способ получения сорбента для очистки водных растворов от меди

Формула изобретения

Способ получения сорбента для очистки водных растворов от меди, включающий обработку грецких орехов, промывку водой, измельчение и сушку, отличающийся тем, что обработке подвергают отход процесса получения экстракта зеленых грецких орехов, сушку которого проводят в 2 этапа, вначале при 60-65^oС, затем при 100-105^oС, после сушки упомянутый отход измельчают, отбирают фракцию 0,5-3,0 мм, которую промывают водой и вновь высушивают при 100-105^oС до постоянной массы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технологии получения сорбентов, конкретно к способам получения сорбентов, которые могут быть использованы для очистки водных растворов, питьевой воды, сточных вод от тяжелых металлов, в частности от меди.

Сорбционная очистка является одним из эффективных способов удаления загрязнений из сточных вод.

Известны способы получения сорбентов на растительной основе, например активных углей путем обработки древесины при высокой температуре от +500 до +900^oС [1].

Недостатком способа является сложность технологии.

Описан способ получения сорбента на основе древесных опилок путем обработки их химическим реагентом - 1(2-оксиэтил)-4,5,6 тетрагидроиндолом в растворе ацетона при соотношении 1:0,01 и выдерживания в течение 12 часов [2].

При испытании эффективность очистки в статических условиях составила 80%, а сорбционная емкость 0,84 мг/г.

Недостатками способа являются относительная сложность технологии и низкая эффективность.

Известен способ получения сорбента [3], по которому скорлупу грецких орехов измельчают до размера 11,5 см, подвергают кислотной и щелочной обработке (экстракции), промывке водой до нейтральной рН и сушке при 100^oС. Полученный сорбент используют для очистки водных растворов от металлов.

Недостатком способа является сложность технологии, связанная с кислотной и щелочной обработкой и отмывкой от их остатков.

Цель изобретения - упрощение технологии и повышение эффективности очистки.

Указанная цель достигается тем, что в качестве исходного сырья используют отход (остаток) процесса получения экстракта грецких орехов молочно-восковой спелости [4]. Процесс получения экстракта включает измельчение грецких орехов (и листьев), смешивание с фракцией нефтеперегонки (эктрагент), например с авиакеросином в соотношении 1:1, выдерживание и перемешивание 1-1,5 месяца, отделение экстракта, повторное смешивание с экстрагентом, выдерживание и отделение экстракта. Твердый остаток (отход) содержит 38-42% сухого вещества, 40-45% воды и примесь экстрагента и красящих веществ.

По предложенному способу для удаления остатков экстрагента отход сначала сушат при температуре 60-65^oС, затем при 100-105^oС до постоянной массы с целью удаления воды из пор полученного готового продукта - сорбента.

Полученный сорбент - порошок коричневого цвета с насыпной массой 0,5-0,6 г/см³, содержит не менее 40% клетчатки и протеиново-углеводный комплекс, характеризуемый по содержанию азота по Къельдалю (не менее 0,3%). Отход процесса экстракции грецких орехов и полученный из него сорбент не содержит лигнина, либо древесины.

Сорбент позволяет очистить водный раствор от меди с эффективностью 95%, имеет сорбционную емкость 1,82 мг/г.

Пример 1. 100 г остатка после экстракции орехов керосином сушат при 60-65^oС до воздушно-сухого состояния, затем при 100-105^oС до постоянной массы, измельчают, рассеивают, отбирают фракцию 0,5-3 мм, промывают водой (до неокрашенной промывной воды), вновь сушат при 100-105^oС до постоянной массы. Получают 36 г продукта - сорбента коричневого цвета с насыпной массой 0,55 г/см³, содержанием клетчатки 49%, азота по Къельдалю 0,45%.

Пример 2. Проверка сорбционной способности в статических условиях.

В колбу вместимостью 100 см³ вносят 35 мл водного раствора с содержанием 111 мг/л ионов меди в виде сульфата и 2 г сорбента, перемешивают, выдерживают при комнатной температуре. Периодически после 3-х часов проверяют химанализом содержание меди в растворе над сорбентом до постоянного значения - 6 мг/л (после 4-х часов). Сорбционная емкость составляет 1,82 мг/г, эффективность (степень) очистки 95%.

Таким образом, предложенный способ позволяет упростить технологию получения сорбента, повысить сорбционную емкость и эффективность очистки водных растворов от меди, комплексно использовать растительное сырье.

Источники информации

1. Химический энциклопедический словарь. М., 1988, с. 19.

2. А.с. СССР 1498551, B 01 J 20/22, 1987.

3. Патент РФ 2172209, B 01 J 20/24, 2001.

4. Патент РФ 2033803, А 61 К 35/78, 1993.

5. Заявка РФ 2000128372, А 61 К 35/78 от 13.11.2000.