Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
Патент на изобретение №2461520

(19)

RU

(11)

2461520

(13)

C2

(51) МПК C02F1/42 (2006.01)

B01D15/04 (2006.01)

B01J20/10 (2006.01)

B01J20/02 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Статус: по данным на 17.09.2012 - нет данных Пошлина:

(21), (22) Заявка: 2010151232/05, 13.12.2010

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

13.12.2010

Приоритет(ы):

(22) Дата подачи заявки: 13.12.2010

(43) Дата публикации заявки: 20.06.2012

(45) Опубликовано: 20.09.2012

(56) Список документов, цитированных в отчете о

поиске: RU 2081846 С1, 20.06.1997. US 5116793 A, 26.05.1992. EP 666577 A1, 09.08.1995. US 20070037697 A1, 15.02.2007.

Адрес для переписки:

305040, г.Курск, ул. 50 лет Октября, 94, ЮЗГУ, УИР

(72) Автор(ы):

Миргород Юрий Александрович (RU),

Емельянов Сергей Геннадьевич (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) (RU)

(54) ФЕРРОМАГНИТНЫЙ ИОНООБМЕННИК

(57) Реферат:

Ферромагнитный ионообменник включает клиноптилолит с размером частиц 0,05-0,25 мм и содержит компоненты при следующих соотношениях, мас.%: клиноптилолит фракции 0,05-0,25 мм 60-70, магнетит, гематит железной руды 26-17, кремнезем железной руды 14-13. Технический результат, который достигается при использовании заявленного ионообменника, заключается в интенсификации процесса очистки вязких высокомутных растворов за счет придания хороших ионообменных и магнитных свойств ионообменнику. 1 ил., 2 пр.

Изобретение относится к неорганической химии, а конкретно к области получения и применения магнитоуправляемых ионообменников для очистки вязких и твердых сред (почвы, ила), а также для очистки высокомутных растворов от ионных примесей с последующим удалением ионообменника магнитными сепараторами.

Известен ферромагнитный ионообменник (патент РФ 2081846), включающий ионообменный материал клиноптилолит фракции 0,05-0,25 мм 83-87% и магнетит 13-17%. В композиции используют свежеосажденный магнетит, полученный путем перемешивания соли Мора и соли трехвалентного железа в соотношении 1:2 в виде 2,7-3,1% раствора, добавлением 17-20% гидроксида натрия или концентрированного аммиака.

Приготовление магнетита из солей двухвалентного и трехвалентного железа и раствора щелочи усложняет процесс.

Задачей заявляемого изобретения является создание нового ферромагнитного ионообменника на основе природных материалов, обладающего хорошими ионообменными и магнитными свойствами, позволяющего решать задачи извлечения радионуклидов, тяжелых металлов из вязких и твердых сред, интенсифицировать процессы очистки вязких высокомутных растворов.

Согласно изобретению предлагается композиция для получения ферромагнитного ионообменника, включающая клиноптилолит с размером частиц 0,05-0,25 мм, отличающаяся тем, что она содержит компоненты при следующих соотношениях, мас.%:

Клиноптилолит фракции 0,05-0,25 мм

60-70

Магнетит, гематит железной руды

26-17

Кремнезем железной руды

14-13

На фиг.1 показано распределение по размерам магнетита, гематита и кремнезема железной руды.

Природный клиноптилолит (клиноптилолитовый туф) выпускается промышленностью по ТУ 113-12-71-92. Выбор диапазона размеров частиц порошка клиноптилолита продиктован лучшей способностью к взаимодействию (совмещению) с порошком железной руды и намагничиванию. Магнетит и кремнезем используется в соотношении, выпускаемом промышленностью. Это порошок с размерами частиц, представленными на фиг.1. Намагниченность насыщения порошка 150 emu/g существенно больше, чем в чистом магнетите несмотря на содержание в нем кремнезема. Соотношение ингредиентов в ионообменнике обусловлено его оптимальными магнитными и ионообменными свойствами.

Нижеприведенные примеры иллюстрируют заявленное изобретение.

Пример 1. В стеклянном стакане на 0,5 л готовят смесь 58 г порошка клиноптилолита и 42 г концентрата после флотации железной руды Михайловского ГОКа. Концентрат содержит 63,7% Fe 3 O 4 , 3,9% Fe 2 O 3 и 32,4% SiO 2 . Добавляют 150 мл дистиллированной воды. Суспензию хорошо перемешивают в течение 20-30 мин., нагревают до кипения и выдерживают при этой температуре 2 час. Сливают воду или фильтруют суспензию, сушат. Получают ионообменный материал черного цвета, хорошо отделяющийся магнитом как из раствора, так и из сухой смеси. Намагниченность насыщения ионообменника определяют на Cryogenic high field measurement system. Для полученного образца она равна 2,6 µ B /f.u. при 4К. Определение статичной обменной емкости (СОЕ) по Sr +2 выполняют из раствора 0,01 H нитрата стронция при соотношении объема раствора и массы сорбента, равном 200, и времени контакта двое суток. СОЕ=0,5 мг-экв/г. СОЕ - это обменная емкость ионита в равновесии при данных рабочих условиях.

Пример 2. В стакан на 0,5 л помещают 68 г клиноптилолита и 32 г концентрата железной руды Михайловского ГОКа. Проделывают такие же операции, как в примере 1. Получают ионообменный материал черного цвета, хорошо отделяющийся магнитом как из раствора, так и из сухой смеси. Намагниченность насыщения образца равна 2,4 µ B /f.u. СОЕ=0,4 мг-экв/л.

Таким образом, предлагаемый в изобретении ионообменник обладает хорошими ионообменными свойствами и после адсорбции на нем ионов может извлекаться из различных сред магнитом, т.к. обладает одновременно хорошими магнитными свойствами.

Формула изобретения

Ферромагнитный ионообменник, включающий клиноптилолит с размером частиц 0,05-0,25 мм, отличающийся тем, что он содержит компоненты при следующих соотношениях, мас.%:

Клиноптилолит фракции 0,05-0,25 мм

60-70

Магнетит, гематит железной руды

26-17

Кремнезем железной руды

14-13

РИСУНКИ