УДАЛЕНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МИНЕРАЛОВ, ФУНКЦИОНАЛИЗИРОВАННЫХ УСИЛИТЕЛЯМИ АДСОРБЦИИ

2
1. Применение минерального материала в виде частиц, функционализированного одним или несколькими усилителями адсорбции для улавливания и удаления ионных металлических примесей из водной среды, где минеральный материал в виде частиц выбран из минерального материала, содержащего частицы карбоната магния и/или карбоната кальция, имеющего удельную площадь поверхности до функционализации указанным одним или несколькими усилителями адсорбции от 10 до 200 м/г, где усилитель адсорбции выбран из элементарного железа, видов оксида железа и их смесей, и где ионная металлическая примесь включает по меньшей мере один металл, выбранный из группы, состоящей из Pb, Zn, Mn, Cd, Cu, Mo, Co и Ni, где ионная металлическая примесь предпочтительно является катионной.
2. Применение по п. 1, где водная среда выбрана из отработавшей воды, предпочтительно промышленной отработавшей воды, сточной воды, предпочтительно сточных вод от бумажной промышленности, сточных вод от производства красителей, пигментов или лакокрасочной промышленности, сточных вод от пивоваренной промышленности, сточных вод от кожевенной промышленности, сельскохозяйственных сточных вод или сточных вод скотохладобойни, из илистых отложений, предпочтительно осадков сточных вод, портовых илистых отложений, речного ила, прибрежного ила, сброженного ила, рудничного шлама, ила городских сточных вод, илистых отложений от гражданского строительства, илистых отложений от бурения нефтяных скважин или стоков из вышеуказанных обезвоженных осадков.
3. Применение по п. 1 или 2, где усилитель адсорбции представляет собой элементарное железо или магнетит, или смесь вышеуказанных, и предпочтительно представляет собой элементарное железо.
4. Применение по любому из предшествующих пунктов, где функционализированный минеральный материал в виде частиц включает усилитель адсорбции в количестве от 0,1 до 40 мас.%, в расчете на сухую массу минерального материала в виде частиц, предпочтительно от 1 до 30 мас.% и более предпочтительно от 5 до 25 мас.%.
5. Применение по любому из предшествующих пунктов, где содержащий карбонат магния материал в виде частиц представляет собой гидромагнезит, и/или содержащий карбонат кальция материал в виде частиц выбран из поверхностно-прореагировавшего карбоната кальция (SRCC), измельченного карбоната кальция (GCC) и осажденного карбоната кальция (PCC) и смесей вышеуказанных, и предпочтительно представляет собой поверхностно-прореагировавший карбонат кальция (SRCC).
2
2
2
2
6. Применение по любому из предшествующих пунктов, где удельная площадь поверхности минерального материала в виде частиц до функционализации указанным одним или несколькими усилителями адсорбции больше чем 20 м/г, предпочтительно больше чем 40 м/г, более предпочтительно больше чем 50 м/г и наиболее предпочтительно больше чем 60 м/г.
2+
7. Применение по любому из предшествующих пунктов, где ионная металлическая примесь является водорастворимой, и/или металл ионной металлической примеси выбран из группы, состоящей из Pb, Zn, Cd, и Ni, и предпочтительно представляет собой Cd, и наиболее предпочтительно ионная металлическая примесь представляет собой Cd.
8. Способ для улавливания и удаления ионных металлических примесей из водной среды, включающий следующие стадии:
a) обеспечение водной среды, содержащей одну или несколько ионных металлических примесей, выбранных из группы, состоящей из Pb, Zn, Mn, Cd, Cu, Mo, Co и Ni, где ионная металлическая примесь предпочтительно является катионной;
2
b) функционализация минерального материала в виде частиц одним или несколькими усилителями адсорбции, выбранными из элементарного железа, видов оксида железа и их смесей; где минеральный материал выбран из минерального материала, содержащего частицы карбоната магния и/или карбоната кальция, имеющего удельную площадь поверхности до функционализации указанным одним или несколькими усилителями адсорбции от 10 до 200 м/г;
c) добавление функционализированного минерального материала в виде частиц со стадии b) к водной среде для улавливания одной или нескольких из ионных металлических примесей, выбранных из группы, состоящей из Pb, Zn, Mn, Cd, Cu, Mo, Co и Ni;
d) удаление функционализированного минерального материала в виде частиц из водной среды после стадии c).
9. Способ по п. 8, где стадию удаления d) осуществляют путем фильтрации, центрифугирования, седиментации, флотации или магнетизма, и предпочтительно осуществляют с применением магнетизма, предпочтительно с использованием неодимового или электромагнита.
10. Способ по п. 8 или 9, где pH-значение водной среды доведено до добавления функционализированного минерального материала в виде частиц до значения 5-10, предпочтительно 6-9 и наиболее предпочтительно 7-8.
11. Способ по пп. 8-10, где функционализацию минерального материала в виде частиц со стадии b) осуществляют путем иммобилизации соли железа на минеральном материале в виде частиц, предпочтительно соли железа, выбранной из сульфата железа, хлорида железа(II), хлорида железа(III) и их смесей, и, необязательно, восстановления иммобилизованной соли железа, присутствующей на поверхности минерального материала в виде частиц, восстановителем.
2
12. Функционализированный минеральный материал в виде частиц, включающий по меньшей мере один усилитель адсорбции, который покрывает, по меньшей мере частично, поверхность минерального материала в виде частиц, где минеральный материал в виде частиц выбран из минерального материала, содержащего частицы карбоната магния и/или карбоната кальция, имеющего удельную площадь поверхности до функционализации указанным одним или несколькими усилителями адсорбции от 10 до 200 м/г, и где указанный по меньшей мере один усилитель адсорбции представляет собой элементарное железо.
13. Способ для получения функционализированного минерального материала в виде частиц по п. 12, включающий следующие стадии
2
i) обеспечение минерального материала в виде частиц, выбранного из минерального материала, содержащего частицы карбоната магния и/или карбоната кальция, имеющего удельную площадь поверхности до функционализации указанным одним или несколькими усилителями адсорбции от 10 до 200 м/г;
ii) обеспечение соли железа;
iii) контактирование указанного по меньшей мере одного минерального материала в виде частиц со стадии (i) с по меньшей мере одной солью железа со стадии (ii) и, необязательно, водой в одну или несколько стадий с образованием смеси;
iv) обеспечение восстановителя;
v) контактирование смеси со стадии iii) с восстановителем со стадии iv).
14. Способ по п. 13, где смесь, образованная на стадии iii), представляет собой водную суспензию, и способ дополнительно включает стадию vi) выделения функционализированного минерального материала в виде частиц из водной суспензии после стадии (v).
15. Способ по п. 13 или 14, где стадию контактирования iii) и/или стадию контактирования v) осуществляют в атмосфере инертного газа, предпочтительно в атмосфере азота или в атмосфере аргона.