Modul X. TEHNOLOGIA ŞI SISTEMUL DE FORMARE A DEŞEURILOR ÎN VINIFICAŢIE

Prelucrarea deşeurilor ce conţin compuşi ai acidului tartricChimia compuşilor tartrici. Problema prelucrării deşeurilor ce conţin acidul tartric a fost

studiată detaliat de A. Razuvaev, I. Vulihman şi alţi cercetători din domeniu. De rînd cu acidul etilic, compuşii acidului tartric sînt cele mai importante substanţe, extrase

din deşeurile vinificaţiei, care se utilizează pe larg în industrie, în special, cea alimentară, farmaceutică, electronică etc.

Acidul tartric (Acidum tartaricum) este un acid din grupa acizilor graşi. El reprezintă un dioxid dibazic. Formula lui chimică este C4H6O6, iar formula de structură a acidului tartric

dextrogir este:

Molecula lui conţine doi atomi de carbon asimetrici, deci, patru stereoizomeri, cu următoarele denumiri: acidul tartric dextrogir (d - acidul tartric), acidul tartric levogir (l – acidul tartric), acidul tartric racemic şi acidul mezotartric. Soluţiile stereoizomeruluii dextrogir au proprietatea de a roti planul polarizării luminii în dreapta, soluţiile acidului tartric levogir, în aceleaşi condiţii, rotesc planul polarizării în stânga cu acelaşi unghi ca şi cel dextrogir în dreapta. Acidul tartric racemic şi mezotartric nu rotesc planul polarizării.

Deşi proprietăţile chimice ale celor patru acizi sînt identice, ei se deosebesc prin anumite proprietăţi fizice: după forma cristalelor şi temperatura de topire, ce se observă din următoarele date:

Acizii Temperatura de topire

d şi l - tartric 170o

tartric racemic 206o

mezotartric 140o

Solubilitatea la 20 oC în 100 părţi de apă este de 20,6 părţi de acid tartric racemic şi 139 părţi acid d - şi l - tartric.

La amestecarea cantităţilor echivalente de soluţii concentrate ale acidului tartric dextrogir şi levogir are loc reacţia chimică cu degajare de căldură, ceea ce duce la formarea acidului tartric racemic, care se precipită, deoarece este mai puţin solubil. La cristalizarea acidului tartric racemic

şi a unor săruri la o temperatură mai joasă de 28oC are loc descompunerea spontană în cristale de acid tartric dextrodir şi levogir.

Importanţă industrială are numai acidul tartric dextrogir. El a fost obţinut în stare pură în 1769 de vestitul chimist Cheele. În urma prelucrării ditartratului de potasiu cu acidul sulfuric şi fierberii soluţiei, el primul a obţinut cristalele de acid tartric, cu gust acru, dar nu înţepător, incolor şi fără miros.

Acidul tartric, fiind un acid dibazic, formează 2 tipuri de săruri – acide şi neutre, în dependenţă de numărul atomilor de hidrogen substituiţi în grupele carboxid, fiind totodată un bun ligand la formarea compuşilor. Importanţa lui este determinată de mai multe proprietăţi. Astfel, cristalele acidului tartric au proprietăţi piezoelectrice puternic pronunţate, ce determină

147

proprietatea lui de a forma sarcini electrice la încălzire, compresiune sau alungire sau de a-şi schimba dimensiunile sub acţiunea curentului electric.

Cea mai mare parte din compuşii acidului tartric se conţine în boştina dulce (cca 1%), în tartru, piatra de vin (PV) ce se sedimentează pe pereţii sau pe fundul vaselor, cu un conţinut de 42-95% de acid tartric, în borhot după distilarea alcoolului pentru coniac din vin (0,2-0,5%), în sedimentele de drojdii şi alte deşeuri. Tehnologia principală de extracţie a acidului tartric este bazată pe transformarea compuşilor săi în tartru (PV).

Reacţiile chimice de bază pentru obţinerea PV, ca produs intermediar, se reduc la următoarele procese. La prelucrarea tartraţilor din deşeuri cu laptele de var (suspensie de Ca(OH)2 de 5%) tartratul de calciu cade în precipitat. La adăugarea unei cantităţi insuficiente de var, tartratul de calciu format se dizolvă în excesul de acid tartric cu formarea dihidrogenotartratului de calciu:

СаС4Н4O6 + 2Н2С4Н4O6 = СаН2(С4Н4O6).

Soluţiile de hidrogenotartraţi de potasiu şi natriu în urma acţiunii asupra lor a laptelui de var şi a cretei, de asemenea, formează precipitat de tartrat de calciu.

