Способ подготовки сорбента

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССР М 1229240, кл. 0 21 Н 3/66, 1984.Авторское свидетельство СССР М 1348438, кл. О 21 Н 3/66, 1986. Изобретение относится к технологии подготовки активного сорбента из природных алюмосиликатов, применяемого в целлюлозно-бумажной промышленности в производстве электроизоляционной бумаги и в электротехнической промышленности для очистки жидких диэлектриков.Известен способ подготовки сорбента для изготовления электроизоляционной бумаги, заключающийся в том, что для очистки природного алюмосиликата от примесей одновалентных ионов производят его осаждение флокулянтом полиакриламидом при рН 8-12, и полученные флокулы природного алюмосиликата промывают деионизирован- НОЙ ВОДОЙ.Однако способ обладает недостатками, в частности повышенным расходом полиакриламида (0,8-1,20/О от массы исходного алюмосиликата), высоким значением рН суспензии при ее осаждении, низким выходом готового продукта (не более 60 ф).(54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ СОРБЕНТА (57) Изобретение относится к технологии подготовки активного сорбента из природных алюмосиликатов и позволяет повысить выход сорбента и снизить расход полиакриламида, В способе подготовки сорбента, включающем диспергирование природного алюмосиликата в деионизированной воде в присутствии химического реагента, очистку его от примесей одновалентных ионов путем осаждения флокулянтом - полиакриламидом с последующей промывкой осадка деионизированной водой и обезвоживание, в качестве химического реагента используют полиэтиленимин в количестве 0,002 - 0,010 от массы абсолютно сухого алюмосиликата. 3 табл. Наиболее близким по технической сущности является способ подготовки сорбента для изготовления электроизоляционной бумаги, включающий диспергирование природного алюмосиликата в деионизированной воде в присутствии химического реагента, очистку его от примесей одновалентных ионов путем осаждения флокулянтом - полиакриламидом с последующей промывкой осадка деионизированной водой и обезвоживание.Недостаток указанного способа заключается в том, что сохраняются гидрофильные свойства поверхности сорбента. Это приводит, в конечном итоге, к низкой скорости седиментации и обезвоживания осадка на центрифуге, что в свою очередь снижает производительность технологической линии по производству сорбента.Цель изобретения - повышение выхода сорбента и снижение расхода полиакриламида.510 55 Поставленная цель достигается тем, что в известном способе при диспергировании природного алюмосиликата в качестве химического реагента используют полиэтиленимин в количестве 0,002 - 0,01; от массы абсолютно сухого алюмосиликата.Решетка природных алюмосиликатов, глинистых минералов, состоит из слоев кремнекислородных тетраэдров и алюмокислороднъх октаэдров, связанных между собой ван-дер-ваальсовыми силами межмолекулярного притяжения и образующихэлементарные пакеты, так, например, палыгорскит имеет следующую формулу М 92 А 2 Я 4011(0 Н)2 4 Н 20и Н 20. Вследствие того, что в природных алюмосиликатах имеется изоморфное замеще 4+ ние в тетраэдрическом слое катионов Я на А, а в октаэдрическом слое А на Мсз+ 3+ 2+ или Ее элементарные пакеты минералов2+заряжены отрицательно и фактически являются полимерными полианионами, На поверхности природного алюмосиликата удерживается гидратная оболочка, в которой происходит закрепление анионного полимера - полиакриламида, Действие полиакриламида заключается в образовании связей между его макромолекулами и частицами природного алюмосиликата, объединяемых в сравнительно крупные и прочные агрегаты - флокулы, т,е. протекает процесс мостиковой флокуляции, Реальный механизм адсорбции полимерного флокулянта протекает при одновременном осуществлении нескольких видов связи; водородной, электростатической и др.Сближение полианионов полиакриламида с поверхностьк алюмосиликата должно осуществляться в противодействие с электростатическими силами, что является основной причиной малоэффективной флокуляцией алюмосиликатов - полиакриламидом. Флокулирующая способность полиакриламида в прототипе повышается при обработке природного алюмосиликата простыми электролитами. Снижая величину дзета.-потенциала до нулевого значения (изоэлектрическая точка) при введении в суспензию алюмосиликатов электролитов,происходит электролитная коагуляция частиц, при которой происходит сжатие гидратных слоев, но не их разрушение.Следует отметить, что гидратной оболочкой природного алюмосиликата могут адсорбироваться и катионоактивные полимеры (полиэлектролиты), которые будут служить мостиком в процессе мостиковой флокуляции, В качестве катионного поли 20 25 30 35 40 45 50 электролита в предлагаемом способе используют полиэтиленимин.Катионная активность полиэтиленимина обусловлена наличием первичных и вторичных.аминогрупп - МН- и -йН 2-, сообщающих макромолекулам полимера в водных растворах катионные свойства,Предварительная обработка суспензий природного алюмосиликата незначительным количеством полиэтиленимина повышает флокулирующую активность полиакриламида. Обладая высокой степенью ионизации и катионным характером функциональных групп, полиэтиленимин энергично взаимодействует с поверхностью алюмосиликата. Адсорбируясь, полиэтиленимин снижает величину отрицательного заряда поверхности частицы алюмосиликата и при небольших расходах меняет знак заряда на положительный, становясь одновременно соединительным звеном в цепи: алюмосиликат-полиэтиленимин-полиакриламид.