Способ извлечения ионов тяжелых металлов из водных растворов

Авторы патента:

Винокуров Алексей Олегович (RU)

Козлов Владимир Александрович (RU)

Майзлиш Владимир Ефимович (RU)

Шапошников Геннадий Павлович (RU)

Никифорова Татьяна Евгеньевна (RU)

B01J20/32 - пропитка или покрытие

Владельцы патента RU 2608029:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ИГХТУ) (RU)

Изобретение относится к способам извлечения ионов тяжелых металлов сорбцией на природных целлюлозосодержащих сорбентах, из растворов различного состава, образующихся в результате проведения разнообразных технологических процессов, и может быть использовано для совершенствования мембранных и сорбционных технологий, в водоподготовке, при разработке технологий утилизации ионов тяжелых металлов из водных растворов и сточных вод различной природы. Описан способ извлечения ионов тяжелых металлов из водных растворов, заключающийся в контактировании их при комнатной температуре в течение 1-20 мин с модифицированными полимерными сорбентами на основе целлюлозы при модуле водный раствор/сорбент, равном 50-200, в котором модифицирование сорбентов осуществляют нанесением на них динатриевой соли дисульфокислоты фталоцианина меди или кобальта при ультразвуковом воздействии рабочей частотой 22-44 кГц при температуре 90-95°С в течение 30-60 мин в водном растворе, содержащем динатриевую соль дисульфокислоты фталоцианина меди или кобальта 0,1-1,5% от массы сорбента и NaCl 3-15% от массы сорбента при рН 6-8 и модуле раствор/сорбент 10 с последующим отжимом и обработкой сорбентов в растворе поливинилпирролидона концентрацией 10-50 г/л при комнатной температуре в течение 5-15 с, отжимом и высушиванием при температуре 180-200°С до влажности 8-14%. Технический результат: повышение степени извлечения ионов тяжелых металлов из водных растворов и повышение устойчивости модифицированного сорбента при хранении. 1 табл., 5 пр.

Известен способ очистки сточных вод промышленных предприятий от тяжелых металлов, в частности от ионов меди, путем сорбции на древесных опилках, обработанных 4-метил-8-оксо-5-азадекадиен-3,9-OH-2 при массовом соотношении опилки - реагент 1: 0,05÷0,1 [А.с. 1819669 СССР, МКИ⁵ B01J 20/22, B01J 20/30. Способ получения сорбента для очистки сточных вод меди [Текст] / Тимофеева С.С., Кухарев Б.Ф., Станкевич В.К., Клименко Г.Р.; Иркут. ин-т орган, химии СО АН СССР. - №4911863/05; заявл. 15.02.91.; опубл. 7.06.93, Бюл. №21].

Однако такой способ модифицирования опилок является неэкономичным, так как подразумевает применение дорогостоящего реагента в количестве 5-10% от массы сорбента, а также приводит к загрязнению окружающей среды.

Известен способ извлечения ионов тяжелых металлов из водных растворов путем контактирования их с полимерными сорбентами, содержащими целлюлозную компоненту и аминокислотные остатки при модуле раствор/сорбент, равном 50-200. В качестве сорбента используют шроты или жмыхи, предварительно обработанные в водных растворах ферментов при модуле раствор/сорбент 5-50 и концентрации ферментов 1-10% от массы сорбента в течение 1-3 ч при температуре 25-40°C, а контактирование обработанного сорбента осуществляют в течение 5-20 мин при комнатной температуре. В результате применения таких сорбентов степень извлечения ионов Cu(II), Zn(II) и Cd(II) для различных индивидуальных и смешанных образцов шротов и жмыхов составляла от 78,3 до 99,9% [Пат. РФ №2258560, МПК B01J 20/24. Способ извлечения ионов тяжелых металлов из водных растворов / Никифорова Т.Е., Багровская Н.А., Лилин С.А., Козлов В.А. заявитель и патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ГОУВПО "ИГХТУ") (RU), Институт химии растворов Российской академии наук (ИХР РАН) (RU). - №2004102130/15; заявл. 26.01.2004; опубл. 20.08.2005, Бюл. №23. - 6 с.].

