Способ получения сорбционного материала

(51) 01 20/24 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ материала, снижении стоимости его производства. Технический результат от использования изобретения состоит в интенсификации помола компонентов сорбционного материала. Предложен способ получения сорбционного материала на основе бентонитовой глины,включающий термическую обработку древесных опилок при температуре 90-95 С, смешивание бентонитовой глины, древесных опилок, воды и активацию компонентов, отличающийся тем. что активацию компонентов осуществляют способом мокрого измельчения бентонитовой глины и древесных опилок в соотношении 21 в течение 20-30 мин. Мокрое измельчение осуществляют под действием удара и истирания в вибромельнице СВУ-2 периодического действия.(72) Адрышев Айтказы Калиолданович Хайруллина Альмира Адилевна Даумова Гульжан Камалбеккызы Скосарева Татьяна Васильевна(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОРБЦИОННОГО МАТЕРИАЛА(57) Изобретение относится к области прикладной экологии и может быть использовано при очистке сточных вод гальванического и кожевенно-меховых производств от ионов тяжелых металлов производства, в частности ионов общего хрома. Задача, решаемая изобретением, заключается в упрощении технологии изготовления сорбционного Изобретение относится к области прикладной экологии и может быть использовано при очистке сточных вод гальванического и кожевенно-меховых производств от ионов тяжелых металлов производства, в частности, ионов общего хрома. Известен способ модификации природных неорганических сорбентов путем их обработки при температуре 100 С органической кислотой с последующей промывкой и сушкой готового продукта, отличающийся тем, что обработанный органической кислотой сорбент дополнительно обрабатывают глицидилметакрилатом, который берут в количестве 25-33 мас., и подвергают термообработке при температуре 100-140 С, а промывку продукта осуществляют последовательно разбавленными растворами щелочи и соляной кислоты (см. Патентпа изобретение 14907 кл. С 01 В 39/00, опубл. 15.10.2004). Недостатком данного способа является сложность технологии производства сорбционного материала. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является способ получения сорбционного материала,включающий обработку древесных опилок модификатором, смешивание бентонитовой глины,воды и древесных опилок при соотношении бентонитовой глины и воды, равном 12, сушку полученной смеси в течение 3,5-4 ч, измельчение до образования фракции размером 3-15 мм и термическую обработку, отличающийся тем, что обработку древесных опилок осуществляют пропиткой модификатором, в качестве которого используют 4,5-5,5-ный раствор ортофосфорной кислоты, в течение 23-25 ч при комнатной температуре с последующей отмывкой дистиллированной водой, после чего смешивают бентонитовую глину, воду и древесные опилки при соотношении бентонитовой глины и древесных опилок, равном 12. сушат полученную смесь при температуре 80-85 С и проводят термическую обработку при температуре 90-95 С в течение 0,75-1 ч (см. Патентна изобретение 2460580, кл. В 01 20/24, опубл. 10.09.2012). Недостатком описанного способа является длительная процедура подготовки сорбционного материала к использованию,использование химических реагентов приводит ко вторичному загрязнению окружающей среды. Задача, решаемая изобретением, заключается в упрощении технологии изготовления сорбционного материала, снижении стоимости его производства. Технический результат от использования изобретения состоит в интенсификации помола компонентов сорбционного материала. Сущность изобретения заключается в следующем. Предложен способ получения сорбционного материала на основе бентонитовой глины, включающий термическую обработку древесных опилок при температуре 90-95 С,смешивание бентонитовой глины, древесных опилок,воды и активацию компонентов,отличающийся тем, что активацию компонентов осуществляют способом мокрого измельчения бентонитовой глины и древесных опилок в соотношении 21 в течение 20-30 мин. Мокрое измельчение осуществляют под действием удара и истирания в вибромельнице СВУ-2 периодического действия. Для получения сорбционного материала используют бентонитовые глины Таганского месторождения 11 и 14 горизонта, химический состав представлен в таблице . Таблица 1 Химический состав бентонитовых глин Таганского месторождения 11 и 14 горизонтов Горизонт 11 14 Структуру основного минерала бентонитовых