Вермикулит
 и материалы на его основе
а    На глвавную страницу  E-mail   
 

Экология и промышленная безопасность
В экологии и промышленной безопасности вспученный вермикулит используется:
· При очистке сточных вод и выбросов в атмосферу.
· При сборе разливов нефтепродуктов.
· Для упаковки и транспортировки опасных, коррозийных и воспламеняющихся химических продуктов, таких как бромиды, аммоналы, фенолы в жидких и твердых формах.
· Как адсорбент для улавливания ядовитых газов, дыма.
· Наполнитель кислотостойких пластмасс, резины.
· Наполнитель термических и светостойких лаков

  Очистка промышленных и бытовых сточных вод, ликвидация разливов нефтепродуктов, органических и токсичных жидкостей

Вспученный вермикулит предназначен для фильтрационной очистки стоков электростанций и предприятий (промышленных, бытовых), а также ликвидации разливов нефтепродуктов, органических и токсичных жидкостей с твёрдой поверхности и поверхности акваторий.
Минерал обладает высокими сорбционными свойствами по ряду органических примесей. Как и активированный уголь приобретает гидрофобность, что позволяет использовать его, в частности, для очистки воды.

Химический состав
SiO2
Al2O3 MgO CaO K2O Fe2O3 pH(H2O) Другие
Процентный состав 33-36 6-18 14-25 1,2-2 3-5 5-17 6,8-7,0 0,2-1,2

- Фильтрация воды
При очистке промышленных, бытовых сточных вод в качестве фильтра применяется адсорбент вермикулитовый, через который перекачивается загрязнённая вода.
При загрузке адсорбента вермикулитового, следует брать в расчёт коэффициент гарантированного исчерпания максимальной сорбционной ёмкости вермикулита Ksb - 0,7.
Сорбционная ёмкость составляет 1,6-3,5 г/г в зависимости от интенсивности аэрации раствора.

- Сбор нефтепродуктов с твёрдых поверхностей
Для удаления нефтепродуктов с твёрдых поверхностей, целесообразно использовать, вермикулит с размером зерна не менее 1,25 мм, при этом сорбционная ёмкость колеблется в пределах :1,9-5,9 г/г
Разлитый нефтепродукт необходимо обработать адсорбентом вермикулитовым (вермикулит рассыпается на разлитую поверхность), далее вермикулитовый адсорбент впитывает в себя нефтепродукты в течение 10-15 минут, после чего необходимо удалить его с поверхности.
Адсорбент вермикулитовый полностью совместим с почвой.

- Рекультивация земельных участков.
На загрязнённый земельный участок наносится смесь, состоящая из адсорбента вермикулитового (1 часть) и торфа (2 части), толщиной 1-2 см..
В этом случае адсорбент вермикулитовый впитывает углеводороды, создаёт среду для развития нефтеокисляющих почвенных бактерий, присутствующих в естественном биогиоценозе данного региона. Также адсорбент вермикулитовый является воздухо-вовлекающей, влагоудерживающей и pH корректирующей добавкой к почвенному субстрату.

- Адсорбция органических веществ.
Применение адсорбента вермикулитового позволяет снижать присутствие:

       БПК до 2-3 мг/л. (исходное значение 20-25 мг/л)
       фосфаты в 10-15 раз, до 0,3-0,2 мг/л (исходное значение 3-5 мг/л)
       азот аммонийный до 1-3 мг/л (исходное значение 10-15 мг/л)
       нитраты до 3-4 мг/л (исходное значение 10-15 мг/л)
       нитриты до 0,0001-0,0002мг/л (исходное значение 3-5 мг/л)
       Необходимое время контакта для изъятия:
При высокой концентрации (разливы).
Определяется временем очистки от трудно извлекаемых компонентов и составляет 5-6 минут.
При низкой концентрации (30-50 мг/л).
В проточных фильтрах удовлетворяет требованиям, где линейная скорость фильтрации для адсорбентов с плотным слоем загрузки ограничивается величиной 12 м/час, т.е. работает не хуже активированного угля. Соответственно, скорость контакта определяется толщиной слоя загрузки и выбранной линейной скоростью фильтрации (не выше 12 м/час)

- Регенерация сорбента.
Использованный сорбент экономически не целесообразно регенерировать, т.к. стоимость вермикулита существенно ниже стоимости его регенерации, и разница затрат не компенсируется стоимостью извлечённых при очистке нефтепродуктов. В результате вермикулит подвергается утилизации.