Однако этот способ предлагает использование для предварительной обработки сорбентов дорогостоящих и дефицитных реагентов - ферментов и ферментных препаратов (100 мг липазы, полученной из Pseudomonada Cepacia, стоят 61,21 евро [Sigma. 2002-2003]); если липаза выпускается отечественной промышленностью, то ферментный препарат B₁ mix представляет собой опытный образец, разработанный путем генной инженерии на кафедре энзимологии МГУ.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату, то есть прототипом, является способ извлечения ионов тяжелых металлов из водных растворов путем контактирования их при комнатной температуре в течение 1-20 мин с полимерными сорбентами на основе целлюлозы, модифицированными при микроволновом облучении мощностью 300 Вт с частотой 2,45 ГГц при модуле раствор/сорбент, равном 50-200. При этом модифицирование сорбентов осуществляют путем их предварительного погружения в водный раствор капролактама или кубового остатка дистилляции капролактама с концентрацией 2-20 г/л при модуле 15-50 с последующим отжимом и микроволновым облучением в течение 1-5 мин при температуре 150-200°С, а контактирование модифицированных сорбентов с водными растворами проводят при рН раствора 3-7 [Пат. РФ №2495830, МПК C02F 1/62, (2006.01), C02F 1/28 (2006.01), B01J 20/24 (2006.01), B01J 20/32 (2006.01). Способ извлечения ионов тяжелых металлов из водных растворов / Никифорова Т.Е., Козлов В.А., Ефимов Н.А.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (RU). - №2012117931/05; заявл. 28.04.2012; опубл. 20.10.2013, Бюл. №29. - 6 с.].

Недостатками прототипа являются:

- недостаточно высокая степень извлечения ионов тяжелых металлов;

- недостаточно высокая устойчивость модифицированного сорбента при хранении.

Техническим результатом изобретения является:

- повышение степени извлечения ионов тяжелых металлов;

- повышение устойчивости модифицированного сорбента при хранении.

Указанный результат достигается тем, что в способе извлечения ионов тяжелых металлов из водных растворов, заключающемся в контактировании их при комнатной температуре в течение 1-20 мин с модифицированными полимерными сорбентами на основе целлюлозы при модуле водный раствор/сорбент, равном 50-200, согласно изобретению модифицирование сорбентов осуществляют нанесением на них динатриевой соли дисульфокислоты фталоцианина меди или кобальта при ультразвуковом воздействии рабочей частотой 22-44 кГц при температуре 90-95°С в течение 30-60 мин в водном растворе, содержащем 0,1-1,5% от массы сорбента динатриевой соли дисульфокислоты фталоцианина меди или кобальта и 3-15% от массы сорбента NaCl при рН 6-8 и модуле раствор/сорбент 10 с последующим отжимом и обработкой сорбентов в растворе поливинилпирролидона концентрацией 10-50 г/л при комнатной температуре в течение 5-15 с, отжимом и высушиванием при температуре 180-200°С до влажности 8-14%.

Технический результат достигается, так как с использованием предлагаемого модифицированного сорбента возрастает степень извлечения ионов тяжелых металлов из водных растворов и увеличивается устойчивость модифицированного сорбента при хранении.

Для осуществления заявляемого способа извлечения ионов тяжелых металлов из водных растворов используют следующие реагенты:

- Дисульфокислота фталоцианина кобальта динатриевая соль [ТУ 6-09-5508-80].

Однородный порошок синего цвета. Массовая доля динатриевой соли дисульфокислоты фталоцианина кобальта - не менее 35%. Массовая доля нерастворимых в воде веществ - не более 1%.

Массовая доля воды - не более 5%. Остаток после просеивания на сите с сеткой №056 (ГОСТ 3584-73) - не более 2,5%.

- Дисульфокислота фталоцианина меди динатриевая соль

[Кнунянц И.Л., Вонский Е.В., Гусев А.А., Жаворонков Н.М. Химический энциклопедический словарь: Справочник - М.: Советская энциклопедия, 1983. - 788 с.]

