Поверхностно-обработанный карбонат кальция и филлосиликат и их применение в очистке воды - RU2015152030A
Код документа: RU2015152030A
Формула
1. Способ очистки воды и/или обезвоживания илов и/или осадков, содержащий следующие этапы, где:
а) обеспечивают очищаемую воду и/или обезвоживаемый ил и/или осадок, содержащие примеси;
b) обеспечивают, по меньшей мере, один поверхностно-обработанный карбонат кальция, в котором, по меньшей мере, 1% доступной площади поверхности карбоната кальция покрыто покрытием, содержащим, по меньшей мере, один катионный полимер,
с) обеспечивают, по меньшей мере, один филлосиликат и
d) обеспечивают контакт воды и/или ила и/или осадка с этапа а) с, по меньшей мере, одним поверхностно-обработанным карбонатом кальция с этапа b) и, по меньшей мере, одним филлосиликатом с этапа с) для получения композитного материала, содержащего, по меньшей мере, один поверхностно-обработанный карбонат кальция, по меньшей мере, один филлосиликат и примеси.
2. Способ по п. 1, в котором воду и/или ил и/или осадок на этапе а) выбирают из промышленной сточной воды, питьевой воды, городской сточной воды, ила, такого как портовый ил, речной ил, прибрежный ил или созревший ил, сточной воды или технологической воды из пивоваренных заводов или других заводов по производству напитков, сточной воды или технологической воды от бумажной промышленности, промышленности для получения красителей, пигментов или покрытий, сельскохозяйственной сточной воды, сточной воды скотобойни, сточной воды кожевенной промышленности и промышленности по дублению кожи.
3. Способ по п. 1 или 2, в котором, по меньшей мере, один поверхностно-обработанный карбонат кальция из этапа b) содержит природный карбонат кальция и/или осажденный карбонат кальция и/или поверхностно-модифицированный карбонат кальция, предпочтительно поверхностно-модифицированный карбонат кальция или природный карбонат кальция.
4. Способ по п. 1 или 2, в котором источник природного карбоната кальция (ПКК) выбирают из мрамора, мела, кальцита, доломита, известняка и их смесей, и/или осажденный карбонат кальция (ОКК) выбирают из одной или нескольких арагонитовых, фатеритовых и кальцитовых минералогических кристаллических форм.
5. Способ по п. 1 или 2, в котором покрытие, по меньшей мере, одного поверхностно-обработанного карбоната кальция содержит, по меньшей мере, один катионный полимер
а) имеющий плотность положительного заряда в интервале от 1 до 15 мЭкв/г, более предпочтительно в интервале от 2,5 до 12,5 мЭкв/г и наиболее предпочтительно в интервале от 5 до 10 мЭкв/г,
и/или
b) в котором, по меньшей мере, 60% мономерных звеньев имеют катионный заряд, предпочтительно, по меньшей мере, 70%, более предпочтительно, по меньшей мере, 80%, еще более предпочтительно, по меньшей мере, 90% и наиболее предпочтительно 100%,
и/или
с) имеющий средневзвешенную молекулярную массу МW ниже 1000000 г/моль, более предпочтительно от 50000 до 750000 г/моль, еще более предпочтительно от 50000 до 650000 г/моль и наиболее предпочтительно от 100000 до 300000 г/моль,
и/или
d) представляющий собой гомополимер, основанный на мономерных звеньях, выбранных из группы, состоящей из солей диаллилдиакиламмония; третичных и четвертичных аминов; четвертичных иминов; акриламида; метакриламида; N,N-диметилакриламида; акриловой кислоты; метакриловой кислоты; винилсульфоновой кислоты; винилпирролидона; гидроксилэтилакрилата; стирола; метилметакрилата и винилацетата, предпочтительно солей диаллилдиакиламмония и акриловой кислоты,
или
е) представляющий собой сополимер, основанный на мономерных звеньях, выбранных солей диаллилдиакиламмония и метакриловой кислоты, и сомономерных звеньях, выбранных из группы, состоящей из акриламида; метакриламида; N,N-диметилакриламида; акриловой кислоты; метакриловой кислоты; винилсульфоновой кислоты; винилпирролидона; гидроксилэтилакрилата; стирола; метилметакрилата; винилацетата и их смесей, предпочтительно мономерные звенья выбирают из солей диаллилдиакиламмония и метакриловой кислоты, а сомономерные звенья выбирают из акриламида и акриловой кислоты.
6. Способ по п. 1 или 2, в котором, по меньшей мере, 10% доступной площади поверхности карбоната кальция покрыто покрытием, содержащим катионный полимер, предпочтительно, по меньшей мере, 20% доступной площади поверхности, более предпочтительно, по меньшей мере, 30%, еще более предпочтительно, по меньшей мере, 40% и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 50% доступной площади поверхности.
7. Способ по п. 1 или 2, в котором, по меньшей мере, один филлосиликат представляет собой бентонит, предпочтительно бентонит, содержащий глинистые минералы, выбранные из монтмориллонитов и сопутствующих минералов, выбранных из группы, содержащей кварц, слюду, каолинит, полевой шпат, пирит, кальцит, кристобалит и их смеси.
8. Способ по п. 1 или 2, в котором этап контактирования d) осуществляют путем добавления, по меньшей мере, одного филлосиликата из этапа с) к воде и/или илу и/или осадку из этапа а) до и/или во время и/или после добавления, по меньшей мере, одного поверхностно-обработанного карбоната кальция из этапа b) к воде и/или илу и/или осадку из этапа а).
