ES2548911T3 - Proceso para la purificación de agua y/o drenado de lodos y/o sedimentos usando un carbonato de calcio de superficie tratada - Google Patents

Proceso para la purificación de agua y/o drenado de lodos y/o sedimentos usando un carbonato de calcio de superficie tratada Download PDF

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Abstract

Un proceso para la purificación del agua y/o drenado de lodos y/o sedimentos, que comprende los pasos siguientes de: a) proporcionar agua para ser purificada y/o lodo y/o sedimento para ser drenados que comprenden impurezas; b) proporcionar por lo menos un carbonato de calcio de superficie tratada, en donde por lo menos 1% del área de superficie accesible del carbonato de calcio está cubierta con un recubrimiento que comprende por lo menos un polímero catiónico, y c) poner en contacto el agua y/o lodo y/o sedimento del paso a) con el por lo menos un carbonato de calcio de superficie tratada del paso b) para obtener un material compuesto de carbonato de calcio de superficie tratada e impurezas, donde el carbonato de calcio de superficie tratada comprende un carbonato de calcio de superficie modificada que se ha procesado con polímeros catiónicos a través de un paso de tratamiento adicional, donde el carbonato de calcio de superficie modificada se obtiene haciendo reaccionar un carbonato de calcio natural y/o carbonato de calcio precipitado con un ácido y con dióxido de carbono antes de la preparación del carbonato de calcio de superficie tratada, donde el dióxido de carbono es formado in situ por el tratamiento con ácido y/o es suministrado desde una fuente externa.