2КНС4Н4O6+ Са(ОН)2 = СаС4Н4O6 + К2С4Н4O6 + 2Н2O;

2КНС4Н4O6 + СаСОз = CaC4H4O6 + K2C4H4O6+ Н2О + СO2.

Din aceste reacţii este clar că la prelucrarea tartrului cu laptele de var sau cu cretă numai o jumătate din cantitatea de acid tartric se sedimentează sub formă de tartrat de calciu, iar a doua jumătate rămîne în soluţie, trecînd în sarea neutră de tartrat de potasiu care este bine solubilă în apă. Laptele de var şi creta nu interacţionează cu soluţiile de tartraţi. Dacă la soluţiile de acid tartric liber se va adăuga treptat soluţii de hidroxid şi carbonat de potasiu, va avea loc sedimentarea hidrogenotartratului de potasiu (tartrul):

Н2С4Н4Oб+ КОН = КНС4Н4Oб + Н2O;

2Н2С4Р4Oб + К2СОз = 2КНС4Н4Oб + СO2 + Н2O.

În soluţiile cu un conţinut mic de tartraţi sedimentarea tartrului decurge lent – timp de 24 de ore sau mai mult: introducerea centrelor de cristalizare contribuie la accelerarea sedimentării tartrului. Acestea însă se dizolvă complet în exces de carbonat şi de hidroxid de potasiu, obţinîndu-se soluţia de tartrat de potasiu:

2КНС4Н4Oб + К2СОз = 2К2С4Н4Oб + СO2 + Н2O;

КНС4Н4O б + КОН = К2С4Н4Oб + Н2O.

În acelaşi timp soluţiile sărurilor neutre de tartraţi, la prelucrarea lor cu soluţii de potasă sau hidroxid de potasiu, nu dau în precipitat compuşi de tartraţi şi invers: un şir de săruri neutre şi insolubile ale acidului tartric, ca tartratul de calciu, se dizolvă în potasă sau hidroxid de potasiu, formînd compusul K2Ca2C8H8O13.

Analog acestui fapt, soluţiile acidului tartric la interacţiunea cu hidroxidul sau carbonatul de natriu formează imediat sarea de natriu a acidului tartric, bine solubilă, iar la acţiunea hidroxidului sau carbonatului de natriu asupra tartratului se formează sarea Seignet.

2КНС4Н4Об + Na2CО3 = 2KNaC4H4О6 + СОз + Н2О;

КНС4Н4Об + NaOH = KNaC4H4О6 + Н2О.

148

Aceste reacţii au loc în urma spălării cu sodă caustică a rezervoarelor, pe pereţii cărora a fost recristalizat tartrul, soda dizolvând astfel şi tartrul, şi tartratul de calciu.

Soluţiile de clorură de calciu practic nu interacţionează cu soluţiile acidului tartric, dar împreună cu tartrul sau cu alţi hidrogenotartraţi se obţine un precipitat alb amorf. Peste o perioadă de timp precipitatul, sub formă de fulgi, trece în formă cristalină. Reacţia de formare a acestui precipitat decurge destul de lent şi sedimentarea lui începe numai după o perioadă de 1 – 1,5 zile.

Reacţiile indicate de tip general permit de a judeca despre procesele ce decurg la separarea compuşilor tartrici în diferite tipuri de deşeuri secundare ale vinificaţiei. De menţionat că, pînă în prezent, prelucrarea produşilor secundari ai vinificaţiei cu separarea tartratului de var se efectua la fiecare întreprindere vinicolă conform unui plan, fapt pentru care erau organizate secţii autonome de utilizare. Prelucrarea tartratului de var în acidul tartric chimic pur se efectua la o întreprindere specializată. Dar situaţia în ultimul timp s-a schimbat, compuşii tartrici au fost vânduţi la preţuri mici, ceea ce a făcut nerentabilă separarea lor.

Separarea compuşilor tartrici trebuie să fie convenabilă din punct de vedere economic la organizarea întreprinderilor autonome, pentru obţinerea produsului chimic pur, preţul căruia pe piaţa mondială este destul de mare. În legătură cu acest fapt ar fi raţională reorganizarea metodelor de obţinere a compuşilor tartrici în dependenţă de tipurile de materie primă. În unele ţări din Occident extracţia lor se efectuează sub formă de tartru, dar nu are loc o extracţie completă. Este evident că mult mai acceptabilă este tehnologia obţinerii tartratului de var care permite mărirea randamentului de separare şi de îmbunătăţire a calităţii lui.