9. Способ по п. 1 или 2, в котором этап контактирования d) осуществляют путем добавления смеси, содержащей, по меньшей мере, один поверхностно-обработанный карбонат кальция из этапа b) и, по меньшей мере, один филлосиликат из этапа с), к воде и/или илу и/или осадку из этапа а).
10. Способ по п. 1 или 2, в котором этап контактирования d) осуществляют путем добавления, по меньшей мере, одного поверхностно-обработанного карбоната кальция из этапа b) и, по меньшей мере, одного филлосиликата из этапа с) к воде и/или илу и/или осадку из этапа а) с массовым отношением, по меньшей мере, один поверхностно-обработанный карбонат кальция: по меньшей мере, один филлосиликат от 10:1 до 1:10, более предпочтительно от 5:1 до 1:5 и еще более предпочтительно от 2:1 до 1:2.
11. Способ по п. 1 или 2, в котором этап контактирования d) осуществляют путем, по меньшей мере, частичного покрытия поверхности обрабатываемой воды и/или ила и/или осадка из этапа а), по меньшей мере, одним поверхностно-обработанным карбонатом кальция из этапа b) и, по меньшей мере, одним филлосиликатом из этапа с), и/или путем смешения обрабатываемой воды и/или ила и/или осадка из этапа а) с, по меньшей мере, одним поверхностно-обработанным карбонатом кальция из этапа b) и, по меньшей мере, одним филлосиликатом из этапа с).
12. Применение комбинации филлосиликата и поверхностно-обработанного карбоната кальция для очистки воды и/или обезвоживания илов и/или осадков, в котором, по меньшей мере, 1% доступной площади поверхности карбоната кальция покрыто покрытием, содержащим, по меньшей мере, один катионный полимер.
13. Применение комбинации филлосиликата и поверхностно-обработанного карбоната кальция для снижения количества полимерных помощников флокуляции в воде и/или илах и/или осадках, в котором, по меньшей мере, 1% доступной площади поверхности карбоната кальция покрыто покрытием, содержащим, по меньшей мере, один катионный полимер.
14. Применение по любому из пп. 12 или 13, в котором, по меньшей мере, один поверхностно-обработанный карбонат кальция содержит измельченный карбонат кальция и/или осажденный карбонат кальция и/или поверхностно-модифицированный карбонат кальция, предпочтительно поверхностно-модифицированный карбонат кальция или измельченный карбонат кальция.
15. Применение по любому из пп. 12 или 13, в котором покрытие поверхностно-обработанного карбоната кальция содержит, по меньшей мере, один катионный полимер
а) имеющий плотность положительного заряда в интервале от 1 до 15 мЭкв/г, более предпочтительно в интервале от 2,5 до 12,5 мЭкв/г и наиболее предпочтительно в интервале от 5 до 10 мЭкв/г,
и/или
b) в котором, по меньшей мере, 60% мономерных звеньев имеют катионный заряд, предпочтительно, по меньшей мере, 70%, более предпочтительно, по меньшей мере, 80%, еще более предпочтительно, по меньшей мере, 90% и наиболее предпочтительно 100%,
и/или
с) имеющий средневзвешенную молекулярную массу МW ниже 1000000 г/моль, более предпочтительно от 50000 до 750000 г/моль, еще более предпочтительно от 50000 до 650000 г/моль и наиболее предпочтительно от 100000 до 300000 г/моль,
и/или
d) представляющий собой гомополимер, основанный на мономерных звеньях, выбранных из группы, состоящей из солей диаллилдиакиламмония; третичных и четвертичных аминов; четвертичных иминов; акриламида; метакриламида; N,N-диметилакриламида; акриловой кислоты; метакриловой кислоты; винилсульфоновой кислоты; винилпирролидона; гидроксилэтилакрилата; стирола; метилметакрилата и винилацетата, предпочтительно солей диаллилдиакиламмония и акриловой кислоты,
или
е) представляющий собой сополимер, основанный на мономерных звеньях, выбранных солей диаллилдиакиламмония и метакриловой кислоты, и сомономерных звеньях, выбранных из группы, состоящей из акриламида; метакриламида; N,N-диметилакриламида; акриловой кислоты; метакриловой кислоты; винилсульфоновой кислоты; винилпирролидона; гидроксилэтилакрилата; стирола; метилметакрилата; винилацетата и их смесей, предпочтительно мономерные звенья выбирают из солей диаллилдиакиламмония и метакриловой кислоты, а сомономерные звенья выбирают из акриламида и акриловой кислоты.
16. Применение по любому из пп. 12 или 13 , в котором, по меньшей мере, 10% доступной площади поверхности карбоната кальция покрыто покрытием, содержащим катионный полимер, предпочтительно, по меньшей мере, 20% доступной площади поверхности, более предпочтительно, по меньшей мере, 30%, еще более предпочтительно, по меньшей мере, 40% и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 50% доступной площади поверхности.
17. Применение по любому из пп. 12 или 13, в котором данный филлосиликат представляет собой бентонит, предпочтительно бентонит, содержащий глинистые минералы, выбранные из монтмориллонитов и сопутствующих минералов, выбранных из группы, содержащей кварц, слюду, каолинит, полевой шпат, пирит, кальцит, кристобалит и их смеси.
18. Применение по любому из пп. 12 или 13, в котором массовое отношение поверхностно-обработанный карбонат кальция: филлосиликат составляет от 10:1 до 1:10, более предпочтительно от 5:1 до 1:5 и еще более предпочтительно от 2:1 до 1:2.
19. Композитный материал, содержащий, по меньшей мере, один поверхностно-обработанный карбонат кальция, по меньшей мере, один филлосиликат и примеси, получаемый с помощью способа по любому из пп. 1-11.
