СПОСОБ ВОДОПОДГОТОВКИ ДЛЯ ГИДРОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ РУД И ПИТЬЕВОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

СПОСОБ ВОДОПОДГОТОВКИ ДЛЯ ГИДРОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ РУД И ПИТЬЕВОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ


RU (11) 2095316 (13) C1

(51) 6 C02F1/00, C02F1/32, C02F1/42, E21B43/28 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2007 - прекратил действие 

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

(21) Заявка: 97100409/03 
(22) Дата подачи заявки: 1997.01.21 
(45) Опубликовано: 1997.11.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Курс общей химии. - М.: Высшая школа, 1990, с.377 - 380. 
(71) Заявитель(и): Индивидуальное частное предприятие Научно-производственная фирма "ВОЛТЭК" 
(72) Автор(ы): Секисов А.Г.; Пискунов С.А.; Дзитиев А.А.; Новиков А.И.; Кузин В.В.; Маланьин В.А. 
(73) Патентообладатель(и): Научно-производственная фирма "ВОЛТЭК" 

(54) СПОСОБ ВОДОПОДГОТОВКИ ДЛЯ ГИДРОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ РУД И ПИТЬЕВОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для извлечения ионов ценных компонентов из растворов, а также для очистки воды до кондиций, позволяющих использовать ее в бытовых - питьевых целях. Способ включает ионообменное концентрирование ионов ионитами. Новым является то, что перед ионным обменом раствор подвергают облучению светом, преимущественно в ультрафиолетовой области спектра, чем добиваются фотолиза воды и соответственно формирования в ней дополнительных гидроксилионов, ионов гидроксония, диоксида и перекиси водорода, а также подавления жизнедеятельности болезнетворных микроорганизмов, бактерий и уничтожения вирусов. 2 з.п.ф-лы. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для извлечения ионов ценных компонентов из растворов, а также для очистки воды до кондиций, позволяющих использовать ее в бытовых (питьевых) целях.

Способ включает ионообменное концентрирование ионов ионитами. Новым является то, что раствор перед ионообменным концентрированием облучают светом преимущественно в ультрафиолетовом диапазоне, чем добиваются формирования неравновесного ионно-гидратного баланса, а также подавления жизнедеятельности болезнетворных микроорганизмов, бактерий и вирусов.

Известен способ извлечения ионов ценных компонентов из растворов и очистки воды, где осуществляют подачу ионосодержащих растворов в аппарат, содержащий ионообменный материал (ионит), который поглощает анионы и/или катионы и выделяют в раствор эквивалентное количество гидроксилионов, протонов или других анионов и/или катионов соответственно (Курс общей химии. М. Высшая школа, 1990, с.377-380).

Недостатком данного способа является недостаточно высокая скорость насыщения смолы, обусловленная постепенным достижением близкого к стабильному (равновесному) балансу концентраций ионов гидроксония, гидроксилиона и обмениваемых ионов, а также нестерильность, связанная с накоплением на поверхности зернышек смолы и в межзерновом пространстве органического материала, который является средой накопления и источником питания болезнетворных микроорганизмов и появлением их штаммов, устойчивых к неблагоприятным условиям среды обитания, и, следовательно, более опасных для здоровья человека.

Целью изобретения является повышение скорости насыщения ионита ионами и уменьшения попадания в очищенную воду болезнетворного биологического субстрата за счет опережающего облучения раствора светом преимущественно в ультрафиолетовом диапазоне, что обеспечивает за счет фотолиза воды и преобразования растворенного в ней двухатомарного кислорода в озон формирования в растворе дополнительных гидроксил-ионов, ионов гидроксония и диоксида (пероксида). Образование дополнительных ионов в растворе приводит (до их рекомбинации) к изменениям в локальных областях раствора к неравновесным ионно-обменным процессам. Кроме того, кванты электромагнитного излучения в ультрафиолетовой части спектра, обладая достаточно высокой энергией, передают в момент облучения ионам раствора в ближней к излучателю зоне импульс, чем также создается неравномерное распределение ионов в объеме раствора, а соответственно в последующем и на границе раздела фаз (смола-раствор). Неравновесные условия на границе раздела фаз повышают разность концентраций ионов в локальных зонах, а следовательно скорость диффузии обмениваемых ионов, и соответственно скорость ионного обмена и ионную емкость смолы. Воздействие коротковолнового ультрафиолетового излучения на микроорганизмы, бактерии и вирусы, как известно, вызывает угнетающий эффект, поэтому параллельно с повышением эффективности ионообменного процесса осуществляется и обеззараживание воды.