глин Таганского месторождения 11 и 14 горизонтов составляет диоктаэдрический монтмориллонит. Так как в бентонитах имеет место замещение А 3 на 2, 4 на А 3 решетка монтмориллонита всегда неуравновешена и имеет отрицательный заряд,который обусловлен главным образом зарядами октаэдрического слоя. Этот отрицательный заряд компенсируется катионами, расположенными в межпакетном пространстве. Заряд октаэдрического слоя действует на обменные катионы через большее расстояние,чем заряд тетраэдрического. Следовательно,сила связи катионов с октаэдрическим слоем менее прочна, по сравнению с тетраэдрическим, что способствует ионобменной позиции. Горизонты 11 и 14 характеризуются хорошей пористостью, которая относится к одним из важных свойств сорбентов. 2 Для механической активации компонентов использовалась вибрационная мельница СВУ-2 периодического действия ТОО ВИБРОМАШ УК конструкции Ковшика А.В., в которой измельчение материала происходит под действием удара и истирания. В качестве мелющих тел применяются стальные ролики. Вместимость помольной камеры 1 л. Размер зерна материала загрузки до 30 мм. Время цикла измельчения 20-30 мин. Время цикла измельчения зависит от исходных характеристик измельчаемых материалов. Конструкция вибрационной мельницы обеспечивает интенсификацию процесса в 5-10 раз и позволяет осуществить процесс мокрого измельчения, при этом сорбционный материал изготавливаемый заявляемым способом приобретает вид пасты. Соотношение бентонитовой глины и древесных опилок, равное 21, является оптимальным и способствует формированию равномерно распределенного слоя бентонитовой глины на более развитой удельной поверхности древесных опилок. Как уменьшение доли бентонитовой глины и увеличение доли древесных опилок, так и увеличение доли бентонитовой глины и уменьшение доли древесных опилок приводит к изменению сорбционной емкости сорбента. Пример. Способ получения сорбционного материала осуществляют следующим образом. Бентонитовую глину предварительно измельчают на щековой дробилке до размеров частиц 1-20 мм,древесные опилки с размером частиц 1-30 мм не подвергают дополнительной обработке. Подготовленные материалы в указанных пропорциях высушивают до постоянной массы при температуре 100 С и загружают в помольные камеры вибрационной мельницы с мелющими телами, туда же подают дистиллированную воду(температура 18-20 С). Время измельчения 20 - 30 минут. Полученный сорбционный материал имеет пастообразную форму и обладает агрегативной устойчивостью, т.е. сохраняет неизменной во времени свою пространственную структуру. Влажность полученного сорбционного материала 60, плотность 1900 кг/м 3. Проведенные исследования эффективности сорбционного материала,полученного с использованием заявляемого способа показали, что интенсивное мокрое измельчение в заявляемых пропорциях в течение заявляемого времени приводит к качественным изменениям его состава. Эффективность очистки по предлагаемому способу и прототипа показана в таблице 2. Таблица 2 Эффективность очистки по предлагаемому способу Компонент, извлекаемый из очищаемых сточных вод Собщ Эффективность по предлагаемому материалу 97-98 Результаты сорбционной очистки сточных вод АО Усть-Каменогорский Арматурный завод от ионов хрома с применением сорбционного материала, изготовленого по заявляемому способу при исходной концентрации очищаемой воды 0,034 мг/дм 3 представлены в таблице 3. Таблица 3 Результаты сорбционной очистки хромсодержащих сточных вод АО Усть-Каменогорский Арматурный завод Бентонитовая глина 11 горизонта древесные опилки (21) Бентонитовая глина 14 горизонта древесные опилки (21) Из таблицы 3 видно, что очистка сточных вод предлагаемым сорбционным материалом на основе бентонитовых глин от ионов общего хрома,характеризуется высокой эффективностью очистки и соответствует нормам предельно допустимых концентраций. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ получения сорбционного материала на основе бентонитовой глины,включающий термическую обработку древесных опилок при температуре 90-95 С, смешивание бентонитовой глины, древесных опилок, воды и активацию компонентов, отличающийся тем, что активацию компонентов осуществляют способом мокрого измельчения бентонитовой глины и древесных опилок в соотношении 21 в течение 20-30 мин. 2. Способ получения сорбционного материала по п.1, отличающийся тем, что мокрое измельчение осуществляют под действием удара и истирания в вибромельнице СВУ-2 периодического действия.