Композиция, содержащая модифицированный красный шлам с низким содержанием хроматов, и способ ее получения - RU2018131948A
Код документа: RU2018131948A
Формула
1. Композиция, содержащая модифицированный красный шлам с низким содержанием хроматов со следующим минеральным составом:
- от 10 до 50% по массе соединений железа;
- от 12 до 35% по массе соединений алюминия;
- от 5 до 17% по массе соединений кремния;
- от 2 до 10% по массе диоксида титана;
- от 0,5 до 6% по массе соединений кальция;
- от 0 до 1 ppm соединений хрома (VI); и
- в некоторые случаях другие неизбежные примеси,
при этом состав композиции, в частности, модифицированный красный шлам с низким содержанием хроматов, содержит труднорастворимый восстановитель для Cr (VI), при этом композиция содержит еще буферную систему рН, сконфигурированную для стабилизации диапазона рН, в котором труднорастворимый восстановитель для Cr (VI) и полученный из него Cr (lll) обладают низкой растворимостью, в частности, растворимостью в воде при 25°C менее 1 г/л.
2. Композиция по п. 1, в которой труднорастворимый восстановитель для Cr (VI) обладает растворимостью в воде при рН 7 и 25°C менее 1 г/л, в частности, менее 0,1 г/л.
3. Композиция по п. 1 или 2, в которой труднорастворимый восстановитель для Cr (VI) содержит труднорастворимое соединение Fe (ll).
4. Композиция по любому из предыдущих пунктов, в которой труднорастворимый восстановитель для Cr (VI) содержит карбонат железа (ll) (Fe2CО3).
5. Композиция по любому из предыдущих пунктов, в которой она содержит комбинацию легкорастворимых и труднорастворимых соединений Fe (II).
6. Композиция по любому из предыдущих пунктов, в которой модифицированный красный шлам с низким содержанием хроматов содержит модифицированный карбонизированный красный шлам с низким содержанием хроматов, в котором массовое отношение карбоната Fe (ll) к оксидам железа составляет по меньшей мере 1.
7. Композиция по любому из предыдущих пунктов, в которой модифицированный красный шлам с низким содержанием хроматов содержит модифицированный карбонизированный и регидратированный красный шлам с низким содержанием хроматов, в котором массовое отношение карбоната Fe (ll) к оксидам железа составляет по меньшей мере 1, а массовое отношение суммы гидроксида железа и гидрата оксида железа к оксидам железа составляет по меньшей мере 1.
8. Композиция по любому из предыдущих пунктов, в которой композиция далее содержит по меньшей мере одно из следующих средств:
- еще один восстановитель Cr (VI), который, в частности, выбран из группы, состоящей из Fe, AI и Zn;
- средство для удаления нитратов и нитритов, которое, в частности, выбрано из группы, состоящей из мочевины и/или амидосульфоновой кислоты;
- средство, которое сконфигурировано для удаления загрязнителей, в частности, тяжелых металлов, посредством образования труднорастворимых солей, и, в частности, содержит сульфид;
- органическое вещество, на поверхности которого при термообработке образуется активированный уголь.
9. Композиция по любому из предыдущих пунктов, в которой модифицированный красный шлам с низким содержанием хроматов имеет удельную площадь поверхности в диапазоне 2-250 м²/г (измеренную по способу БЭТ), в частности, 10-200 м²/г (измеренную по способу БЭТ).
10. Композиция по любому из предыдущих пунктов, в которой модифицированный красный шлам с низким содержанием хроматов имеет удельный вес по меньшей мере 4,5 г/см³, в частности, по меньшей мере 5 г/см³, в частности, по меньшей мере 5,3 г/см³.
11. Композиция по любому из предыдущих пунктов, в которой композиция, в частности, модифицированный красный шлам с низким содержанием хроматов, находится по существу в форме гранул.
12. Композиция по любому из предыдущих пунктов, в которой композиция, в частности, модифицированный красный шлам с низким содержанием хроматов, содержит по меньшей мере частичную модификацию поверхности, в частности, содержит по меньшей мере частичное покрытие поверхности.
13. Композиция по любому из предыдущих пунктов, в которой композиция далее содержит восстановитель для Cr (VI), в частности, выбранный из группы, состоящей из Fe, AI и Zn, и предпочтительно находится в тонкодисперсной форме.
14. Композиция по любому из предыдущих пунктов, в которой смесь содержит еще средство для удаления нитратов и нитритов, которое, в частности, выбрано из группы, состоящей из мочевины и амидосульфоновой кислоты.
15. Композиция по любому из предыдущих пунктов, в которой смесь содержит еще средство, сконфигурированное для удаления загрязнителей, в частности, тяжелых металлов, посредством образования труднорастворимых солей, и, в частности, содержит сульфид.
16. Композиция по любому из предыдущих пунктов, в которой смесь содержит еще средство, в частности, органическое вещество, на поверхности которого при термообработке образуется активированный уголь.
