×
13.02.2020
220.018.01aa

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОРБЕНТА НА ОСНОВЕ ПРИРОДНОГО БЕНТОНИТА

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к способу получения сорбента для очистки сточных вод гальванических, текстильных, кожевенных и других предприятий. Предложен способ получения сорбента для извлечения бихромат-анионов из водного раствора. Способ включает перемешивание суспензии бентонита в 20%-ном растворе метасиликата натрия, взятом из расчета массового соотношения SiO, присутствующего в растворе метасиликата натрия, к бентониту, равного 0,8:1. Модифицированный бентонит промывают водой, обрабатывают 10%-ным раствором серной кислоты и подвергают термической обработке при 200°С. Изобретение обеспечивает получение сорбента, обладающего повышенной сорбционной способностью и хорошей фильтруемостью. 1 табл., 6 пр.

Изобретение относится к способу получения сорбента на основе природного бентонита, модифицированного раствором метасиликата натрия, который можно использовать для очистки сточных вод гальванических, текстильных, кожевенных и других предприятий от бихромат-анионов.

Известен способ получения сорбентов (патент РФ 2596744, опубл. 10.09.2016, МПК B01J 20/06) представляющих собой смесь оксидов церия(IV) и олова(IV) с различным соотношением компонентов по массе, получаемых путем термической деструкции высушенных этанольных растворов солей олова(IV) и церия(III) с салициловой кислотой. Салициловая кислота, Се(NO)3)3⋅6H2O и SnCl4⋅5H2O в разных соотношениях последовательно растворяются в 96% этиловом спирте. После приготовления, растворы выдерживаются в течение 4 суток при комнатной температуре для формирования в них коллоидных частиц нитрата гидроксосалицилата церия(III) и хлорида гидроксосалицилата олова(IV) и высушивается при температуре 60°С. Высушенные растворы отжигаются при температуре 600°С и охлаждаются. Полученные сорбенты обладают высокой степенью адсорбции по отношению к оксоанионам Cr2O72- (от 3,18 до 6,12 мг K2Cr2O7/г за 10 минут). Недостатками способа являются длительность синтеза, а также экологические проблемы, связанные с использованием органических растворителей.

Известен способ получения сорбента (Atia А.А. Adsorption of chromate and molybdate by cetylpyridiniumbentonite / A.A. Atia // Appl. ClaySci. - 2008. - №4. - P. 173-184), основанный на модифицировании природной бентонитовой глины раствором катионного поверхностно-активного вещества - бромида цетилпиридиния. Суспензия исходной глины в растворе ПАВ с концентрацией 0,005 М интенсивно перемешивается в течение 2 часов. Далее, твердая фаза отделяется фильтрованием, отмывается от избытка ПАВ водой и сушится при комнатной температуре. Адсорбционная емкость по хрому(VI) у полученного материла, достигает значения 0,7 ммоль/г за 10 минут. Недостатками способа являются большой объем сточных вод, образующихся в процессе приготовления органоглины и связанные с этим экологические проблемы, а также нестабильность получаемого материала (вымывание модификатора в процессе работы).

Известен способ получения сорбента (патент РФ 2471549, опубл. 10.01.2013, МПК B01J 20/12) на основе природной монтмориллонит содержащей глины, которая подвергается отмучиванию, для чего к исходному сырью доливают дистиллированную воду в соотношении 1:10 и выдерживают 24 часа. После взмучивания в течение одной минуты суспензию отстаивают в течение 20 минут, затем проводят отбор надосадочной суспензии с размером глиняных частиц менее 10 мкм из верхнего 10-сантиметрового слоя. Суспензию отстаивают, после седиментации осветленную воду декантируют, а осадок высушивают в сушильном шкафу при 70-105°С и измельчают на шаровой мельнице до размеров частиц не более 10 мкм. Недостатками сорбента, полученного этим способом, являются низкая поглотительная способность по Cr (VI), а также малый размер частиц материала (не более 10 мкм), создающий трудности при фильтровании.

Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения является способ получения композиционного сорбента для очистки и концентрирования биологически активных антоцианов из растительного сырья (RU 2360733, опубл. 26.03.2018, МПК B01J 20/30), заключающийся в гомогенизации 2-14 г глины в воде, последующем добавлении при перемешивании в полученную дисперсию 10 мл жидкого натриевого стекла и 25 мл разбавленной 1:1 соляной кислоты, выдерживании образовавшейся суспензии с рН не более 1, отделении осадка от мелкодисперсной фракции, его промывании и высушивании. Недостатками метода является большой объем сточных вод, а также потеря части сорбента при отделении.

Технической задачей настоящего изобретения является разработка способа получения сорбента на основе природного бентонита для очистки сточных вод от бихромат-анионов.