• Поливинилпирролидон - аморфный линейный полимер с молекулярной массой от 103 до 106. Гигроскопичен, растворим в воде, нетоксичен, имеет сродство к органическим полимерам.

Водные растворы обладают слабокислой реакцией (pH 5) [ТУ 9365002-46270704-2001. Поливинилпирролидон высокомолекулярный «Полидон»]. Полидон представляет собой воднополимерный состав в виде золя или геля высокомолекулярного поливинилпирролидона.

В качестве сорбентов использовали:

- короткое льняное волокно, представляющее собой вторичный продукт переработки льняной промышленности следующего состава, %: целлюлоза 75…78, гемицеллюлоза 9,4…11,9, лигнин 3,8, пектиновые вещества 2,9…3,2, воскообразные вещества 2,7, азотсодержащие вещества в расчете на белки 1,9…2,1, минеральные вещества 1,3…2,8 [Кричевский Г.Е., Корчагин М.В., Сенахов А.В. Химическая технология текстильных материалов. М., 1985. 640 с.];

- древесные опилки - отход деревообрабатывающей промышленности (состав, % от абсолютно сухой древесины: целлюлоза - 31,0-52,5; лигнин - 19,5-30,9; пентозаны - 5,3-28,3; маннан - 1,3-11,3; галактан - 0,7-14,4; уроновые кислоты - 2,9-8,6; вещества, экстрагируемые горячей водой - 1,4-22,6; вещества, экстрагируемые этиловым эфиром - 0,7-4,6; зола - 0,2-1,0) [Никитин В.М., Оболенская А.В. Щеголев В.П. Химия древесины и целлюлозы. М.: Лесная промышленность, 1978. - 368 с.];

- хлопковая целлюлоза [ГОСТ 595-79 «Целлюлоза хлопковая. Технические условия];

_{- древесная целлюлоза [ГОСТ 11208-82. Целлюлоза древесная (хвойная) сульфатная небеленая. Технические условия];}

- стебли топинамбура представляют собой отход сельскохозяйственного производства следующего состава (в пересчете на сухое вещество): 55,8% углеводов (целлюлоза, гемицеллюлозы, инулин, пектиновые вещества), 10% белков, 18,1% безазотистых экстрактивных веществ 14,3% минеральных веществ и 1,8% жиров [Рязанова, Т.В. Химический состав вегетативной части топинамбура и ее использование / Т.В. Рязанова, Н.А. Чупрова, Л.А. Дорофеева, А.В. Богданов // Лесной журнал. - 1997. - №4. - С. 71-75]/.

Стебли топинамбура очищают от внешнего слоя и измельчают.

Изобретение осуществляют следующим образом.

Пример 1.

10 г древесных опилок погружают в стакан со 100 мл водного раствора (модуль 10) с pH 6, содержащего 0,15 г динатриевой соли дисульфокислоты фталоцианина меди или кобальта (1,5% от массы сорбента) и 1,5 г NaCl (15% от массы сорбента), нагревают до температуры 92°C и подвергают воздействию ультразвука рабочей частотой 22 кГц в течение 40 мин. Затем сорбент извлекают из стакана, отжимают и помещают в стакан с раствором поливинилпирролидона концентрацией 20 г/л на 7 с при комнатной температуре, отжимают и высушивают при температуре 185°C до влажности 14%.

Обработанный сорбент заливают 0,5 л водного раствора при комнатной температуре (модуль 50), pH 5, содержащего 1,5 ммоль/л ионов меди. Через 10 мин раствор отфильтровывают и в фильтрате определяют содержание ионов Cu(II).

Концентрация ионов меди в растворе после контактирования с сорбентом составила 0,268 ммоль/л (степень извлечения 82,1%).

Пример 2.

