ферраты официальная версия1

Ферраты

Немного химии• Все ферраты- производные железа, но…Стабильные в природе формы железа:

1. металлическое (Fe0);2. в виде соединений железа III (Fe3+);3. в виде соединений железа II (Fe2+).

• Все остальные формы железа стремятся к ближайшей стабильной форме.

• Ферратами называют соединения железа IV и VI (или Fe4+ и Fe6+) с кислородом и щелочными металлами:Na2FeO4 или Na2FeO3 или Na4FeO5 или…

Но любой феррат попав в воду…

FeO42-Любой феррат

+H2O

FeO42- + H2O Fe3+ Fe(OH)3

Fe6+ Fe3+ Fe3+ Раствор осадок

Окисление С водой

На примере феррата VI

Чудеса…

Окислительный потенциал

Большая площадь поверхностиFeO4

2- +H2O Fe3+ Fe(OH)3

• Высокоразвитая поверхность- эффективный осадитель тяжелых металлов

• Образование частиц из раствора- захват примесей

• Окислительный потенциал Феррата наиболее высокий среди всех окислителей, используемых для очистки воды.

Возможные области применения• Очистка воды:

– Подготовка питьевой воды;– Очистка загрязнённой воды (в том числе пластовых, сбросовых вод итд);– Дезинфекция, коагуляция, флокуляция;

• Повышение емкости субстатов:– Увеличение емкости природных грунтов;– Модификация природных сорбентов;

• Новые технологии элементов питания;

• Новые технологии дезинфицирующих средств;

• Новые технологии ракетных топлив;

• …

Результат чудес 1 водоочистка



Окисляет микрорганизмы и примеси по аналогии с хлором или озоном (без остаточного эффекта);

Сорбирует примеси из воды при образовании Fe(OH)3;Осаждает взвеси увлекая последние при осаждении.


Результат чудес 1 водоочистка

Может быть применено при:При подготовке питьевой воды (водоканал);Очистке бытовых сбросовых вод (дезинфекция);Очистка промышленных сбросовых вод (дезинфекция и

осаждение примесей).

Преимущества один компонент- дезинфектант и осадитель, в одном!Экологически чистый- только соединения железа;Осадок Fe(OH)3 может подвергаться вторичной

переработке для получения снова феррата.

Результат чудес 2 повышение емкости субстрата



• “Пропитывание” раствором субстрата, который обладает низкой емкостью по отношению к металлам;

• Образование Fe(OH)3, в структуре субстрата (возможно увлечение по аналогии с водоочисткой);

• Субстрат становиться сорбентом и осаждает примеси.


Два принципа получения

Жидкостной +Доступные реагенты;+Возможность производства “на

месте”;+Высока скорость производства;Применима только в областях водоочистки или связанных с

растворами.

Высокотемпературный +Возможность выделения “чистого продукта”;+Более сложная технология;+Неограниченный срок хранения

продукта;+Нет ограничений по рабочей концентрации.

Иллюстрация жидкостной технологии

Что у нас есть, в т. ч. проблемы

• Разработана методика определения выхода феррата (основана на комбинации методов, в том числе, весьма дорогих);

• Доработана технология получения феррата натрия IV, известная с 50-х годов, достигнут выход 60- 70%.

Na2O2(избыток)+Fe2O3Na2FeO3+Na2O+O2

Но…избыток дорогого пероксида (Na2O2) и мешающего оксида натрия (Na2O)!!!

Что у нас есть, в т. ч. проблемы• Проведены работы по разработке безотходной

технологии синтеза:Na2O2(избыток)+Fe2O3Na2FeO3+O2+Na2O

Na2O+Н2O2(избыток) Н2O+Na2O2

• Проработана циклическая схема выработки «чистого феррата»:

Na2FeO3+Н2ONa2FeO4+Na2FeO2+Н2O

Na2FeO2+Na2O2(избыток)Na2FeO3+Na2O+O2

Na2FeO4+Na2FeO2+ Na2Oраствор(Na2FeO4)

раствор(Na2FeO4)кристаллический(Na2FeO4)

Что у нас есть, в т. ч. проблемы• Разработана прецизионная высокотемпературная печь

и специальная оснастка к ней:

Что у нас есть, в т. ч. проблемы• Начаты работы по разработке модели автоматической

линии для производства ферратной шихты;

• Частично проведены работы по исследованию:– Сорбционных характеристик продуктов распада феррата;– Дезинфицирующих свойств;– Устойчивости сорбционных свойств во времени;– Качества закрепления продуктов распада на субстратах;

Общемировые проблемы применения ферратов

• Отсутствие адекватной технологии производства;

• Высокая цена продукта;• Не проведены полноценные исследования

(продукт не доступен широкому кругу);• Нет заинтересованного потребителя;

Хотя первый производитель станет монополистом!

Конкуренты и аналоги• ФТТ- Ferrate Treatment Technologies

– Производит по жидкостной технологии;– Опыт продвижения на американском рынке;– Не может решить проблемы с избытком

примесей.

• “Экрос” и “Невская Мануфактура”– Производство по высокотемпературной

технологии, но с низкими выходами;– Проблемы при хранении;– Отсутствие потребителей;– Высокая стоимость.

Что нам надо• Для окончания работ по разработке,

необходимо:– 100 человеко-дней;– 500000 рублей инвестиций в оборудование;

• В результате будет получена:– циклическая технология безотходного производства

феррата и переработки соединений железа;– Лабораторный прототип производственной линии,

производительностью до 10-100 кг/сутки.

Но…

ферраты официальная версия1

Engineering