.Кемерово, б-р Строителей, 47, Кемеровский технологический институт пищевой промышленности 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОРБЕНТА ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ИОНОВ МЕТАЛЛОВ ИЗ РАСТВОРОВ 

Изобретение относится к кремнеземным химически модифицированным сорбентам. Удаление ионов металлов осуществляют обработкой водных растворов солей этих металлов модифицированной горелой породой месторождения "Дальние горы", г. Киселевск Кемеровской области. С целью повышения сорбционных свойств горелой породы проводят ее модификацию раствором фосфата натрия с концентрацией 0,001 моль/л в количестве 20 мл на 1 г сорбента при температуре 20oС в течение 30 мин. Изобретение позволяет упростить способ получения и повысить емкость сорбента к ионам меди, кадмия и свинца. 1 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к кремнеземным химически модифицированным сорбентам и может быть использовано для извлечения ионов металлов из растворов.

В промышленности применяют, в основном, реагентный метод очистки сточных вод, содержащих ионы тяжелых металлов.

Недостатком этого метода является низкая степень очистки сточных вод. Остаточное содержание металлов достигает нескольких мг/л, хотя ПДК для многих металлов установлена на уровне 0,1-0,01 мг/л. Кроме того, после проведения реагентной очистки сильно возрастает минерализация воды, что затрудняет ее дальнейшую очистку.

Известен способ очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов с применением химически модифицированных растительных отходов (древесных опилок, коры, шлам-лигнина). В качестве модификаторов используют различные комплексообразующие реагенты.

К недостаткам данного способа можно отнести низкую сорбционную емкость предлагаемых сорбентов. Например, емкость наиболее селективного к ионам тяжелых металлов шлам-лигнина, модифицированного 4-метил-5-азонон-3,5-диендиол-2,9, составляет 2,3 мг/г для ионов меди (II) и 0,08 мг/г для ионов кадмия (II) [1].

Наиболее близким к предлагаемому является способ очистки воды от ионов тяжелых металлов с помощью модифицированного кремнезема. Сорбент получают путем обработки кремнезема (силикагель 750/65 аминопропиловый) раствором дифенилтиохлорида фосфора в органическом растворителе. Молярное соотношение аминопропилового кремнезема, модификатора и органического основания 1:(1-1,5): (1-2). Сорбционная емкость полученного сорбента по ионам меди (II) 25 мг/г сорбента [2].

Недостатком данного способа является его многостадийность, использование большого количества реагентов и невысокая сорбционная емкость полученных адсорбентов.

Целью изобретения является упрощение способа получения и повышения емкости и селективности сорбента к ионам меди (II), кадмия (II) и свинца (II). Кроме того, целью изобретения является снижение себестоимости способа получения сорбента.

Поставленная цель достигается тем, что при очистке воды от ионов меди (II), кадмия (II) и свинца (II) в качестве сорбента используют природный кремнезем - горелую породу, модифицированную фосфатом и карбонатом натрия.

Способ осуществляется следующим образом.

В качестве сорбента используют горелую породу месторождения "Дальние горы" г. Киселевска Кемеровской области следующего состава, мас.%: SiO2 - 68,2, Аl2О3 - 21,5, Fе2O3 - 4,7, остальное - 5, с общей пористостью 50-60%. Для повышения сорбционных свойств горелой породы ее обрабатывают растворами-модификаторами.

Пример 1. В колбу вносят 1 г горелой породы с размером частиц 1,5-2 мм, добавляют 20 мл фосфата натрия с концентрацией 0,001 моль/л, выдерживают при температуре 20oС в течение 30 минут, твердую фазу отделяют фильтрованием, промывают дистиллированной водой. Получают сорбент, содержащий на поверхности фосфат-ионы и имеющий сорбционную емкость по ионам меди (II) - 36 мг/г, кадмия (II) - 21,2 мг/г и свинца (II) 45,3 мг/г.

Пример 2. В условиях примера 1. Модификацию сорбента проводят при температуре 60oС. Емкость полученного сорбента по ионам меди (II) - 38 мг/г, кадмия (II) - 22 мг/г и свинца (II) - 48,6 мг/г.

Пример 3. В условиях примера 1. Используют в качестве модификатора карбонат натрия с концентрацией 0,001 моль/л в количестве 20 мл на 1 г сорбента. Модификацию породы и сорбцию ионов металлов проводят при температуре 20oС. Емкость полученного сорбента по ионам меди (II) - 32 мг/г, кадмия (II) - 12,1 мг/г и свинца (II) - 37,7 мг/г.

Пример 4. В условиях примера 3. Модификацию проводят при температуре 60oС. Емкость полученного сорбента по ионам меди (II) - 34,8 мг/г, кадмия (II) - 14 мг/г и свинца (II) - 39,6 мг/г.

Пример 5. В качестве сорбента используют чистую горелую породу. Сорбцию ионов металлов проводят при температуре 20oС. Емкость сорбента по ионам меди (II) - 13,9 мг/г, кадмия (II) - 4,2 мг/г и свинца (II) - 30,2 мг/г.

Пример 6. В условиях примера 5. Сорбцию ионов металлов проводят при температуре 60oС. Емкость сорбента по ионам меди (II) - 16 мг/г, кадмия - 6,5 мг/г и свинца - 33,6 мг/г.

В таблицу сведены данные по примерам 1-6. Сорбционная емкость полученных сорбентов по ионам меди (II) составляет 14-38 мг/г. Использование в качестве сорбента модифицированной горелой породы позволяет упростить процесс очистки воды. Полученные сорбенты характеризуются селективностью к ионам меди (II), кадмия (II) и свинца (II), низкой себестоимостью, они нетоксичны и обладают высокими кинетическими показателями.

Источники информации

1. С.С. Тимофеева, О.В. Лыкова, Б.Ф. Кухарев // Химия и технология воды, 1990, т. 12, 6.

2. А.с. 1613129 СССР, МКИ В 01 D 15/08/ В.Н. Зайцев, С.В. Гуцалюк и В.В. Скопенко - Опубл. 15.12.90. Бюл. 46. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Способ получения сорбента для извлечения ионов металлов из растворов, включающий модификацию кремнеземного носителя, отличающийся тем, что в качестве кремнеземного носителя используют горелую породу следующего состава, мас. %: SiО2 68,2, Аl2О3 21,5, Fe2О3 4,7, остальное 5, с общей пористостью 50-60%, а в качестве модификатора используют фосфат натрия.


ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян

Независимый научно технический портал
Устройства и способы извлечения цветных, редкоземельных и благородных металлов






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска: "и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+извлечение -золота".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "золото" будут найдены слова "золотой", "золотое" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("золото!").




Рейтинг@Mail.ru