10 г хлопковой целлюлозы погружают в стакан со 100 мл водного раствора (модуль 10) с pH 7, содержащего 0,01 г динатриевой соли дисульфокислоты фталоцианина меди или кобальта (0,1% от массы сорбента) и 0,3 г NaCl (3% от массы сорбента), нагревают до температуры 93°C и подвергают воздействию ультразвука рабочей частотой 44 кГц в течение 50 мин. Затем сорбент извлекают из стакана, отжимают и помещают в стакан с раствором поливинилпирролидона концентрацией 30 г/л на 10 с при комнатной температуре, отжимают и высушивают при температуре 190°C до влажности 8%.

Обработанный сорбент заливают 1,5 л водного раствора при комнатной температуре (модуль 150), pH 3, содержащего 1,5 ммоль/л ионов никеля. Через 20 мин раствор отфильтровывают и в фильтрате определяют содержание ионов Ni(II). Концентрация ионов никеля в растворе после контактирования с сорбентом составила 0,279 ммоль/л (степень извлечения 81,4%).

Пример 3.

10 г короткого льняного волокна погружают в стакан со 100 мл водного раствора (модуль 10) с pH 8, содержащего 0,05 г динатриевой соли дисульфокислоты фталоцианина меди или кобальта (0,5% от массы сорбента) и 0,8 г NaCl (8% от массы сорбента), нагревают до температуры 90°C и подвергают воздействию ультразвука рабочей частотой 22 кГц в течение 30 мин. Затем сорбент извлекают из стакана, отжимают и помещают в стакан с раствором поливинилпирролидона концентрацией 10 г/л на 5 с при комнатной температуре, отжимают и высушивают при температуре 200°C до влажности 12%.

Обработанный сорбент заливают 2 л водного раствора при комнатной температуре (модуль 200), pH 6, содержащего 1,5 ммоль/л ионов цинка. Через 5 мин раствор отфильтровывают и в фильтрате определяют содержание ионов Zn(II). Концентрация ионов цинка в растворе после контактирования с сорбентом составила 0,297 ммоль/л (степень извлечения 80,2%).

Пример 4.

10 г древесной целлюлозы погружают в стакан со 100 мл водного раствора (модуль 10) с pH 7,5, содержащего 0,01 г динатриевой соли дисульфокислоты фталоцианина меди или кобальта (1,0% от массы сорбента) и 1,2 г NaCl (12% от массы сорбента), нагревают до температуры 94°C и подвергают воздействию ультразвука рабочей частотой 22 кГц в течение 60 мин. Затем сорбент извлекают из стакана, отжимают и помещают в стакан с раствором поливинилпирролидона концентрацией 40 г/л на 15 с при комнатной температуре, отжимают и высушивают при температуре 180°C до влажности 10%.

Обработанный сорбент заливают 1 л водного раствора при комнатной температуре (модуль 100), pH 7, содержащего 1,5 ммоль/л ионов кадмия. Через 1 мин раствор отфильтровывают и в фильтрате определяют содержание ионов Cd(II). Концентрация ионов кадмия в растворе после контактирования с сорбентом составила 0,291 ммоль/л (степень извлечения ионов Cd(II) 80,6%).

Пример 5.

10 г измельченных стеблей топинамбура погружают в стакан со 100 мл водного раствора (модуль 10) с pH 6,5, содержащего 0,08 г динатриевой соли дисульфокислоты фталоцианина меди или кобальта (0,8% от массы сорбента) и 0,7 г NaCl (7% от массы сорбента), нагревают до температуры 95°C и подвергают воздействию ультразвука рабочей частотой 44 кГц в течение 50 мин. Затем сорбент извлекают из стакана, отжимают и помещают в стакан с раствором поливинилпирролидона концентрацией 50 г/л на 12 с при комнатной температуре, отжимают и высушивают при температуре 195°C до влажности 8%.

Обработанный сорбент заливают 0,75 л водного раствора при комнатной температуре (модуль 75), pH 6, содержащего 1,5 ммоль/л ионов меди, никеля, цинка и кадмия в соотношении 1:1:1:1. Через 15 мин раствор отфильтровывают и в фильтрате определяют содержание ионов металлов. Концентрация ионов Cu(II), Ni(II), Zn(II) и Cd(II) в растворе после контактирования с сорбентом составила 0,322; 0,331; 0,333 и 0,400 ммоль/л соответственно (степень извлечения 78,5; 77,9; 77,8 и 73,3%).