Description

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Si el carbonato de calcio de superficie tratada comprende carbonato de calcio molido, el carbonato de calcio de superficie tratada tiene, de preferencia, un valor d50 de diámetro mediano de masa de partículas entre 0,04 µmy 250 µm, con mayor preferencia entre 0,06 µm y 225 µm, con mayor preferencia aún, entre 1 µm y 200 µm, con mayor preferencia todavía, entre 1 µm y 150 µm y, muy preferentemente, entre 1 µm y 100 µm, medido de acuerdo al proceso de sedimentación.
Si el carbonato de calcio de superficie tratada comprende carbonato de calcio precipitado, el carbonato de calcio de superficie tratada tiene, de preferencia, un valor d50 de diámetro mediano de masa de partículas entre 0,01 µmy 10 µm, con mayor preferencia entre 0,02 µmy5 µm, con mayor preferencia aún, entre 0,02 µm y 2,5 µm y, muy preferentemente, entre 0,02 µmy1 µm, medido de acuerdo al proceso de sedimentación.
Si el carbonato de calcio de superficie tratada comprende carbonato de calcio de superficie modificada, el carbonato de calcio de superficie tratada tiene, de preferencia, un valor d50 de diámetro mediano de masa de partícula entre 0,5 µm y 150 µm, de preferencia entre 0,5 µm y 100 µm, con mayor preferencia entre 0,5 µm y 100 µm y muy preferentemente, entre 1 µm y 50 µm, medido de acuerdo al proceso de sedimentación. En una modalidad preferida, el carbonato de calcio de superficie tratada puede tener la forma de partículas aglomeradas, con un valor d50 de diámetro mediano de masa de partícula entre 0,5 µm y 250 µm y de preferencia entre 0,5 µm y 150 µm medido de acuerdo al proceso de sedimentación.
El carbonato de calcio de superficie tratada tiene, de preferencia, un área superficial específica de 1 m2/g hasta 250 m2/g, de preferencia, de 20 m2/g hasta 200 m2/g, con mayor preferencia, de 30 m2/g hasta 150 m2/g y, muy preferentemente, de 30 m2/g hasta 100 m2/g, medida usando nitrógeno y el proceso BET. Por ejemplo, el carbonato de calcio de superficie tratada tiene un área superficial específica desde 40 m2/g hasta 50 m2/g, por ejemplo, un área superficial específica de desde 45 m2/g. Alternativamente, el carbonato de calcio de superficie tratada tiene un área superficial específica de desde 50 m2/g hasta 60 m2/g, por ejemplo, un área superficial específica de 56 m2/g.
Si el carbonato de calcio de superficie tratada comprende carbonato de calcio molido, el carbonato de calcio de superficie tratada tiene, de preferencia, un área superficial específica entre 1 m2/g y 100 m2/g, con mayor preferencia, entre 1 m2/g y 75 m2/g, con mayor preferencia aún, de 1 m2/g hasta 50 m2/g y muy preferentemente, de 1 m2/g hasta 20 m2/g, medida usando nitrógeno y el proceso BET.
Si el carbonato de calcio de superficie tratada comprende carbonato de calcio precipitado, el carbonato de calcio de superficie tratada tiene, de preferencia, un área superficial específica desde 1 m2/g hasta 150 m2/g, con mayor preferencia, desde 1 m2/g hasta 100 m2/g, con mayor preferencia aún entre 1 m2/g y 70 m2/g y muy preferentemente, entre 1 m2/g y 50 m2/g, medida usando nitrógeno y el proceso BET.
Si el carbonato de calcio de superficie tratada comprende carbonato de calcio de superficie modificada, el carbonato de calcio de superficie tratada tiene, de preferencia, un área superficial específica entre 1 m2/g y 250 m2/g antes del tratamiento de superficie, con mayor preferencia, 1 m2/g y 200 m2/g, con mayor preferencia aún, 10 m2/g y 200 m2/g y muy preferentemente, 15 m2/g y 170 m2/g, medida usando nitrógeno y el proceso BET.
En una modalidad preferida, el por lo menos un carbonato de calcio de superficie tratada tiene un área específica de superficie que varía entre 1 m2/g y 250 m2/g y un valor d50 de diámetro mediano de masa de partículas que varía entre 0,01 µm y 250 µm. De preferencia, el área específica de superficie varía entre 20 m2/g y 200 m2/g y el valor d50 de diámetro mediano de masa de partículas varía entre 0,06 µm y 225 µm. Con mayor preferencia, el área específica de superficie varía entre 30 m2/g y 150 m2/g y el diámetro mediano de partícula másica varía entre 1 µmy 200 µm. Con mayor preferencia aún, el área específica de superficie varía entre 30 m2/g y 100 m2/g y el valor d50 de diámetro mediano de masa de partículas varía entre 1 µm y 150 µm. Muy preferentemente, el área específica de superficie varía entre 30 m2/g y 100 m2/g y el valor d50 de diámetro mediano de masa de partículas varía entre 1 µm y 100 µm. Por ejemplo, el por lo menos un carbonato de calcio de superficie tratada tiene un área específica de superficie que varía entre 40 m2/g y 50 m2/g y un valor d50 de diámetro mediano de masa de partículas que varía entre 1 µm y 50 µm. Alternativamente, el por lo menos un carbonato de calcio de superficie tratada, tiene una superficie de área específica que varía entre 50 m2/g y 60 m2/g y un valor d50 de diámetro mediano de masa de partículas que varía entre 1 µm y 50 µm.
El carbonato de calcio de superficie tratada a ser usado en el proceso inventivo puede estar presente en cualquier forma apropiada, por ejemplo, en forma de gránulos y/o un polvo, o en forma de una torta. De preferencia, el carbonato de calcio de superficie tratada a ser usado en el proceso inventivo tiene forma de polvo y/o forma de gránulos. En una modalidad preferida, el carbonato de calcio de superficie tratada a ser usado en el proceso inventivo tiene forma de polvo. Alternativamente, el carbonato de calcio de superficie tratada a ser usado en el proceso inventivo puede estar presente como una suspensión acuosa, por ejemplo, en forma de una lechada o una pasta que puede ser medida con un transportador sin fin.
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de acrilamida.
Como ejemplo comparativo, se usó sulfato de aluminio combinado con una poliacrilamida como coadyuvante polimérico de floculación. Se usó como coadyuvante polimérico de floculación, el coadyuvante de floculación Praestol 650 TR disponible en el comercio (disponible en Ashland Deutschland GmbH, Alemania).
5 El proceso de purificación fue realizado en agua del río Neva en Rusia en muestras tomadas de una presa de derivación de agua. Se agregaron diferentes cantidades de carbonato de calcio de superficie tratada y 10 ppm de sulfato de aluminio, respectivamente, y alrededor de 450 ml de la muestra de agua. Después de agitación a 400 U/min por cerca de 30 s, se completó la floculación agregando el coadyuvante polimérico de floculación respectivo. La tabla 7 resume los detalles de las cantidades de carbonato de calcio de superficie tratada utilizadas,
10 las cantidades de coadyuvante polimérico de floculación utilizadas y los resultados químicos y físicos de la purificación.
Tabla 7
Inicio
CE IE1 IE2 IE3 IE.4
Agua de río
Ml 500 500 500 500 500
Sulfato de aluminio (Al2SO3)
ppm 10
Poliacrilamida (como coadyuvante polimérico de floculación, Praestol 650 TR)
ppm 7
CCSM (VP-211068 OJB1)
ppm 400 450 600 200
PolyDadmac en CCSM
%/p 1,5 1,5 1,5 1,5
PolyDadmac (de CCSM, 10%)
ppm 6 6,75 9 3
Poliacrilato (Nerolan AG 580)
ppm 2 2 2 1
Velocidad de mezclado
UPM 400 400 400 400 400
Tiempo de mezclado
S 30 30 30 30 30
turbiedad [mg/l]
0,90 0,25 0,40 0,30 0,25 0,25
pH
7,70 6,60 8,50 8,30 8,45 8,40
alcalinidad [mmol/l]
0,45 0,25 0,73 0,74 0,75 0,75
oxidabilidad [mg/l]
7,10 3,00 5,00 4,10 3,80 3,20
En general, puede concluirse que el uso del carbonato de calcio de superficie tratada en combinación con un 15 coadyuvante polimérico de floculación tiene un efecto positivo en la calidad del agua obtenida por el proceso de purificación.
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