АЛЮМОСИЛИКАТНЫЙ СОРБЕНТ -

АЛЮМОСИЛИКАТНЫЙ СОРБЕНТ - "СИАЛЛИТ" И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ


RU (11) 2035994 (13) C1

(51) 6 B01J20/16, C01B33/36 

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

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

(21) Заявка: 93054568/26 
(22) Дата подачи заявки: 1993.12.15 
(45) Опубликовано: 1995.05.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Заявка Японии N 61-183150, кл. C 01B 33/28, B 01J 20/16, 1986. 2. Добыча, переработка и применение цеолитов. Тбилиси, 1986. 3. Цеолиты-новый тип минерального сырья, М.: Недра, 1987. 
(71) Заявитель(и): Товарищество с ограниченной ответственностью "Экос" 
(72) Автор(ы): Челищев Н.Ф. 
(73) Патентообладатель(и): Товарищество с ограниченной ответственностью "Экос" 

(54) АЛЮМОСИЛИКАТНЫЙ СОРБЕНТ - "СИАЛЛИТ" И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ 

Сорбент содержит природный цеолит из ряда клиноптилолита или морденита, или филлипсита, или шабазита или их смесь, или смесь цеолитов с монтмориллонитом и примесные минералы при следующих соотношениях ингредиентов, мас.%: алюмосиликатные ионообменные минералы 70- 98; примесные минералы 2 - 30 и имеет обменную емкость 1,2 - 2,1 мг-экв/г. Способ получения сорбента путем обогащения природного цеолитсодержащего сырья включает дробление, гравитацию, магнитную сепарацию и классификацию на два класса крупности: крупный класс - более 0,1 - 3 мм и мелкий класс - менее 0,1 - 3 мм, позволяющую увеличить содержание цеолита в мелком классе сорбента на 10 - 30 мас.%. Химическое обогащение и облагораживание проводят путем обработки мелкого класса сорбента водными растворами кислот, щелочей или солей или последовательной обработкой этими реагентами с концентрацией растворов 1 - 10 мас.%, снижающей содержание токсичных примесей на 30 - 80 мас.% и повышающей обменную емкость сорбента на 0,1 - 0,5 мг-экв/г. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 2 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к алюмосиликатным сорбентам многоцелевого использования, содержащим природные ионообменные алюмосиликатные минералы (цеолиты, глинистые минералы) в количествах, существенно превышающих их содержание в исходном минеральном сырье, имеющим повышенную обменную емкость и освобожденным от вредных примесей.

Известны сорбенты на основе природных цеолитов и способы обогащения алюмосиликатных природных сорбентов с целью увеличения содержания ионообменных минералов и химического модифицирования для получения монокатионных форм [1-3] Эти способы относятся к обогащению бедного минерального сырья с содержанием полезных компонентов менее 50 мас.

Методами магнитной сепарации удается повысить содержание цеолита в концентрате по сравнению с исходной породой на 3-5 мас. Гравитационными методами (концентрационный стол, циклоны, шлюзы) достигнуто обогащение на 5-7% по сравнению с исходной породой. Флотационные методы обогащения также мало эффективны при обогащении алюмосиликатных сорбентов и загрязняют поверхность зерен вредными флотореагентами. Кроме того, обогатительные методы и методы ионообменного модифицирования не позволяют освободиться от основной части нормируемых токсичных элементов (тяжелых металлов и др.), постоянно присутствующих в природном минеральном сырье.

Недостатком обогащенных алюмосиликатных природных сорбентов, получаемых ранее, является низкое содержание ионообменных минералов (менее 70 мас.), высокое (до 10 мас.) содержание в них примесных неалюмосиликатных минералов (сульфидов, гидроксидов железа и марганца, фосфатов, карбонатов и металлического железа), а также токсичных химических элементов (As, Cd, Hg, Pb и др. ).