Поставленная задача решается путем перемешивания в течение 2 часов суспензии бентонита в 20%-ом растворе метасиликата натрия, взятом из расчета массового соотношения SiO2, присутствующего в растворе метасиликата натрия, к бентониту, равного 0,8:1, отделения бентонита от раствора, его промывки водой, обработки 10%-ным раствором серной кислоты и последующей термической обработки при 200°С.

Предлагаемый сорбент обладает повышенной сорбционной способностью в отношении бихромат-анионов, практически не сорбируемых исходным бентонитом. Повышение сорбционной емкости в отношении бихромат-анионов достигается за счет блокирования отрицательно заряженной внутренней поверхности монтмориллонита, содержащегося в бентонитовой глине, а также за счет протонирования силанольных групп на наружной поверхности монтмориллонита, что приводит к изменению знака электрокинетического потенциала его частиц с отрицательного на положительный. Сорбент хорошо фильтруется, что упрощает его практическое применение. Раствор метасиликата натрия, отделенный от бентонита, можно использовать повторно.

Текстурные характеристики сорбента и исходного бентонита рассчитаны на основании изотерм адсорбции азота, полученных на волюмометрической установке Nova 1200е Quantachrome при 77 К. Электрокинетический потенциал поверхности частиц сорбента определен методом электрофореза на аппарате ZetasizerNano (MALVERN Instruments, Великобритания). Сорбционная способность исследована на примере адсорбции бихромат-анионов, содержание которых в растворе определено спектрофотометрическим методом на спектрофотометре СФ-2000 по методике, рекомендованной ГОСТ Р 52962-2008 "Вода. Методы определения содержания хрома (VI) и общего хрома". Время адсорбционного эксперимента - 30 минут.

Исходная бентонитовая глина содержит 95 масс. % монтмориллонита. Удельная поверхность исходного бентонита составляет S=73,6 м2/г, объем пор Vпор.общ.=0,075 см3/г, значение электрокинетического потенциала -23,8 мВ. Величина адсорбции бихромат-анионов (в пересчете на хром) при рН=7 и исходной концентрации хрома в растворе 5 мг/л, равна q≈0 мг/г.

Пример 1. Суспензию бентонита в растворе метасиликата натрия с концентрацией 20 масс. % и соотношением SiO2 : бентонит, равном 0,8:1 перемешивают в течение 2 часов при комнатной температуре. После отделения бентонита от раствора, его промывают водой и обрабатывают 10% раствором серной кислоты в течение 60 минут, при комнатной температуре. Далее материал подвергают термической обработке при 200°С. Удельная поверхность получаемого сорбента составляет S=2,8 м2/г, объем пор Vпор.общ.=0,013 см3/г, значение электрокинетического потенциала +9,8 мВ. Величина адсорбции бихромат-анионов (в пересчете на хром) при рН=7 и исходной концентрации хрома в растворе 5 мг/л, равна q=0,87 мг/г.

Пример 2. Сорбент получают как в примере 1, с тем отличием, что термическую обработку проводят при 400°С. Удельная поверхность получаемого сорбента составляет S=19,7 м2/г, объем пор Vпор.общ.=0,049 см3/г, значение электрокинетического потенциала +4,6 мВ. Величина адсорбции бихромат-анионов (в пересчете на хром) при рН=7 и исходной концентрации хрома в растворе 5 мг/л, равна q=0,68 мг/г.

Пример 3. Сорбент получают как в примере 1, с тем отличием, что концентрация раствора метасиликата натрия составляет 10 масс. %. Удельная поверхность получаемого сорбента составляет S=7,16 м2/г, объем пор Vпор.общ.=0,018 см3/г, значение электрокинетического потенциала +3,6 мВ. Величина адсорбции бихромат-анионов (в пересчете на хром) при рН=7 и исходной концентрации хрома в растворе 5 мг/л, равна q=0,42 мг/г.

Пример 4. Сорбент получают как в примере 1, с тем отличием, что массовое соотношение SiO2 : бентонит, составляет 0,5:1. Удельная поверхность получаемого сорбента составляет S=13,1 м2/г, объем пор Vпор.общ.=0,023 см3/г, значение электрокинетического потенциала +4,3 мВ. Величина адсорбции бихромат-анионов (в пересчете на хром) при рН=7 и исходной концентрации хрома в растворе 5 мг/л, равна q=0,57 мг/г.

Пример 5. Сорбент получают как в примере 1, с тем отличием, что отсутствует стадия промывки. Удельная поверхность получаемого сорбента составляет S=2,8 м2/г, объем пор Vпор.общ.=0,0086 см3/г, значение электрокинетического потенциала +2,6 мВ. Величина адсорбции бихромат-анионов (в пересчете на хром) при рН=7 и исходной концентрации хрома в растворе 5 мг/л, равна q=0,26 мг/г.