Результаты опытов в сравнении с прототипом представлены в таблице.

Из приведенных в таблице данных следует, что предлагаемый способ позволяет достичь заявленного технического результата, а именно: повысить степень извлечения ионов тяжелых металлов на 5-9% и повысить устойчивость при хранении сорбентов, полученных по заявляемому способу, в 1,5 раза (до 18 месяцев) по сравнению с прототипом.

Способ извлечения ионов тяжелых металлов из водных растворов, заключающийся в контактировании их при комнатной температуре в течение 1-20 мин с модифицированными полимерными сорбентами на основе целлюлозы при модуле водный раствор/сорбент, равном 50-200, отличающийся тем, что модифицирование сорбентов осуществляют нанесением на них динатриевой соли дисульфокислоты фталоцианина меди или кобальта при ультразвуковом воздействии рабочей частотой 22-44 кГц при температуре 90-95°С в течение 30-60 мин в водном растворе, содержащем динатриевую соль дисульфокислоты фталоцианина меди или кобальта 0,1-1,5% от массы сорбента и NaCl 3-15% от массы сорбента при рН 6-8 и модуле раствор/сорбент 10 с последующим отжимом и обработкой сорбентов в растворе поливинилпирролидона концентрацией 10-50 г/л при комнатной температуре в течение 5-15 с, отжимом и высушиванием при температуре 180-200°С до влажности 8-14%.

Изобретение относится к получению органоминеральных сорбентов на основе природных алюмосиликатов. Способ получения гидрофобного сорбента из клиноптилолитового туфа включает термообработку клиноптилолитового туфа до постоянной массы, активирование при повышенной температуре в растворе 4,0 М соляной кислоты, промывку водой, сушку до постоянной массы, обработку раствором диметилдихлорсилана или триметилхлорсилана.

Установка для получения адсорбента диоксида углерода // 2600758

Изобретение относится к технологии изготовления адсорбента диоксида углерода, предназначенного для использования в средствах защиты органов дыхания. Установка для получения адсорбента диоксида углерода содержит узел дозированной подачи полимерного раствора, содержащего гидроксиды щелочных или щелочноземельных металлов 1, узел подачи подложки из волокнистого материала 2, узел формования 3 и узел сушки 4.

Способ получения сорбента бихромат-иона // 2596256

Изобретение относится к области сорбционных технологий. Предложен способ получения сорбента бихромат-иона, состоящего из инертного носителя и активного сорбирующего полимерного слоя из полианилина.

Способ получения мезопористого композитного сорбента // 2593768

Изобретение относится к получению сорбентов, используемых для разделения органических веществ методом газовой хроматографии. Способ включает формирование на поверхности пористого носителя слоя мезопористого оксида кремния.

Сорбент для очистки водных сред от тяжелых металлов и способ его получения // 2592525

Изобретение относится к области охраны окружающей среды, а именно к сорбционным материалам для удаления соединений тяжелых металлов и мышьяка из вод. Способ получения сорбента включает пропитку пористого носителя водным раствором соединений железа при перемешивании, добавление раствора щелочи или концентрированного аммиака, промывку и сушку сорбента при 120-150°С.

Способ изготовления структурированного регенеративного продукта // 2591164

Изобретение относится к производству регенеративных патронов. Предложен способ изготовления структурированного регенеративного продукта.

Способ изготовления сорбирующего материала и материал для изделий, используемых для сбора нефти и нефтепродуктов, изготовленный по этому способу // 2589189

Изобретение относится к области очистки окружающей среды, в частности к изготовлению сорбента для сбора нефти и нефтепродуктов. Способ включает пропитку холста из базальтовых волокон гидрофобизирующей жидкостью и последующую сушку.

