способ повышения сорбционной активности цеолитсодержащей породы

Формула изобретения

Способ повышения сорбционной активности цеолитсодержащей породы по отношению к продуктам боропроизводства, содержащимся в биожидкостях, включающий воздействие электрическим током, отличающийся тем, что адсорбент измельчают до зерен 0,5 1,0 мм, отмучивают, готовят водную суспензию обогащенной цеолитсодержащей породы, воздействуют электрическим током в течение 10 ч с периодическим перемешиванием и удалением надосадочной жидкости с последующей дегидратацией полученного продукта.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области медицины, биофизической химии, промышленной санитарии и гигиены.

Способ подготовки и адсорбент могут быть использованы в профилактических целях для уменьшения степени интоксикации организма работников горно-химического производства соединениями тяжелых металлов и борной кислоты.

Тяжелые металлы и борная кислота являются спутниками в отходах промышленного производства боpопродуктов. Их содержание в биологических жидкостях работников этой сферы более чем на порядок превышает нормативные показатели (Бюллетень СО РАМН, 1993, 1, с. 67-71).

Патологические изменения верхних дыхательных путей при интоксикации обусловлены способностью соединений бора и тяжелых металлов вызывать конкурентное ингибирование ферментов (Авцын А.П. и др. Микроэлементы человека. АМН СССР. М. Медицина, 1991).

Известны способы детоксикации организма при отравлениях тяжелыми металлами (Лопухин Ю. М. Молоденков М. Н. Гемосорбция 2-е изд. М. Медицина, 1985) и массовыми дозами борной кислоты /Oderda G. M. Keicin-Schwartz W. Pharm D. Clin. Toxicol, 1987, vol.25, p. 13-19/.

Однако иониты, используемые для сорбционного извлечения тяжелых металлов, непригодны для поглощения борной кислоты, являющейся слабым электролитом и адсорбирующейся в молекулярном виде (Васильева В. М. и др. Анализ бора и его неорганических соединений. М: Атомиздат, 1965; Эристави Д. И. Броучек Ф. И. Тр. Груз. полит. ин-та, 5 (85), 3, 1962).

Указанный способ извлечения борной кислоты из биожидкостей активизированным древесным углем неприемлем в реальной клинической ситуации, поскольку с учетом смертельной дозы Н₃BO₃ (5-20 г) необходимо применять соответственно 150 и 600 г адсорбента. Кроме того, уголь является слабым ионообменником и не способен наряду с борной кислотой заметно адсорбировать катионы тяжелых металлов. Этот же вывод касается предлагаемого для адсорбции борной кислоты дорогостоящего адсорбента гидроксида циркония. /Reiman R. Bosrolm J.// Kernenergie. 1989, 32, 7, с. 28/.

Известны химические способы модификации природных цеолитсодержащих пород с целью увеличения степени поглощения веществ, адсорбирующихся в молекулярном виде во вторичной пористой структуре (Материалы Всес. научн.-техн.конф. по добыче, переработке и применению природ. цеолитов. Тбилиси, 1989, с. 257-259).

Однако более дешевыми являются физические методы воздействия на адсорбенты.

Известен способ обработки клиноптилолитсодержащей породы ультразвуком (Тез. докл. научно-практ. конф. "Литогенез, рудоносность и цеолиты вулканогенных и вулканогенноосадочных формаций Дальнего Востока и Сибири и их применение в народном хозяйстве". Николаевск-на-Амуре, 1987, с. 76). Этот способ предусматривает увеличение степени очистки цеолита от глинистых минералов и не оказывает воздействия на пористую структуру цеолита.

Известно также применение поля постоянного тока ионитовых мембран для регенерации катионов (Энциклопедия полимеров. Т. I. Советская энциклопедия, 1972, с. 1000). Однако этот способ предусматривает усиление адсорбционной активности ионитов в момент воздействия электрического тока, что малоприемлемо для адсорбционного извлечения ионов из биожидкостей живых организмов. Кроме того, этим способом не предусматривается увеличение адсорбции веществ в молекулярном виде.

Задача изобретения найти способ, позволяющий повысить активность природного адсорбента для того, чтобы одновременно извлекать из биологических жидкостей ионы тяжелых металлов и борную кислоту.

Цель достигается путем повышения сорбционной емкости цеолитсодержащей породы по отношению к продуктам боропроизводства, обусловленной увеличением степени ее очистки от примесных глин и расширением пор цеолита (клиноптилолита) в результате перехода структурного алюминия на ионообменные позиции, вызванного периодическим удалением с надосадочной жидкостью сконцентрировавшихся у катода ионов адсорбента.

Свидетельством того, что ионы цеолита становятся соизмеримыми с размерами молекул борной кислоты, является повышение сорбционной емкости более, чем на 20% (см. табл.).

Образец клиноптилолитсодержащей породы (среднее содержание цеолита 56% истинная плотность 2,33, кажущаяся 1,7, насыпная 0,93 г/см³, объем микропор 0,09 см³/г, влагоемкость 5,1%) измельчают до зерен диаметром 0,5-1,00 мм и подвергают предварительному отмучиванию для выделения примесных глин. Более мелкая фракция (менее 0,5 мм) адсорбента обладает значительным сопротивлением, затрудняющим последующее отмучивание в колонке в процессе воздействия электрического тока. Использование более крупной фракции (более 1 мм) затрудняет приготовление водной суспензии.

Водную суспензию цеолитсодержащей породы (соотношение твердой и жидкой фазы 1:40 не создает большого электрического сопротивления) помещают в стеклянную колонку с угольными электродами, подключенными в сеть (напряжение 120 V, сила тока 0,2 мА) и подвергают воздействию электрического тока. Полное отмучивание достигается в течение 10 ч при перемешивании суспензии и удалении надосадочного раствора каждые полчаса. Полученный образец подвеpгают дегидратации.