 


Утилизация после сбора нефтепродуктов

- Сжигание
Собранные нефтепродукты можно смешивать с углём для ТЕЦ, однако, более перспективным, экономически выгодным методом является сжигание в инсинераторах с псевдожидким слоем.
Мусоросжигающие установки коммунального хозяйства могут принимать отходы с теплотой сгорания между 714 и 1190 кдж/кг, а инсинераторы для сжигания промотходов могут принимать любые виды отходов.
После обжига при температуре 250-3000 возможно повторное использование.

- Запахивание в почву
Для выбора площадки необходимо учитывать наличие в данном месте водозабора, проницаемость почвы.
Захоронение необходимо обваловывать и обеспечить дренажными каналами.
Максимальное количество нефтепродуктов, распределённых по поверхности при захоронении не более 10 кг/м3 .
Вспашка производится от 1 раза в месяц до 1 раза в сезон через 2 года.
Для успешной переработки нефтепродуктов нефтеокисляющими бактериями, pH почвы должно быть не менее 6,5.
Эта технология применяется для захоронения шлама нефтеперегонных заводов в течении многих лет.

- Городские свалки
Адсорбент вермикулитовый иммобилизирует бактерии, перерабатывающие нефтепродукты в активный ил.
Через некоторое время в отработанном сорбенте нефтепродуктов не остаётся.
При проведении эксперимента, был взят адсорбент вермикулитовый, насыщенный нефтепродуктами до 80%, помещенный на городской свалке слоем 30 см.
Через 2 недели, в весенне-осенний период нефтепродукты были полностью переработаны нефтеокисляющими бактериями.

Утилизация сорбентов, содержащих органические вещества, фосфаты, нитраты, нитриты, аммонийный азот производится аналогично.

 

Способ очистки сточных вод

Способ относится к технологии очистки сточных вод различных предприятий и может быть использован для автопредприятий, железнодорожных станций, нефтебаз, а также для подготовки оборотных вод на горно-обогатительных, металлургических и химических предприятиях.

Способ включает коагуляцию, флотацию и сорбцию. Флотация осуществляется в активированной водной дисперсии воздуха, куда вводится сорбент - обожженный вермикулит. При очистке сточных вод от нефтепродуктов массовое соотношение обожженного вермикулита к нефтепродуктам составляет 1 : 1 - 15. Перед обжигом крупность вермикулита должна составлять менее 0,5 мм.
Способ позволяет создавать модульные установки и очищать воду до содержаний нефтепродукта ниже 0,05 мг/л. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

Химическая промышленность

В химической промышленности вспученный вермикулит используется как:
· Адсорбент для улавливания ядовитых газов, дыма, для очистки промышленных вод.
· Сорбент, обеспечивающий безопасность при транспортировке активных жидкостей и кислот.
· Наполнитель кислотостойких пластмасс, резины.
· Компонент высокотемпературных масел трущихся поверхностей

Среди возможных технических минеральных сорбентов для широкого использования, в часности, в технологии очистки и рафинирования промышленных выбросов, особого внимания заслуживают адсорбционно-активные материалы природного минерального сырья. Перспективным источником такого сырья являются слоистые силикаты, в первую очередь, вермикулит.
Высокие адсорбционные и ионообменные свойства, лёгкость получения модифицированных, в том числе и органоминеральных форм, относительно хорошая кислото- и щелоустойчивость обуславливают широкое применение и устойчивый интерес к исследованиям структуры и свойств материалов на основе вермикулита.
Применеие этих материалов в химической технологии и технике весьма многообразны.
Исследования и опытно-промышленные испытания подтвердили возможность их использования для очистки промышленнх сточных вод предприятий медно-никелиевой промышленности от катионов меди, никеля и кобальта (суммарное содержание в очищенной воде менее 0,1 мг/л).
Результаты испытаний позволили сделать вывод о необходимости гранулирования тонкодисперсного вермикулита или создания иного аппаратурного оформления процесса, например, с использованием проточных центрифуг.
Одним из перспективных методов получения технических сорбентов на основе неорганических природных или искусственных веществ является гранулирование. Распространены связующие для формования алюмосиликатных сорбентов, к которым относится вермикулит, в виде основных солей алюминия и глины. Коллоидно-химические и связующие свойства основных солей алюминия зависит от соотношения AL : NO3 в их молекулах - с увеличением основности солей возрастает pH растворов, их вязкость, а также степень полимеризации. Оксинитраты алюминия используют как связующие в форме растворов или солей.
Область массового применения вермикулитсодержащих гранулированных материалов - очистка и осушка газов и органических жидкостей, очистка растворов и промышленных сточных вод, выделение из них ценных компонентов, в том числе нефтепродуктов, осветление и многое другое.

В химической промышленности используется вермикулит фракции от 0,1 до 2-8мм. Объемная масса не регламентируется.

  Rambler's Top100