Адсорбент десульфуризации для углеводородного масла, его получение и использование // 2587444

Настоящее изобретение относится к адсорбенту для десульфуризации углеводородного масла, его получению и использованию. Адсорбент десульфуризации для каталитического крекинг-бензина содержит следующие компоненты в расчете на общую массу адсорбента: Si-Al молекулярное сито со структурой A-FAU, где А представляет собой одновалентный катион, в количестве 3-20% масс., связующее, выбранное из диоксида титана, диоксида олова, диоксида циркония и оксида алюминия, в количестве 3-35% масс., источник диоксида кремния в количестве 5-40% масс., оксид цинка в количестве 10-80% масс., металл-промотор, выбранный из кобальта, никеля, железа и марганца, в количестве 5-30% масс., где по меньшей мере 10% масс.

Адсорбирующее вещество для десульфуризации углеводородного масла, его получение и применение // 2585633

Изобретение относится к адсорбентам для десульфуризации углеводородного масла, их получению и применению. Адсорбирующее вещество для десульфуризации каталитического крекинг-бензина содержит следующие компоненты в расчете на общую массу адсорбирующего вещества: Si-Al молекулярное сито со структурой ВЕА в количестве 3-20 мас.%, связующее, выбранное из группы, состоящей из диоксида титана, диоксида олова, диоксида циркония и оксида алюминия, в количестве 3-35 мас.%, источник диоксида кремния в количестве 5-40 мас.%, оксид цинка в количестве 10-80 мас.% и металл-промотор, выбранный из группы, состоящей из кобальта, никеля, железа и марганца в количестве 5-30 мас.%, при этом по меньшей мере 10 мас.% металла-промотора присутствует в состоянии пониженной валентности.

Способ получения сорбента для очистки воды от углеводородов и их производных // 2579123

Изобретение относится к области сорбционной очистки воды. Способ получения сорбента включает обработку пористого носителя с поверхностно гидроксильными группами раствором хлорида меди, никеля или кобальта, сушку при 180-200°С, обработку ализарином в кислой среде и сушку при 160°С.

Сорбент для очистки водных сред от мышьяка // 2610612

Изобретение относится к области сорбционной очистки вод от мышьяка. Предложен сорбент, содержащий оксогидроксид железа на носителе, состоящем из смеси газобетона и гематита. Для получения сорбента носитель обрабатывают 2%-ным раствором соляной кислоты, пропитывают водным раствором соли железа с последующим добавлением раствора щелочи или аммиака. Сорбент промывают, высушивают и активируют при 160°С. Полученный сорбент содержит (мас.%): оксогидроксид железа от 45 до 65, газобетон от 24 до 44, гематит 11. Изобретение обеспечивает получение сорбента, который способен извлекать из водной среды ионы мышьяка разной валентности. 2 н.п. ф-лы, 2 табл., 3 пр.

Способ нанесения поглощающего покрытия на субстрат, основу и/или субстрат, покрытый основой // 2611519

Изобретение относится к поглотителям газовых примесей. Способ нанесения поглощающего покрытия на субстрат, основу и/или субстрат, покрытый основой, включает:(i) необязательно, получение субстрата, покрытого основой, путем предварительной обработки основы суспензией, которая содержит:a. растворитель,b. связующее,c. основу иd. необязательный диспергатор; и(ii) обработку субстрата, основы и/или субстрата, покрытого основой, поглотителем. При этом субстрат представляет собой (а) монолитную или ячеистую структуру, выполненную из керамики, металла или пластмассы; (b) полиуретановую пену, полипропиленовую пену, полиэфирную пену, металлическую пену или керамическую пену; или (с) тканые или нетканые пластмассовые или целлюлозные волокна. Основа представляет собой оксид алюминия, диоксид кремния, алюмосиликат, оксид титана, оксид циркония, углерод, цеолит, металл-органический каркас (МОК) или их комбинации, причем основа имеет площадь поверхности от 150 м2/г до 250 м2/г и объем пористости от 0,7 см3/г до 1,5 см3/г. Поглотитель является полиэтиленимином (ПЭИ), поглощающим диоксид углерода, и присутствует в концентрации от 25 мас.% до 45 мас.% в перерасчете на массу ПЭИ, разделенную на массу из ПЭИ и основы. Изобретение обеспечивает получение эффективного поглотителя диоксида углерода. 7 н. и 50 з.п. ф-лы, 10 ил., 3 табл., 7 пр.