Задачей изобретения является получение экологически чистого алюмосиликатного сорбента с высоким содержанием алюмосиликатных ионообменных минералов (цеолитов, глинистых минералов) и низким содержанием примесных минералов (кварц, полевые шпаты, слюды, сульфиды и окислы металлов) и токсичных элементов (Fe, Mn, Pb, Zn,Cu, Cd, As,Hg и др.) по сравнению с природным цеолитовым сырьем. Кроме того, ставится задача по раскачке (увеличению обменной емкости и кинетических показателей) и облагораживанию (снижению концентрации абразивных минералов и токсичных элементов, выбеливанию), природного сырья. Все это обеспечивает получение алюмосиликатного сорбента, пригодного для использования в таких новых направлениях, как производство моющих средств, ветеринарных и медицинских фармакологических препаратов, парфюмерных изделий и пищевых продуктов.

Для этого алюмосиликатный сорбент, содержащий природный ионообменный алюмосиликатный минерал, в качестве ионообменного минерала содержит цеолит из ряда клиноптилолита или морденита, или филлипсита, или шабазита или их смесь, или смесь цеолита с монтмориллонитом и примесные минералы типа кварца, полевых шпатов, слюд при следующих соотношениях ингредиентов, мас.

Природный алюмосиликатный ионообменник 70-98

Примесные минералы 2-30 имеет обменную емкость 1,2-2,1 мг-экв/г и гранулометрический состав менее 0,1-3 мм.

В способе получения алюмосиликатного сорбента, включающем дробление, измельчение, классификацию, магнитное и гравитационное обогащение в одну или несколько стадий в воздушной или водной среде, при классификации выделяют два класса крупности следующего гранулометрического состава, мм: Крупный класс более 0,1-3 Мелкий класс менее 0,1-3

При этом крупный класс идет на получение других продуктов или в отвал, а мелкий класс на дальнейшее обогащение или измельчение до требуемого гранулометрического состава. Избирательное измельчение и классификация позволяют увеличить содержание цеолита в сорбенте на 10-30 мас. Последовательность применения методов избирательного измельчения и классификации и методов гравитационного и магнитного обогащения может быть различной.

После механического обогащения сорбент может подвергаться дополнительной химической обработке водными растворами кислот или щелочей, или солей или последовательной обработке этими реагентами с концентрацией их в растворе 1-10 мас. позволяющей снизить содержание токсичных компонентов в сорбенте на 30-80 мас. и повысить обменную емкость сорбента на 0,1-0,5 мг-экв/г. Химическая обработка позволяет также существенно улучшить кинетические характеристики предлагаемого сорбента.

Сущность способа получения сорбента состоит в избирательном измельчении цеолитовых и глинистых минералов и концентрации их в мелком классе при воздушной или мокрой классификации, а также в химической раскачке и облагораживании природного сорбента. Получаемый по предлагаемому способу сорбент характеризуется существенным улучшением технологических показателей по сравнению с необработанным природным сырьем.

П р и м е р 1. Цеолитсодержащая порода с содержанием клиноптилолита 68 мас. раздробленная до крупности 1 мм, подвергнута сухой магнитной сепарации и воздушной классификации по классу крупности 0,2 мм. При этом за счет классификации достигнуто обогащение на 14 мас. а за счет магнитной сепарации- на 2 мас.

Обогащенный продукт подвергнут обработке 1%-ном раствором соляной кислоты и переведен в Са-форму 5%-ным раствором гидроксида кальция. При этом обменная емкость сорбента увеличилась на 0,3 мг-экв/г, а степень очистки от токсичных элементов составила 50 мас.

Алюмосиликатный сорбент содержит 84 мас. клиноптилолита и имеет обменную емкость 1,6 мг-экв/г.

П р и м е р 2. Цеолитово-бентонитовая порода с содержанием ионообменных алюмосиликатных минералов 71 мас. раздробленная до крупности 1 мм, подвергнута классификации на гидроциклоне по классу крупности в сливе гидроциклона 0,1 мм. При этом за счет мокрой классификации достигнуто обогащение на 20 мас.

