Способ получения композиционного сорбента uneks-с на основе природных глин

)5 ЕНТНО ГОСУДАРСТВЕННОЕ ВЕДОМСТВО СССР . (ГОСПАТЕНТ СССР НИЕ И ЕТЕ К ПАТЕНТ(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННОГО СОРБЕНТА ОМЕКЯ-С НА ОСНО-ВЕ ПРИРОДНЫХ ГЛИН(57) Использование: очистка растворов отионов переходных металлов и радионуклиИзобретение относится к способам получения сорбентов обладающих высоким сорбционным сродством к катионам металлов, что делает их перспективными материалами для избирательного извлечения ионов тяжелых металлов, радионуклидов из растворов сложного состава, а также для глубокой очистки питьевой воды.Целью изобретения является разработка способа получения сорбента на основе природных глин, обладающего повышенной селективностью к катионам металлов, что позволит его использовать для избирательного извлечения ионов металлов, а также радионуклидов цезия и стронция из растворов сложного состава и для глубокой очистки питьевой воды.Поставленная цель достигается путем химического модифицирования природной дов, Сущность изобретения: способ получения композиционного сорбента путем химического модифицирования природной глины в двестадии: на первой стадии, осуществляемой до термообработки, модифицирование проводят реэгентом из группы: ортофосфорная кислота, силикат натрия или НзРО 4 и соль алюминия, или НзР 04 и силикат натрия, или НзР 04, силикат натрия и соль алюминия в количестве 1 - 10 ммоль на 1 г глины, а на второй стадии модифицирование ведут реагентом выбранным из группы: оксид сурьмы, титана или циркония, фосфат титана или циркония, или ферроцианид переходного металла из расчета 0,1 - 2 ммоль на 1 г глины. 6 з.п,ф-лы. 2 табл,глины в две стадии: на первои стадии, осуществляемой для термообработки, модифицирование проводят реагентом из группы: ортофосфорная кислота, силикат натрия или ортофосфорная кислота и соль алюминия, или НЗР 04 и силикат натрия, .или НЗРО 4, силикат натрия и соль ал оминия, в количестве 1 - 10 ммоль на 1 г глины, а на второй стадии - модифицирование ведут реагентом выбранным и группы: оксиды сурьмы, титана или циркония, фосфаты титана или циркония, или ферроцианиды переходных металлов, из расчета 0,1 - 2 ммоль на 1 г глины,Отличительным признаком способа является то, что термообработку модифицированной глины проводят при температуре 300-600"С.Другим отличием способа является то, что введение ферроцианида переходного металла ведут путем последовательной обработки Ферроцианидом калия и солью переходного металла,Еще одним отличием способа является то, что введение оксидов сурьмы, титана или циркония ведут путем обработки глины водорастооримыми солями сурьмы, титана или циркония с последующим их гидролизом.Также отличием способа является то, что фосфат титана или циркония вводят путем последовательной обработки глины водорастворимой солью титана или циркония и ортофосфорной кислотой или фосфатом щелочного металла.Преимущество осуществления химического модифицирооания в две стадии до и после термообработки глины и использование на первом этапе реагента или комбинации реагентов из группы НэРОа, соль алюминия, силикат натрия обеспечивает наиболее эффективную актиоацию структуры материала (развитая пористость; обогащение алюминием, пояоление фосфорнокислых функциональных групп), а модифицирование на второй стадии реагентами из группы оксидов или фосфатов поливалентных металлов, Ферроцианидов переходных металлов придает композиционным сорбентам повышенное сродство и обеспечивает селективность к ионам а-металлов, радионуклидам цезия, стронция, церия,Термообработка модифицирооанной глины и ри темп е ратуре 300-600 С интенсифицирует протекание активационных процессов, а также придает материалу необходимую механическую прочность.Соотношение и количество модифицирующих реагентов подобраны экспериментально, что позволяет достигать максимального положительного эффекта повышения избирательности композиционных сорбентоо к катионам.