Способ получения композитных сорбентов, селективных к радионуклидам цезия // 2618705

Изобретение относится к производству композитных сорбентов на основе гексацианоферратов переходных металлов и органических носителей. Способ включает иммобилизацию гексацианоферрата переходного металла в матрицу хитозана и ее термообработку при 100-120°С. При иммобилизации в кислый раствор хитозана вводят раствор соли никеля(II) и диспергируют полученную смесь в щелочной раствор гексацианоферрата калия либо щелочной раствор гексацианоферрата калия диспергируют в кислый раствор хитозана, содержащего соль никеля(II). Изобретение обеспечивает получение сорбента, селективного к радионуклидам цезия, обладающего устойчивостью к пептизации в растворах при повышенных значениях рН. 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 2 табл., 4 пр.

Фильтрующий материал, имеющий функцию адсорбции и фиксации мышьяка и тяжёлых металлов // 2619320

Изобретение относится к неорганическим сорбентам, используемым для адсорбции и фиксации мышьяка и тяжелых металлов. Предложен материал, включающий пористую керамическую подложку с пористостью 35-85% и наночастицы нуль-валентного железа, сформированные внутри пористой керамической подложки. Пористая керамическая подложка имеет микропоры 2-10 микрон и рыхлую аморфную структуру кремний-железо-углерод, сформированную внутри каждой микропоры. По меньшей мере 25% масс. керамического компонента, образующего пористую керамическую подложку, является кизельгуром. Рыхлая аморфная структура кремний-железо-углерод в микропорах может формировать адсорбционную пленку после адсорбции воды. Предложен способ получения материала. Изобретение обеспечивает получение эффективного сорбента для удаления ионов мышьяка, обладающего возможностью адаптации к изменениям качества воды и химической среды. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 4 ил., 3 табл.

Способ получения сорбента для извлечения соединений тяжелых металлов из сточных вод // 2624319

Изобретение относится к области экологии и может быть использовано для очистки сточных вод от соединений тяжелых металлов. Способ получения сорбента осуществляют путем модификации природного цеолита клиноптилолитового типа. Проводят получение раствора серы в смеси гидразингидрат-моноэтаноламин при мольном соотношении гидразингидрат:моноэтаноламин = 10:1, сера : моноэтаноламин = 6:1 при температуре 60-65°С. Вводят цеолит в полученный раствор при температуре 20-25°С при массовом соотношении цеолит:сера = 5:1. Проводят обработку полученной смеси 1,2,3-трихлорпропаном при мольном соотношении 1,2,3-трихлорпропан:сера=1:3 при температуре 20-25°С. Затем производят фильтрование, промывку и сушку целевого продукта. Технический результат заключается в получении сорбента с высокой сорбционной емкостью. 1 табл., 3 пр.

Способ получения гуминового сорбента из сапропеля для очистки сточных вод // 2625576

Изобретение относится к технологии получения органоминеральных сорбентов, которые могут быть использованы для очистки водных растворов и сточных вод от тяжелых металлов. Навеску сапропеля обрабатывают щелочью с концентрацией 3,5%, полученный раствор отделяют от нерастворившейся силикатсодержащей части, просушивают силикатсодержащую часть сапропеля, а полученный фильтрат обрабатывают 20%-ной соляной кислотой при рН 1÷2. Отделяют образовавшийся осадок гуминовых кислот, промывают и сушат при температуре 70÷80°C. Высушенную силикатсодержащую часть обрабатывают 3%-ным раствором HCl до рН 1÷2, декантируют, промывают водой и сушат при температуре 70÷80°C. Затем силикатсодержащую часть выдерживают при температуре 300÷350°C на воздухе в течение 30 минут и полученную силикатсодержащую подложку обрабатывают раствором полигексаметиленгуанидина, промывают водой, после чего обрабатывают раствором, полученным путем растворения щелочью осадка гуминовых кислот при рН 8÷9, промывают водой и сушат при температуре 70÷80°C. Изобретение обеспечивает получение эффективного сорбента из сапропеля, в частности для адсорбции ионов меди из растворов. 4 табл., 5 пр.