Обогащенный продукт подвергнут обработке 3%-ным водным раствором щавелевой кислоты и переведен в Na-форму путем обработки 5%-ным водным раствором гидроксида натрия. За счет химической обработки обменная емкость сорбента увеличилась на 0,4 мг-экв/г, а степень очистки от тяжелых металлов и других токсичных элементов составила 80 мас.

Алюмосиликатный сорбент содержит 91 мас. клиноптилолита и монтмориллонита и имеет обменную емкость 1,8 мг-экв/г.

П р и м е р 3. Цеолитовая порода с содержанием 68 мас. смеси клиноптилолита и морденита, раздробленная до крупности 3 мм, подвергнута магнитной сепарации, стадиальному измельчению и классификации по классу крупности 0,5 мм. При этом за счет избирательного дробления и классификации достигнуто обогащение концентрата цеолитом на 12 мас. Химической обработке концентрат не подвергался.

Алюмосиликатный сорбент содержит 80 мас. клиноптилолита и морденита и имеет обменную емкость 1,4 мг-экв/г.

П р и м е р 4. Цеолитовая порода c содержанием морденита 60 мас. раздробленная до крупности 3 мм, подвергнута стадиальному дроблению и классификации по классу крупности 1 мм и сухой магнитной сепарации. При этом достигнуто обогащение концентрата морденитом на 11 мас.

Концентрат подвергнут химической обработке 10% -ном водным раствором соляной кислоты с целью получения водородной формы морденита.

Алюмосиликатный сорбент содержит 71 мас. морденита и имеет обменную емкость 1,2 мг-экв/г.

П р и м е р 5. Цеолитсодержащая порода с концентрацией филлипсита 45 мас. раздробленная до крупности 3 мм, подвергнута стадиальному додрабливанию и классификации по классу крупности 2 мм и сухой магнитной сепарации. В результате избирательного дробления и классификации достигнуто обогащение на 9 мас.

Концентрат подвергнут химической обработке 10% -ным водным растворoм хлорида калия с целью получения калиевой формы сорбента.

Алюмосиликатный сорбент содержит 70 мас. филлипсита и имеет обменную емкость 1,5 мг-экв/г.

П р и м е р 6. Рудоразборный концентрат, содержащий 70 мас. шабазита, раздробленный до крупности 5 мм, подвергнут магнитной сепарации и классификации по классу крупности 3 мм. За счет магнитной сепарации и классификации достигнуто обогащение на 28 мас. и получена мономинеральная фракция шабазита, содержащая всего 2 мас. примесных минералов (кварц).

Химическая обработка концентрата не проводилась.

Алюмосиликатный сорбент содержит 98 мас. шабазита и имеет обменную емкость 2,1 мг-экв/г.

Результаты примеров обобщены в табл.1 и 2, иллюстрирующих состав и способ получения алюмосиликатного сорбента из различных видов природного минерального сырья. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Алюмосиликатный природный сорбент, содержащий ионообменные и примесные минералы, отличающийся тем, что в качестве ионообменного минерала он содержит цеолиты из ряда клиноптилолита, или морденита, или филлипсита, или шабазита, или их смесь, или смесь цеолитов с монтмориллонитом и примесные минералы типа кварца, полевых шпатов, слюд при следующем соотношении ингредиентов, мас.

Алюмосиликатные ионообменные минералы 70 98

Примесные минералы 2 30

имеет обменную емкость 1,2 2,1 мг-экв/г и гранулометрический состав менее 0,1 3 мм.

2. Способ получения алюмосиликатного сорбента, включающий дробление, измельчение, классификацию, гравитационное и магнитное обогащение в воздушной или водной среде, отличающийся тем, что при классификации выделяют два класса крупности со следующим гранулометрическим составом, мм: крупный класс более 0,1 3, мелкий класс менее 0,1 3.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что сорбент классов крупности менее 0,1 3 мм дополнительно подвергается химической обработке водными растворами кислот, или щелочей, или солей или последовательной обработке этими реагентами с концентрацией растворов 1 10 мас.




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