Способ получения модифицированного шунгита

(51) 01 20/20 (2006.01) 01 31/08 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(57) Изобретение относится к области получения сорбентов и может быть использовано в химической промышленности и области охраны окружающей среды для очистки сточных вод от ионов меди и свинца. Достигаемый технический результат увеличение удельной поверхности, сорбционных свойств. Способ получения модифицированного шунгита включает обработку образцов шунгита органическим веществом в течение 1 часа при температуре 110 С. В качестве органического вещества используют 0,5-1,2 раствор натрийкарбоксиметилцеллюлозы. Способ позволяет получить сорбент с высокими сорбционными свойствами по отношению к ионам свинца и меди.(72) Хамитова Корлан Кадырбековна Демеев Бауржан Байтугулович Могильный Валерий Валентинович Наурызбаев Михаил Касымович(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Казахский национальный университет им. аль-Фараби Министерства образования и науки Республики Казахстан(56) Журинов М.Ж., Серикбаев Б.А., Иманалиев С.В. и др. Очистка сточных вод от ионов тяжелых металлов Коксуйским шунгитом. Вестник КазНУ,2007(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННОГО ШУНГИТА 21445 Изобретение относится к области получения сорбентов и может быть использовано в химической промышленности и области охраны окружающей среды для очистки сточных вод от ионов меди и свинца. Известен способ получения углеродминерального сорбента (предпатент РК 15932,МПК 7 В 01 20/20, С 01 В 31/08, опубл. 15.07.2005,бюл.7), включающий термическую обработку углеродсодержащего материала, активацию и сушку, в качестве углеродсодержащего материала используют шунгитовое сырье (шунгитовую породу или шунгитовый концентрат), которое смешивают со связующим 15-35-ным водным раствором сахарозы, полученную смесь брикетируют, брикеты в течение 1 часа сушат при температуре 1105 С,затем в течение 20 мин. подвергают термической обработке при 600-900 С с последующей активацией острым паром, диоксидом углерода или их смесью. Недостатком известного технического решения являются большие энергозатраты при термической обработке. Известен способ получения модифицированного шунгита, используемого в качестве сорбента(предпатент РК 13791, МПК 7 В 0120/30, В 0120/02, опубл. 15.12.2003, бюл.12), включающий дробление природного шунгита и его последующую термообработку, при этом шунгит после дробления подвергают измельчению и флотации эмульгированным керосином при расходе 200-300 г/т с последующей перечисткой жидким стеклом при расходе 150-200 г/т при рН среды 8,0-8,5 с получением концентрата, который подвергают псевдоожижению направленными колебаниями при 650-750 С и давлении 4 кПа. Недостатком известного технического решения является получение сорбента из шунгитсодержащих пород, содержащего примеси мышьяка и серы,являющихся токсичными элементами. Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является способ получения модифицированного шунгита,используемого в качестве сорбента для очистки сточных вод от ионов тяжелых и цветных металлов,включающий обработку шунгита органическим веществом в течение 1 часа, в качестве органического вещества используют полиэтиленгликоль. Удельная поверхность полученных сорбентов составляет 6,17-7,81 м 2/г(Журинов М. Ж., Серикбаев Б. А., Иманалиев С. В. и др. Очистка сточных и природных вод от ионов тяжелых металлов Коксуйским шунгитом // Вестник КазНУ. Серия химическая. - 2007. -5. - с. 182189). Недостатком известного технического решения является снижение удельной поверхности шунгита после модифицирования за счет взаимодействия между компонентами. Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа получения модифицированного шунгита, используемого в качестве сорбента для извлечения ионов цинка и меди. 2 Технический результат - увеличение удельной поверхности шунгита, сорбционных свойств. Технический результат достигается способом,включающим обработку шунгита раствором органического вещества в течение 1 часа, но в отличие от известного, в качестве органического вещества используют 0,5-1,2 раствор натрийкарбоксиметилцеллюлозы при массовом соотношении вещество шунгит 11 и температуре 110 С. Натрийкарбоксиметилцеллюлоза характеризуется высокой сорбционной активностью по отношению к ионам тяжелых и цветных металлов и обладает высокими кинетическими характеристиками известно также,что металлы,сорбированные на сорбенте, полученном на основе целлюлозы, достаточно легко можно десорбировать растворами кислот и неоднократно использовать материал в повторных циклах сорбция десорбция процентное содержание натрийкарбоксиметилцеллюлозы в водном растворе(0,5-1,2) обусловлено возможным закупориванием пор шунгита при более высокой концентрации. Обработку образцов шунгита органическим веществом проводят при температуре 110 С с целью развития удельной поверхности за счет удаления воды из пор сорбента и образования в них анионактивных центров при взаимодействии углерода шунгита и натрийкарбоксиметилцеллюлозы. Исследования показывают,что повышение температуры обработки приводит к изменению структуры натрийкарбоксиметилцеллюлозы и шунгита. Способ получения модифицированного шунгита представлен следующими примерами. Пример 1 В шунгит вносят 0,8 раствор натрийкарбоксиметилцеллюлозы при массовом соотношении веществошунгит 11. Затем подвергают термообработке при температуре 110 С в течение 1 часа. Сорбционное извлечение ионов меди и свинца полученным сорбентом проводят из водных растворов сернокислой соли меди и азотнокислой соли свинца с исходным содержанием каждого металла 400 мг/л. Пример 2 Способ получения модифицированного шунгита проводят по примеру 1,отличающийся тем что, в качестве органического вещества используют 0,5 раствор натрийкарбоксиметилцеллюлозы. Пример 3 Способ получения модифицированного шунгита проводят по примеру 1,отличающийся тем что, в качестве органического вещества используют 1,2 раствор натрийкарбоксиметилцеллюлозы. Пример 4 Способ получения модифицированного шунгита проводят по примеру 1,отличающийся тем что, в качестве органического вещества используют 0,3 раствор натрийкарбоксиметилцеллюлозы. Пример 5 Способ получения модифицированного шунгита проводят по примеру 1,отличающийся тем что, в качестве органического 21445 вещества используют 1,5 раствор натрийкарбоксиметилцеллюлозы. Пример 6 Способ получения модифицированного шунгита проводят по примеру 1, отличающийся тем что, в качестве органического вещества используют 1 раствор полиэтиленгликоля. Физико- химические и сорбционные свойства полученных нами сорбентов представлены в таблицах 1 и 2. Данные таблиц свидетельствуют о том, что наиболее высокие сорбционные показатели отмечаются при использовании раствора натрийкарбоксиметилцеллюлозы концентрацией в пределах 0,5-1,2. Таблица 1 Физико-химические свойства углерод - минерального сорбента Результаты сорбции ионов металлов Пример Показатели сорбции ионов свинца Степень Остаточная извлечения,концентрация,мг/л 11,92 97,02 29,88 92,53 35,64 91,09 41,78 89,56 131,944 67,02 27,73 91,07 Таким образом, результаты проведенных испытаний показывают, что сорбент на основе модифицированного шунгита,полученный предлагаемым способом, характеризуется высокими сорбционными свойствами по отношению к ионам свинца и меди, обладает большой удельной поверхностью и высокой сорбционной емкостью. Доступность и дешевизна шунгитового сырья и натрийкарбоксиметилцеллюлозы, простота технического процесса делают возможным применение сорбента в промышленных условиях. Показатели сорбции ионов меди Остаточная Степень извлечения,концентрация, мг/л 6,49 16,86 44,32 173,54 9,57 39,13 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ получения модифицированного шунгита,включающий обработку шунгита органическим веществом в течение 1 часа, отличающийся тем,что в качестве органического вещества используют 0,5-1,2 раствор натрийкарбоксиметилцеллюлозы при массовом соотношении вещество шунгит 11 при температуре 110 С.