Способ получения органомодифицированного монтмориллонита с полифторалкильными группами // 2629300

Изобретение относится к способу получения модифицированного монтмориллонита. Способ получения органомодифицированного монтмориллонита с полифторалкильными группами включает обработку природного монтмориллонита смесью 1,1,3-тригидроперфторпропанола-1, 1,1,5-тригидроперфторпентанола-1 и 1,1,7-тригидроперфторгептанола-1 в н-гептане при 50°C, при следующем соотношении компонентов, масс. ч.: монтмориллонит - 100,0, 1,1,3-тригидроперфторпропанол-1 - 1,2, 1,1,5-тригидроперфторпентанол-1 - 2,8, 1,1,7-тригидроперфторгептанол-1 - 3,2, н-гептан - 200,0. Технический результат - повышение гидрофобности модифицированного монтмориллонита.

Способ извлечения ионов тяжелых металлов из водных растворов // 2633913

Изобретение может быть использовано в мембранных и сорбционных технологиях, в водоподготовке, при разработке технологий утилизации ионов тяжелых металлов из водных растворов и сточных вод. Для осуществления способа водные растворы, содержащие ионы тяжелых металлов, контактируют при комнатной температуре в течение 1-20 мин с модифицированными полимерными сорбентами при модуле раствор/сорбент, равном 50-200. В качестве полимерных сорбентов используют отходы валяльно-войлочного производства, например шерстяное волокно. Для модифицирования сорбентов их предварительно обрабатывают в водном растворе соли Мора с концентрацией 1,5-2,5% от массы сорбента при 20°С и рН 5-5,5, при модуле 25-50 в течение 1,5-2 ч, тщательно отмывают подкисленной водой до отсутствия в промывных водах ионов двухвалентного железа, затем их обрабатывают при перемешивании при 60-80°С и модуле 25-50 в течение 15-45 мин модифицирующим раствором. Для получения модифицирующего раствора в 100 мл воды растворяют 1-3 г акриламида, 1,25-3,75 г гидроксида натрия и 1,25-3,75 г солянокислого гидроксиламина и нагревают при температуре 90-95°С в течение 30-60 мин, затем добавляют 0,1-0,5 г/л 30% H2O2, выдерживают при перемешивании 1-3 мин, затем промывают, отжимают и высушивают до влажности 8-14%. Способ обеспечивает повышение степени извлечения ионов тяжелых металлов при одновременном снижении температуры модификации сорбентов. 1 табл.

Способ получения сорбентов на основе носителей и краун-эфиров и 1,1,7-тригидрододекафторгептанола-1 как разбавителя // 2636482

Изобретение относится к области получения сорбционных материалов для извлечения ионов металлов. Способ получения сорбента включает подготовку носителя, его обработку при нагревании и перемешивании раствором краун-эфира в органическом растворителе. В качестве разбавителя используют 1,1,7-тригидрододекафторгептанола-1. Затем проводят отгонку растворителя при температуре его кипения и сушку сорбента до постоянной массы. Изобретение обеспечивает уменьшение вымывания краун-эфира из сорбционной системы с получением высоких коэффициентов распределения при извлечении ионов металлов. 4 з.п. ф-лы, 4 ил., 6 табл., 6 пр.

Способ получения сорбента нефти и нефтепродуктов // 2638354

Изобретение относится к области охраны окружающей среды, а именно разработке способов получения сорбентов нефти и нефтепродуктов. В качестве исходного сырья для получения сорбентов используют подвергнутые механическому размолу и очищенные от загрязняющих и водорастворимых веществ древесную кору или кородревесные отходы. Отходы подвергают гидрофобизации сульфатным мылом, которое осаждают сульфатом алюминия. Гидрофобизатор берут в количестве 0,5-5,0% от массы отходов. Технический результат состоит в улучшении сорбционных характеристик и расширении сырьевой базы для получения основы сорбента. 4 табл., 3 пр.