способ получения алюмосиликатного коагулянта

Формула изобретения

Способ получения алюмосиликатного коагулянта, включающий обработку алюмосиликатсодержащего сырья серной или соляной кислотой с последующим отделением полученного раствора, отличающийся тем, что в полученный раствор дополнительно вводят 15-30 мас.% концентрированной серной или соляной кислоты и нагревают до 35-80С в течение 10-120 мин до получения алюмосиликатного коагулянта, содержащего 10-95% полимерных форм диоксида кремния от его общего содержания.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технологии неорганических веществ и может быть использовано при получении коагулянтов, применяемых для очистки воды и промышленных стоков.

Известен способ получения коагулянта на основе нефелинового концентрата (авт. свид. №333129, кл. С01F 7/16, 1972), включающий его обработку концентрированной серной кислотой, промывку полученной массы водой, с последующей сушкой промывного раствора до получения твердого коагулянта с содержанием Аl₂O₃ 13,8 мас.% и SiO₂ 0,2 мас.%.

Наиболее близким аналогом к предлагаемому является способ получения алюмосиликатного коагулянта, включающий обработку алюмосиликат-содержащего сырья (нефелинсодержащее сырье и другие виды) серной или соляной кислотой с последующим отделением полученного раствора (RU 203971 кл. С02 F 1/52, от 20.07.95г.). Недостатком известного способа является низкие коагулирующие и флокулирущие способности получаемого реагента.

Задачей изобретения является получение коагулянта с более широкой областью применения, улучшенными коагулирующими и флокулирующими свойствами.

Поставленная задача решается способом получения алюмосиликатного коагулянта, включающим обработку алюмосиликатного сырья серной или соляной кислотой с последующим отделением полученного раствора, в полученный раствор вводят 15-30 мас.% концентрированной серной или соляной кислоты и нагревают до 35-80С в течение 10-20 мин до получения алюмосиликатного коагулянта, содержащего 10-95 мас.% полимерных форм диоксида кремния от его общего содержания.

Получение коагулянта проводят, используя типовое технологическое оборудование. Полученный целевой продукт испытывают и используют в технологии очистки воды хозяйственного, питьевого и промышленного назначения.

Термообработка полученного раствора при температурах ниже 35С не приводит к улучшению флокулирующих свойств коагулянта, тогда как при температурах выше 80С имеет место необратимое выделение полимерных форм кремнезема и потеря коагулирующих и флокулирующих свойств целевого продукта. При этом, чем выше температура термообработки, тем меньше должна быть ее продолжительность.

При введении концентрированной серной или соляной кислоты в количестве менее 15 мас.% скорость образования полимерных форм кремнезема крайне низка, тогда как при содержании кислот выше 30 мас.% наблюдается необратимое выделение полимерных форм кремнезема с потерей коагулирующих и флокулирующих характеристик коагулянта.

Существо предлагаемого способа получения алюмосиликатного коагулянта поясняется следующими примерами, не ограничивающими объем предлагаемого изобретения:

Пример 1.

Прилагаемый способ осуществляют следующим образом: 450 г. нефелинового концентрата, имеющего состав (мас.%): SiО₂ - 45,0; Fe₂О₃ - 2,2, СаО - 1,5 Na₂О - 11,8, K₂O - 7,2, TiО₂ - 0,5, FeO - 0,6, прочие - остальное, обрабатывают 5 л 9 мас.% серной кислоты, затем нерастворенный остаток удаляют фильтрованием.

В полученный раствор вводят 15 мас.% концентрированной серной кислоты и нагревают до 40С в течение 120 мин. Раствор полученного алюмосиликатного коагулянта содержит 21% полимерных форм диоксида кремния от общего содержания диоксида кремния в растворе (2,8%).

В загрязненные воды вводили 0,9 г/л полученного коагулянта. По сравнению с прототипом, полученный по предлагаемому способу коагулянт характеризуется повышенной флокулирующей способностью и снижением концентрации взвешенных частиц в воде после ее очистки в 6 раз.

Пример 2.

Предлагаемый способ осуществляется аналогично примеру 1, но при этом в отфильтрованный раствор коагулянта вводят 20 мас.% концентрированной соляной кислоты и нагревают до 80С в течение 10 мин. Получают коагулянт, содержащий 18% полимерных форм кремнезема.

Пример 3.

Предлагаемый способ осуществляют аналогично примеру 1, но при этом в раствор вводят 25 мас.% концентрированной серной кислоты и нагревают до 55С в течение 30 мин. Получают коагулянт, содержащий 42% полимерных форм кремнезема.

Пример 4.

Предлагаемый способ осуществляют аналогично примеру 1, но при этом к полученному раствору добавляют концентрированную серную кислоту в количестве 22 мас.% и нагревают до 45С в течение 90 мин. Получают коагулянт, содержащий 11% полимерных форм кремнезема.

Пример 5.

Предлагаемый способ осуществляют аналогично примеру 1, но при этом к полученному раствору добавляют концентрированную соляную кислоту в количестве 30 мас.% и нагревают до 50°С в течение 80 мин до получения коагулянта содержащего 29% полимерных форм кремнезема.

Результаты очистки отражены в таблице.

Таким образом предлагаемый способ получения коагулянта позволяет готовить алюмосиликатный коагулянт с улучшенными флокулирующими свойствами, введение которого в очищаемую воду в количестве 0,6 - 1,2 г/л повышает степень очистки обрабатываемых вод в 3-6 раз. Коагулянт может применяться при очистке воды, содержащей загрязнения самого различного состава.