Пример 6. Сорбент получают как в примере 1, с тем отличием, что бентонит обрабатывают подкисленным раствором с рН=4. Удельная поверхность получаемого сорбента составляет S=49,4 м2/г, объем пор Vпор.общ.=0,056 см3/г, значение электрокинетического потенциала -15,8 мВ. Величина адсорбции бихромат-анионов (в пересчете на хром) при рН=7 и исходной концентрации хрома в растворе 5 мг/л, равна q=0,01 мг/г.

В таблице 1 представлены данные о зависимости между адсорбционной способностью получаемых сорбентов в отношении бихромат-анионов и условиями синтеза.

Способ получения сорбента для извлечения бихромат-анионов из водного раствора, включающий перемешивание в течение 2 часов суспензии бентонита в 20%-ном растворе метасиликата натрия, взятом из расчета массового соотношения SiO, присутствующего в растворе метасиликата натрия, к бентониту, равного 0,8:1, отделение бентонита от раствора, его промывку водой, обработку 10%-ным раствором серной кислоты и последующую термическую обработку при 200°С.
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 31-40 of 62 items.
25.01.2019
№219.016.b3c3

Способ получения триалкиловых эфиров фосфонуксусной кислоты

Изобретение относится к способу получения эфиров фосфонуксусной кислоты, которые могут быть использованы в качестве исходных соединений в синтезе фосфорсодержащих биологически активных веществ и реагентов. Предложенный способ получения триалкиловых эфиров фосфонуксусной кислоты заключается во...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002678096
Дата охранного документа: 23.01.2019
25.04.2019
№219.017.3ae6

Способ регенерации хроматного раствора пассивирования цинка

Изобретение относится к способам электрохимической регенерации хроматных растворов, применяемых для пассивирования цинковых покрытий, и может быть использовано в гальванических цехах и участках с целью предотвращения образования жидких и твердых отходов, содержащих соединения цинка, шести- и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002685840
Дата охранного документа: 23.04.2019
16.05.2019
№219.017.5298

Способ получения высокочистого теллура методом дистилляции с пониженным содержанием селена

Изобретение относится к технологии неорганических материалов, в частности высокочистых элементарных веществ, и касается разработки способа повышения примесной чистоты элементарного теллура. В способе очистки элементарного теллура методом вакуумной дистилляции перед очисткой к исходному теллуру...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002687403
Дата охранного документа: 13.05.2019
24.05.2019
№219.017.5e16

Способ электрофлотационного извлечения высокодисперсных углеродных материалов из сточных вод

Изобретение относится к области химической промышленности и охраны окружающей среды и может быть использовано для очистки сточных вод, содержащих высокодисперсные углеродные материалы. Способ электрофлотационного извлечения высокодисперсных углеродных материалов из сточных вод заключается в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002688532
Дата охранного документа: 21.05.2019
31.05.2019
№219.017.7144

Композиция для покрытия рулонного и листового металла, предназначенного для изготовления консервной тары

Изобретение относится к области химии, а именно получению лакокрасочных композиций, и может быть использовано для нанесения на рулонный и листовой металл, предназначенного для производства консервной тары. Описана композиция для покрытия рулонного и листового металла для изготовления консервной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002689567
Дата охранного документа: 28.05.2019
20.06.2019
№219.017.8ced

Способ регенерации хроматных растворов пассивирования

Изобретение относится к электрохимической регенерации хроматных растворов, применяемых для пассивирования кадмиевых покрытий. Способ включает обработку регенерируемого раствора в анодной камере с анодом из платинированного металла трехкамерного электролизера, состоящего из анодной камеры,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002691791
Дата охранного документа: 18.06.2019
28.06.2019
№219.017.995b

Способ получения 4-аллил-2-метоксифенокси-бета-карбоксиэтенилфенокси-циклотрифосфазенов

Изобретение относится к способу получения 4-аллил-2-метоксифенокси-бета-карбоксиэтенилфенокси-циклотрифосфазенов, который может быть использован в стоматологии для получения пломбировочных составов с улучшенными эксплуатационными свойствами. В предложенном способе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002692686
Дата охранного документа: 26.06.2019
16.08.2019
№219.017.c054

Способ разделения изотопов бора

Изобретение относится к технологии получения стабильных изотопов бора. Способ разделения изотопов бора осуществляется путем химического обмена в двухфазной жидкость-жидкостной системе с использованием водного раствора борной кислоты в качестве водной фазы и органической фазы, состоящей из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002697447
Дата охранного документа: 14.08.2019
27.08.2019
№219.017.c3dd