17. Способ получения композиции по любому из пп. 1-16, в котором способ содержит следующие этапы:
a) подготовка нейтрализованного красного шлама;
b) добавление труднорастворимого восстановителя для Cr (VI) к красному шламу и смешивание труднорастворимого восстановителя для Cr (VI) с красным шламом;
c) восстановление содержащихся в красном шламе соединений хрома (VI) посредством труднорастворимого восстановителя для Cr (VI) в соединения хрома (lll) в водных системах для получения модифицированного красного шлама с низким содержанием хроматов, при этом способ далее содержит добавление буферной системы рН, сконфигурированной для стабилизации диапазона рН, в котором труднорастворимый восстановитель для Cr (VI) и полученный из него Cr (lll) обладают низкой растворимостью, в частности, растворимостью в воде при 25°C менее 1 г/л.
18. Способ по п. 17, в котором на этапе b) добавляется труднорастворимое соединение Fe (ll), в частности, карбонат Fe (ll), в качестве восстановителя для Cr (VI), при этом выполняется пошаговое восстановление соединений хрома (VI) в соединения хрома (lll), вследствие чего дополнительно итерационно образуется гидроксид Fe (lll).
19. Способ получения композиции по любому из пп. 4-16, в котором способ содержит следующие этапы:
a) подготовка нейтрализованного красного шлама;
b) восстановление содержащихся в красном шламе соединений железа (lll) в соединения железа (ll) и содержащихся в красном шламе соединений хрома (VI) в соединения хрома (lll) в водных системах;
c) добавление карбонатного соединения к полученному на этапе b) раствору, содержащему соединения железа (ll), для получения карбоната железа (ll), при этом способ далее содержит добавление буферной системы рН, сконфигурированной для стабилизации диапазона рН, в котором труднорастворимый восстановитель для Cr (VI) и полученный из него Cr (lll) обладают низкой растворимостью, в частности, растворимостью в воде при 25°C менее 1 г/л.
20. Способ по пп. 17-19, в котором способ далее содержит регидратацию посредством окисления соединений Fe (ll) в соединения Fe (lll) в водном растворе.
21. Способ по пп. 17-20, в котором способ далее содержит отжиг модифицированного красного шлама с низким содержанием хроматов при температуре в диапазоне от 450°C до 700°C.
22. Способ по любому из пп. 17-21, в котором способ далее содержит обработку модифицированного красного шлама с низким содержанием хроматов кислотой.
23. Способ по любому из пп. 17-22, в котором способ далее содержит термообработку модифицированного красного шлама с низким содержанием хроматов при температуре в диапазоне от 150°C до 350°C.
24. Способ по любому из пп. 17-23, в котором способ далее содержит грануляцию смеси, в частности, модифицированного красного шлама с низким содержанием хроматов.
25. Способ по любому из пп. 17-24, в котором способ далее содержит обработку поверхности смеси, в частности, модифицированного красного шлама с низким содержанием хроматов, в частности, нанесение покрытия на поверхность.
26. Способ по любому из пп. 17-25, в котором способ далее содержит добавление по меньшей мере одного из следующих средств:
- еще один восстановитель Cr (VI), который, в частности, выбран из группы, состоящей из Fe, AI и Zn;
- средство для удаления нитратов и нитритов, которое, в частности, выбрано из группы, состоящей из мочевины и/или амидосульфоновой кислоты;
- средство, которое сконфигурировано для удаления загрязнителей, в частности, тяжелых металлов, посредством образования труднорастворимых солей, и, в частности, содержит сульфид;
- органическое вещество, на поверхности которого при термообработке образуется активированный уголь.
27. Способ по любому из пп. 17-26, в котором способ далее содержит этап сушки, в частности, в по существу неокислительной атмосфере, например, в среде инертного газа.
28. Использование композиции по любому из пп. 1-16 в качестве адсорбента, в частности, итерационно действующего адсорбента длительного действия.
29. Использование композиции по любому из пп. 1-16 для очистки жидких и/или газообразных сред, в частности, для очистки воды или водоподготовки и/или очистки воздуха.
30. Использование композиции по любому из пп. 1-16 для удаления по меньшей мере одного из группы, состоящей из нитратов, нитритов, фосфатов, тяжелых металлов, полиароматических углеводородов (ПАУ), метаболитов лекарственных средств и патогенных микроорганизмов, из водных систем.
31. Использование композиции по любому из пп. 1-16 для удаления по меньшей мере одного вещества из группы, состоящей из механических включений, загрязнителей и пахучих веществ из газообразных систем.
32. Использование композиции по любому из пп. 1-16 в сельском хозяйстве, в частности, для стимуляции роста и/или в качестве средства для улучшения почвы или детоксикации почвы.
33. Использование композиции по любому из пп. 1-16 в качестве не содержащего галогенов огнезащитного средства и/или огнетушащего средства, в частности, для пожаров на обширной территории, таких как лесные или торфяные пожары.
34. Использование композиции по любому из пп. 1-16 в составе строительных материалов, в частности, по меньшей мере для одной из следующих целей:
- для огнезащиты;
- для термоизоляции;
- для аккумуляции тепла;
- для звукоизоляции;
- для защиты от радиоактивного и/или электромагнитного излучения или его ослабления.
35. Использование композиции по любому из пп. 1-16 в качестве утяжелителя для буровых растворов.
36. Использование композиции по любому из пп. 1-16 в качестве геополимера или производства геополимеров, в частности, с применением растворимого калиевого стекла.
