способ получения сорбента на растительной основе для очистки водных растворов от тяжелых металлов

Формула изобретения

Способ получения сорбента на растительной основе для очистки водных растворов от тяжелых металлов, отличающийся тем, что в качестве растительной основы используют отход процесса получения экстракта солодки, который сначала сушат при 60-65^oС, затем при 100-105^oС, измельчают, рассевают, отбирают фракцию 0,2-2 мм.

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 и цинка.

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 500-900^oС [1].

Недостатком способов является сложность технологии. Описан способ получения сорбента на основе древесных опилок путем их обработки химреагентом-1 (2-оксиэтил)-4,5,6,7 тетрагидроиндолом [2] в растворе ацетона при соотношении 1:0,01 и выдерживания в течение 12 часов.

При испытании эффективность (степень) очистки в статических условиях составила 80%, а сорбционная емкость составила от 0,7-1,44 мг/г для меди и других металлов.

Недостатками способа является относительная сложность технологии и низкая эффективность. Цель изобретения - упрощение технологии и повышение эффективности очистки. Указанная цель достигается тем, что в качестве исходного сырья используют отход (остаток) процесса получения экстракта (отвара, настойки) солодки голой.

Экстракцию измельченной солодки проводят водой (либо водными растворами) при нагревании до кипения, выдерживают 15-30 мин до 2 часов на кипящей водяной бане, охлаждают, отделяют жидкость декантацией или процеживают (фильтруют). Соотношение измельченного сырья и воды - от 1:10 до 1:30. Экстракт используют для лечения сельскохозяйственных животных и человека в качестве противовоспалительного, противоязвенного, отхаркивающего средства [3, 4].

Отход (остаток) солодки голой не используется. Отход по предложенному способу промывают водой до неокрашенной промывной воды, сушат, сначала при 60-65^oС в течение 1-2 часов, затем при 100-105^oС до постоянной массы, затем измельчают (при необходимости), рассевают, отбирают фракцию 0,2-2 мм.

Полученный продукт сорбент - порошок коричневого цвета с насыпной массой 0,18-0,25 г/см³, содержит не менее 35 мас.%, клетчатки и протеиново-углеводный комплекс (остальное), характеризуемый по содержанию азота по Кьельдалю (не менее 1 мас.%). Сорбент позволяет очистить водный раствор от тяжелых металлов, в частности от меди - с эффективностью 91%, с сорбиционной емкостью 3,6 мг/г, от цинка - 91,6% и 3,7 мг/г.

Пример 1. 80 г остатка от экстракции измельченной солодки смешивают с 400 мл воды, отстаивают, сливают водный слой, вновь смешивают с 400 мл воды и т.д. до получения неокрашенной промывной воды. Остаток после промывки сушат сначала при температуре при 60-65^oС (2 часа), затем при 100-105^oС до постоянной массы, затем измельчают (при необходимости), рассевают, отбирают фракцию 0,2-2 мм. Получают 17 г продукта в виде порошка с насыпной массой 0,2 г/см³.

Пример 2. Проведение испытаний. В колбу вместимостью 100 см³ вносят 40 мл водного раствора меди с содержанием 100 мг/л ионов меди в виде сульфата и 1 г приготовленного сорбента, перемешивают, выдерживают при комнатной температуре. Периодически после 2 часов проверяют химанализом содержание меди в растворе до постоянного значения - 9 мг/л (после 3 часов). Степень очистки составляет 91%, сорбционная емкость 3,6 мг/г.

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

Пример 3. В колбу как в примере 2 вносят 40 мл водного раствора цинка с содержанием 100 мг/л ионов цинка в виде сульфата и 1 г сорбента, перемешивают, выдерживают при комнатной температуре.

После 3 часов содержание цинка в растворе 8,5 мг/л, степень очистки 91,6%, сорбционная емкость 3,7 мг/г.

Источники информации

1. Химический энциклопедический словарь. - М., 1983, с.19.

2. А.С. СССР 1498551, кл. В 01 J 20/22, 1987.

3. Кирюткин Г. В. и др. Справочник ветеринарных препаратов. - Киров, 1997.

4. Машковский М. Д. Лекарственные средства. - М., 1993, том 1, с.434 и 435, том 2, с.6.