Крометого, катионный полиэтиленимин обладает при небольших дозировках по отношению к суспензии алюмосиликата свойствами дестабилизатора и одновременно интенсифицирует дегидратацию (обезвоживание) промытого осадка алюмосиликата. Последнее объясняется кажущейся гидрофобизацией, т,е. происходит частичная дегидратация поверхности углеводородными цепями макромолекулы полиэтиленимина. Таким образом, полиэтиленимин придает поверхности алюмосиликата гидрофоб- ность,Кажущаяся гидрофобизация поверхности алюмосиликата приводит к тому, что повышается степень обезвоживания промываемого осадка и степень осветления фугата,П р и м е р 1 (прототип ), В гидроразбивателе диспергируют природный алюмосиликат - палыгорскит с использованием деионизированной воды. Количество загружаемого палыгорскита 125 кг (абсолютно сухого вещества). При диспергировании в суспензию палыгорскита вводят 0,05 О ацетата цинка от массы исходного палыгорскита. Полученную суспензию с концентрацией 50 г/л фильтруют на нутч-фильтрах и очищают от песка на центриклинерах. Затем в приготовленную суспензию добавляют для флокуляции 400 л 0,1 о-ного раствора полиакриламида для полного осаждения палыгорскита, После осаждения палыгорскита воду. сливают, а полученный осадок промывают деионизированной водой с температурой 60 С, с целью удаления из него водорастворимых примесей органического5 1730302 6 Таблица 1 45 Примеры выполнения способа подготовки сорбента по способ вп име ахПоказатели П едлагаемый П ототип Концентрация сорбента, рН водной вытяжки, ед. рН Удельная электрическая проводимость, мкСм/смКонцентрация сорбента приподаче в центрифугу, фКонцентрация сорбента в фугате после обезвоживания 39 7,5 33 7,0 38,57,4 36,87,1 39,07,2 30,56,8 29,0 25,0 28,3 27,3 25,0 28,9 9,8 9,8,9,3 9,6 9,8 9,0 0,4 0,4 0,9 0,6 0,4 1,2 и неорганического состава, Конец промывки контролируют по показателям рН иудельной электрической проводимостиводной вытяжки, Промытый сорбент обезвоживают на шнековой осадительной центрифуге ОГШ. Результаты представлены втабл, 3.П р и м е р 2 (предлагаемый). Аналогично примеру 1, кроме того, что при диспергировании в суспензию палыгорскита вводят 10полиэтиленимин - 12,5 г (абсолютно сухоговещества). Расход полиэтиленимина составляет 0,1 г на 1 кг абсолютно сухого палыгорскита или 0,01 от массы абсолютносухого палыгорскита, В приготовленную 15суспензию добавляют для флокуляции 250 л0,1-ного раствора полиакриламида дляполного осаждения палыгорскита,П р и м е р 3 (предлагаемый). Аналогично примеру 2, кроме того, что полиэтиленимин вводят в количестве 7,5 г (абсолютносухого вещества). Расход полиэтилениминасоставляет 0,06 г на 1 кг абсолютно сухогопалыгорскита или 0,006 от массы абсо-.лютно сухого палыгорскита (алюмосиликата).П р и м е р 4 (предлагаемый). Аналогично примеру 2, кроме того, что полиэтиленимин вводят в количестве 2,5 г (абсолютносухого вещества), Расход полиэтиленимина 30составляет 0,02 г на 1 кг. абсолютно сухогопалыгорскита или 0,002 от массы абсолютно сухого палыгорскита (алюмосиликата),П р и м е р 5(предлагаемый). Аналогично 35примеру 2, кроме того, что полиэтилениминвводят в количестве 15 г (абсолютно сухоговещества). Расход полиэтиленимина составляет 0,12 г на 1 кг абсолютно сухогопал ыгорскита (алюмосиликата),40П р и м е р 6 (предлагаемый), Расходполиэтиленимина составляет 0,014 ф от массы абсолютно сухого палыгорскита (алю. мосиликата), Остальные операции, как в примере 2.Результаты опытов представлены в табл, 1.В табл, 2 представлены данные, подтверждающие, что скорость седиментации флокул алюмосиликата, полученных путем последовательной обработки суспензии алюмосиликата (палыгорскита) полиэтиленом и полиакриламидом, знЗчительно превышает суммарный эффект по этому показателю при обработке.суспензии каждым флокулянтом отдельно.В табл, 3 представлена зависимость скорости седиментации флокул алюмосиликата от расхода полиэтиленимина,Как видно из данных таблиц, предлагаемый способ позволяет увеличить сухость конечного продукта; .снизить содержание сорбента в фугате; сократить расход полиакриламида;увеличить производительность центрифуги; увеличить выход сорбента. Формула изобретения Способ подготовки сорбента, преимущественно для изготовления электро- изоляционной бумаги, включающий диспергирование природного алюмосиликата в деионизированной воде в присутствии химического реагента, очистку его от примесей одновалентных ионов путем осаждения флокулянтом - полиакриламидом с последующей промывкой осадка деионизированной водой и обезвоживание, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения выхода сорбента и снижения расхода полиакриламида, при диспергировании природного алюмосиликата в качестве химического реагента используют полиэтиленимин в количестве 0,002-0,01; от массы абсолютно сухого алюмосиликата.1730302 Продолжение табл. 1 абл ого раствора при расходе аблица Составитель И, Ходзицкаяедактор Н, Шитев Техред М,Моргентал Коррект авцов Заказ 1477 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. ГагаринВ этом случае расход полиэт полиакриламида 10, 30, 50 и 10 нимина - 5 мл 0,1 л 0,1 ф -ного раста