Предложенная технология позволяет получать селективные сорбенты, которые можно использовать для избирательного извлечения ионова-металлов и радионуклидов из растворов сложного состава, а также питьевой воды. Получающиеся композиционные сорбенты характеризуются низкой себестоимостью, нетоксичны, обладают высокими кинетическими показателями и их можно применять в бытовых Фильтрах для очистки питьевой воды.П р им е р 1, К 100 гтонкоиэмельченной природной глины (мергелевой), помещен 1, Способ получения композиционногосорбента на основе природных глин, вклю чающий их химическое и термическое модифицирооание, отмывку и сушку, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения селектионости сорбента к катионам, хими, ческое модифицирование ведут в две ста дии, первую перед термообработкой, авторую после термообработки. причем на первой стадии модифицирование ведут раствором реагента выбранного из группы: ортофосфорная кислота, силикат натрия или 55 ортофосфорная кислота и соль алюминия,или ортофосфорная кислота и силикат натрия, или ортофосфорная кислота, соль алюминия и силикат натрия, а на второй стадии модифицирование ведут реагентом выбранным из группы: оксиды сурьмы, ти 5 10 15 20 25 30 35 40 ной в стеклянный 1 л реактор, снабженный мешалкой, прибавляют 100 мл 3 М раство" ра НэР 04 и перемешивают 30 минут до завершения реакции, затем глину отделяют от раствора и термообрабатывают при Т 350 С, Прокаленный материал обрабатывают 500 мл 0,2 М раствора ферроцианида калия, а затем 250 мл 0,8 М раствора сульфата меди. После этого образец промывают водой и сушат на воздухе,Результаты испытания сорбционных свойств модифицированной глины приоедены в таблице 2 (и р, 1),П р и м.е р 2, Все операции аналогичны приведенным в примере 1. Типы глин, а также используемые для модифицирования реагенты и их количества приведены в табл,1 (и р.2 - 5), Результаты испытания сорбционных свойств композиционных сорбентов представлены о таблице 2 (пр. 2 - 5).Величины сорбционной емкости образцов определяли из 0,1 н, растворов ацетатов свинца и меди при Т:Ж = 1:100. Коэффициенты распределения определяли из раствора Рингера, имеющего активность по радионуклиду 1-2 х 10Ки/л, при Т:Ж = 1:200.Сорбент, приготовленный по способу- прототипу, в аналогичных условиях проявляет следующим сорб ц ион н ые показатели: емкость по РЬ - 0,6 мг-экв/г, по Сц- 0,35 мг-экв/г, Кдс - 250, Крэг - 120,+значительно уступающие показателям композиционнь 1 х сорбентов на основе природных глин,Просим присвоить данному сообенту название. ОМЕКЗ-С(универсальный неорганическийкомпозиционный сорбент- глинистый). Формула изобретения1834704 Таблица 1 Термообработка, ОС Модифицирование на 2-ой стадииМодифицирование нэ 1-ой стадии Глина Пример НЗРО 4 3 ммоль/Г 350 ферроцианид меди, 0,1 ммоль/г Т С 14 2 ммольг НзРО 4 Мергелевая НзРО 4 3 ммоль/г А 2(я 04)з 5 ммольг600 Т 4 С 4 0,5 ммоль/Г Бентон ит Таблица 2 тана, циркония, или фосфаты титана и циркония, или ферроцианид переходного металла.2. Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что термообработку ведут при 300- 600 ОС.3. Способ по и 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что на первой стадии модифицирования обработку ведут раствором реагента или смеси реагентов из расчета 1-10 ммоль на 1 г глины.4. Способпо п.1;отличающийся тем, что модифицирование ферроцианидом переходного металла ведут путем последовательной обработки глины ферроцианидом калия и солью переходного металла. 5. Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что модифицирование оксидом сурьмы,титана или циркония ведут путем обработкиглины водорастворимыми солями сурьмы,5 титана или циркония с последующим их гидролизом.6. Способ по п 1, отл ич а ю щи йс ятем, что модифицирование фосфатом титана или циркония ведут путем последова 10 тельной, обработки глины водорастворимойсолью титана или циркония и ортофосфорной кислотой или фосфатом щелочного металла,7. Способ по пп.1,4,5 и 6,от лича ю 15 щийся тем, что на второйстадии модифицирование осуществляют из расчета 0,1-2ммоль реагента на 1 г глины,