Способ осуществляется следующим образом.

Содержащая ионы вода (раствор) подается в ионообменную колонну, на входе в которую установлен источник света с излучением преимущественно в ультрафиолетовом диапазоне. При этом в ближнем к источнику слое раствора происходят следующие процессы:

1. Озонирование растворенного в воде кислорода.

2. Фотолиз воды с формированием перекиси водорода, частично диссоциирующей на протон, образующий ион гидроксония и диоксид (пероксид) водорода. Эти соединения нетоксичны и, главное, впоследствии рекомбинируют с образованием воды. Кроме того, происходит перевод части органического субстрата в форму сложных ионов.

3. Миграция ионов растворенных веществ в более глубокие слои.

4. Укрупнение гидратных оболочек ионов и уменьшение их экранирующего эффекта.

5. Обеззараживание воды.

Следующим этапом является поступление раствора с наличием дополнительных ионов в ионообменные колонны, содержащие необходимый набор ионообменных смол (ионитов).

За счет наличия сформированной неравновесной среды происходят следующие процессы на границе раздела фаз (твердая жидкая): усиление колебаний ионов ионита при взаимодействии с поляризующимися молекулами воды, гидратными ионами и ионами растворенных веществ; разрыв связи мобильного иона ионита с ионами матрицы и образование связи с соответствующими гидратными ионами и поляризованными молекулами воды при переходе в жидкую фазу; образование связи иона матрицы с гидратированным ионом противоположного знака, входящего в состав исходного раствора; противонаправленная миграция ионов ионита и поглощенных из раствора ионов в приповерхностных слоях зерен ионитов.

Конечным итогом изложенных выше процессов является обеззараженная и очищенная от ионов вода, достигаемым по сравнению с прототипом, меньшим удельным количеством ионитов за счет повышения скорости процесса и его сорбционной емкости.

Для усиления эффекта и обеспечения регенерации ионитов проводят мембранный электролиз (электродиализ) с продуцированием во втором случае гидроксил ионов для анионита и ионов гидроксония для катионита.

Причем в зависимости от ионного состава и газонасыщенности исходного раствора электродиализ как активирующий так и регенерирующий, целесообразно осуществлять или до фотолиза воды или после него. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Способ извлечения ионов ценных компонентов и очистки воды, включающий извлечение из нее посредством ионного обмена катионов и анионов солеобразующих элементов и комплексных соединений, отличающийся тем, что перед ионным обменом раствор подвергают облучению светом преимущественно в ультрафиолетовой области спектра, чем добиваются фотолиза воды и соответственно формирования в ней дополнительных гидроксил-ионов, ионов гидроксония, диоксида и перекиси водорода, а также подавления жизнедеятельности болезнетворных микроорганизмов, бактерий и уничтожения вирусов.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что раствор подвергают облучению в ультрафиолетововй области спектра в зоне перехода от анионитовой к катионитовой части ионита.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед ионным обменом наряду с фотолизом проводят электродиализ воды.




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
Воздухо- и водоочистка. Опреснительные установки






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 страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "очистка воды" будет найдено словосочетание "очистка воды". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("очистка" или "воды").

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: "+очистка -воды".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "сток" будут найдены слова "стоков", "стоки" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "сток!".


Устройства и способы водоочистки | Опреснительные установки. Дистилляторы | Устройства и способы воздухоочистки


Рейтинг@Mail.ru