Способ получения углерод минерального сорбента

(51) 01 20/20 (2009.01) 01 31/08 (2009.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ может быть использовано в процессах концентрирования металлов и органических соединений из водных растворов, очистки хозяйственно-бытовой воды, производственных и сточных вод от различных загрязнителей, в пищевой промышленности, в частности, при изготовлении ликероводочных изделий. Достигаемый технический результат упрощение технологии - достигается в получении углерод - минерального сорбента, включающее смешение шунгитового концентрата с содержанием углерода 30-50 со связующим, брикетирование,сушку брикетов при температуре 1105 С,активацию острым паром, углекислым газом или их смесью, в качестве связующего используют бентонитовую глину, которую предварительно обрабатывают водным раствором в соотношении ТЖ 0,751.(72) Наурызбаев Михаил Касымович Ефремов Сергей Анатольевич Нечипуренко Сергей Витальевич(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Казахский национальный университет им. Аль-Фараби Министерства образования и науки Республики Казахстан Акционерное общество Фонд науки(56) Предварительный патент РК 15932, кл. 01 20/20, С 01 В 31/08, 2005(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УГЛЕРОД МИНЕРАЛЬНОГО СОРБЕНТА(57) Изобретение относится к технологии получения углерод - минеральных сорбентов на основе углеродсодержащего минерального сырья и 22991 Изобретение относится к технологии получения углерод - минеральных сорбентов на основе углеродсодержащего минерального сырья и может быть использовано в процессах концентрирования металлов и органических соединений из водных растворов, очистки хозяйственно-бытовой воды,производственных и сточных вод от различных загрязнителей, в пищевой промышленности, в частности, при изготовлении ликероводочных изделий. Известен способ получения активного угля для изготовления ликеро - водочных изделий (патент 2111165, МПК 6 В 01 20/20, С 01 В 31/08, Опубл. 20.05.98 г), основанный на карбонизации зерен углеродсодержащего материала (каменного угля и/или полукокса) при 450-600 С со скоростью подъема температуры 20-40 С/мин с последующей активацией при 860-950 С до суммарного объема пор 0,55-0,75 см 3/г, обработкой 10-ным раствором соляной кислоты при 60 С в течение 1,5 ч,отмывкой от С - ионов горячей (80-90 С) водой и сушкой. Недостатком данного способа является использование дорогого химического реактива соляной кислоты,проведение процесса в агрессивной среде, необходимость нейтрализации образующихся кислых стоков. Известны установка и способ для получения углеродного сорбента (патент 2148013, МПК 6 В 01 20/20, С 01 В 31/08, 0120/30, Опубл. 27.04.2000 г.) путем сушки твердого органического сырья газообразными продуктами карбонизации при 550-600 С и активации при 750-800 С парогазовой смесью с подачей парогазовой смеси со стадии активации на стадию карбонизации, при этом парогазовую смесь для активации получают путем смешения водяного пара с продуктами сжигания жидкого топлива при 1200-1800 С, а подачу парогазовой смеси на стадию карбонизации осуществляют, но меньшей мере, в двух точках,одна из них расположена в верхней части реактора карбонизатора, а другая - в его нижней части. Адсорбционная активность получаемого сорбента по йоду - не менее 50. Недостатком изобретения является сложность технологического процесса,обусловленная дополнительным сжиганием жидкого топлива при 1200-1800 С, для получения парогазовой смеси для активации сорбента. Наиболее близким к заявляемому является способ получения углерод - минерального сорбента(Предварительный патент РК 15932, МПК 6 В 01 20/20, С 01 В 31/08 Опубл. 15.07.2005, бюл.7),основанный на термической обработке углеродсодержащего материала и его активации. В качестве исходного материала используют шунгитовое сырье с содержанием углерода от 15 до 75, которое измельчают, отбирают фракцию 70 мкм, смешивают с 15-пым водным раствором сахарозы до консистенции густого теста,выдавливают через шнек 2 мм брикеты размером 5-8 мм. Брикеты высушивают при температуре 1105 С в течение 1 ч., подвергают термической 2 обработке при 600 С в течение 20 мин., после чего рассеивают и отбрасывают фракцию до 2 мм. Брикеты активируют острым паром, углекислым газом или их смесью в течение 45 мин. Недостатком данного способа получения сорбента является высокая энергоемкость производства, использование дорогого химического реактива - сахарозы, необходимость нейтрализации отходящих газов в процессе карбонизации сахарозы. Техническим результатом предлагаемого изобретения является упрощение технологии получения сорбента с высокими показателями сорбционных свойств, расширение сырьевой базы,снижение энергозатрат за счет исключения стадии карбонизации связующего,обеспечение экологической чистоты производства. Технический результат достигается предлагаемым способом получения углеродминерального сорбента,включающим смешение шунгитового концентрата со связующим,брикетирование, сушку брикетов при температуре 1105 С, активацию острым паром, углекислым газом или их смесью, но в отличие от известного используют шунгитовый концентрат с содержанием углерода 30-50, в качестве связующего бентонитовую глину, которую предварительно обрабатывают водным раствором в соотношении ТЖ 0,751. В результате использования в качестве связующего бентонитовой глины исключается стадия карбонизации, что существенно снижает энергозатраты и конечную себестоимость сорбентов. Соотношение глина-сорбент определено, как оптимальное при показателях механической прочности 65-80. Способ осуществляется следующим образом. Шунгитовый концентрат с содержанием углерода 30-50 смешивают с предварительно подготовленной(подготовка заключается в обработке бентонитовой глины водным раствором в соотношении ТЖ, как 0,751) бентонитовой глиной,(10-25 мас.) до консистенции густого теста, через шпек выдавливают брикеты заданного размера,брикеты сушат при температуре 1105 С, затем активируют острым паром, углекислым газом или их смесью. После завершения активации сорбент готов к использованию. Данный способ позволяет получить дешевый углерод - минеральный сорбент с высокими показателями сорбционных свойств удельной механической поверхностью 280-450 м 2/г прочностью - 65-80 суммарным объемом пор 0,9-1,8 см 3/г. При этом упрощается технология производственного процесса,обеспечивается снижение энергозатрат и повышается экологическая чистота процесса за счет исключения стадии карбонизации связующего. Использование в качестве связующего бентонитовой глины обеспечивает высокую механическую прочность сорбента. Получение сорбента в виде брикетов повышает газопроницаемость,снижение сопротивления при сорбции водных суспензий,облегчает процесс его транспортировки. 22991 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ получения углерод - минерального сорбента, включающий смешение шунгитового концентрата со связующим, брикетирвание, сушку брикетов при температуре 1105 С, активацию острым паром, углекислым газом или их смесью,отличающийся тем, что используют шунгитовый концентрат с содержанием углерода 30-50, в качестве связующего - бентонитовую глину,которую предварительно обрабатывают водным раствором в соотношении ТЖ 0,751.