Замещенные метил-n-метоксикарбаматы

Изобретение относится к замещенным метил-N-метоксикарбаматам общей формулы I, где X означает атом водорода, метил, метокси- или метилтио-группу. Технический результат заключается в получении соединений, эффективных против вредоносных грибов. 2 табл., 8 пр.
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002698300
Дата охранного документа: 26.08.2019
02.10.2019
№219.017.d017

Способ экстракции ионов меди (ii) из медно-аммиачных водных растворов

Изобретение относится к области экстракции ионов меди (II) из медно-аммиачных растворов. Предложены способ экстракции и экстрагент для осуществления способа. Изобретение предусматривает обработку медно-аммиачных водных растворов экстрагентом, представляющим собой раствор β-дикетона общей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002700532
Дата охранного документа: 17.09.2019
Showing 1-8 of 8 items.
10.10.2015
№216.013.8133

Способ получения высокопористого носителя катализатора

Изобретение относится к способу получения высокопористого носителя катализатора. Данный способ включает пропитку ретикулированного пенополиуретана керамическим шликером, содержащим инертный наполнитель, включающий электрокорунд, дисперсный порошок оксида алюминия с добавками, и раствор...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002564672
Дата охранного документа: 10.10.2015
29.05.2018
№218.016.597e

Способ каталитического обезвреживания сточных вод, содержащих органические красители

Изобретение относится к обезвреживанию сточных вод, содержащих органические красители. Для осуществления способа проводят обработку сточных вод при рН 6-8 и температуре 40-60°С пероксидом водорода в присутствии кобальтсодержащего катализатора на основе керамического блочно-ячеистого материала....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002655346
Дата охранного документа: 25.05.2018
09.06.2018
№218.016.5d60

Способ деструкции органических красителей в сточных водах

Изобретение относится к охране окружающей среды и может быть использовано для очистки сточных вод от органических красителей. Деструкцию органических красителей в сточных водах проводят методом окисления пероксидом водорода в присутствии катализатора. Катализатор представляет собой алюминат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002656463
Дата охранного документа: 05.06.2018
24.05.2019
№219.017.5de0

Способ получения высокодисперсного каталитически активного материала для очистки газовых выбросов от монооксида углерода

Изобретение относится к способу получения высокодисперсного каталитически активного материала для очистки газовых выбросов от монооксида углерода, заключающемуся в соосаждении гидроксидов церия, и олова, и меди при мольном соотношении Ce:Sn:Cu = 8:1:1 или гидроксидов церия, и олова, и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002688945
Дата охранного документа: 23.05.2019
22.11.2019
№219.017.e534

Водорастворимые магнитоактивные нанобиокомпозиты флавоноидных комплексов гадолиния на основе природного конъюгата арабиногалактана с биофлавоноидами и способ получения этих нанобиокомпозитов

Изобретение относится к новым водорастворимым нанокомпозитам, представляющим собой наночастицы металлокомплексных соединений биофлавоноидов, содержащихся в арабиногалактане-сырце, и Gd(III), инкапсулированные в макромолекулы арабиногалактана. Арабиногалактан-сырец является природным конъюгатом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002706705
Дата охранного документа: 20.11.2019
12.04.2023
№223.018.4314

Способ электрофлотационного извлечения гидроксида меди из сточных вод, содержащих медно-аммиачный комплекс

Изобретение относится к способам электрофлотационного извлечения гидроксида меди из сточных вод, содержащих медно-аммиачный комплекс, и может быть использовано в производстве печатных плат электронной техники. Способ включает введение флокулирующей добавки катионного типа при массовом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002793614
Дата охранного документа: 04.04.2023
11.05.2023
№223.018.53e1

Способ получения катализатора полного окисления метана на основе lnfesbo (ln=la-sm) со структурой розиаита

Изобретение относится к области гетерогенного катализа, конкретно к катализаторам окисления метана на основе сложных оксидов с нанесенными наночастицами благородных металлов, обладающим улучшенными каталитическими характеристиками, и может быть использовано в процессе очистки промышленных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002795468
Дата охранного документа: 03.05.2023
17.06.2023
№223.018.81b7

Спрей для лечения инфицированных и неинфицированных ран при сахарном диабете i типа

Изобретение относится к области медицины и фармацевтики и может быть использовано для лечения инфицированных и неинфицированных ран при сахарном диабете I типа. Для этого предложен спрей, содержащий в качестве активных ингредиентов 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридиния N-ацетил-6-аминогексаноат,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002790837
Дата охранного документа: 28.02.2023
+ добавить свой РИД