Astfel procesul de obţinere a acidului tartric ca produs preţios include două etape: separarea tartraţilor sub formă de tartrat de var la etapa iniţială, care se efectuează în condiţiile întreprinderilor de vinificaţie, şi obţinerea şi epurarea acidului tartric, procese efectuate la întreprinderi specializate. Scema de mai jos reprezintă clasificarea principalelor tipuri de deşeuri, ce conţin compuşi tartrici, precum şi metodele de epurare a lor.

Metodele de obţinere a tartraţilor din boştina dulce. În practica de vinificaţie există trei metode de bază de separare a tartraţilor sub forma tartratului de var din boştina dulce: în flux, neîntrerupt şi de decantare, fiecare având specificul său.

Metoda în flux. Această metodă este bazată pe extracţia compuşilor tartrici din zeama fierbinte difuzionată din extractor cu neutralizarea lor imediată şi separarea sub formă de tartrat de var. Dacă nu sînt respectate aceste condiţii, soluţia se răceşte creând posibilitatea apariţiei

microflorei dăunătoare (la temperatura de 30 0C sărurile acidului tartric se distrug repede sub influenţa bacteriilor fermentării propionice cu formarea acidului acetic şi propionic şi a bioxidului

149

de carbon). Răcirea soluţiei duce la micşorarea randamentului de obţinere a tartratului de var, deoarece reacţia de neutralizare nu mai decurge complet şi o mare parte din compuşii tartrici rămân în soluţie.

Metoda continuă. Pentru a neutraliza zeama de difuziune şi a obţine tartratul de var în calitate de neutralizator pot fi utilizate defectoare cu acţiune continuă. Defectorul reprezintă un rezervor cilindric vertical cu un fund conic, în interiorul căruia se află un agitator cu palete, care se roteşte cu o frecvenţă de 75 rot/min. Zeama de difuziune şi laptele de var prin racordul de alimentare sînt admise în partea de jos a aparatului până la umplere, după ce sînt agitate.

După încheierea procesului de neutralizare, are loc scurgerea lichidului prin robinetul din partea de jos a aparatului.

Totodată trebuie de supravegheat ca laptele de var să aibă aceeaşi concentraţia uniformă în tot volumul şi să nu se admită excesul lui (pH=5,5), apoi sedimentul este evacuat în colectorul intermediar, centrifugat şi uscat.

Metoda de decantare. La neutralizarea zemii de difuziune prin metoda de decantare sînt respectate aceleaşi cerinţe ca şi la metoda cu flux continuu. După neutralizare, tartratul de var este limpezit timp de 4-5 ore. După ce soluţia s-a limpezit şi lichidul este decantat, asupra sedimentului de tartrat de var este turnată o nouă porţie de zeamă de difuziune, destinată pentru neutralizare, acest proces fiind repetat de 2-3 ori. Sedimentul de tartrat de var este spălat cu apă rece şi îndreptat la uscare. Lichidul rămas, ce conţine zahăr, după decantare este îndreptat la fermentare cu distilarea ulterioară a alcoolului.

Obţinerea tartratului de var din sedimentele de drojdie. În timpul distilării sedimentelor de drojdie tartrul se dizolvă în masa încălzită şi după răcire se recristalizează pe pereţii vaselor. Cea mai raţională metodă este folosirea borhotului rămas în urma distilării sedimentelor de drojdie şi obţinerea din el a tartratului de var. Procesul include dizolvarea compuşilor tartrici, ce se conţin în sedimente, separarea soluţiilor lor de impurităţile insolubile, neutralizarea soluţiilor şi sedimentarea tartratului de var, cu spălarea şi uscarea ulterioară.

Compuşii tartrici pot fi dizolvaţi şi cu ajutorul acizilor minerali sau al sodei. Tratarea cu acizi minerali este mai ieftină şi are un randament mai mare de obţinere a tartratului de var, pe când cea cu sodă din punct de vedere tehnologic este mai simplă, necesită o calificare mai joasă şi este mai puţin periculoasă.

Prelucrarea cu acizi minerali. Borhotul fierbinte după distilare este admis în reactoarele cu agitatoare, unde are loc prelucrarea lui cu acizi minerali. Rezultate mai bune sînt obţinute în urma prelucrării borhotului cu acid clorhidric, raportul dintre sedimentele de drojdie şi calitatea tartratului de var fiind mai bună, dar incomodităţile transportării şi dificultăţile legate de mecanizarea procesului, precum şi costul mai mare deseori impune utilizarea acidului sulfuric, şi nu a celui clorhidric.

Prelucrarea cu sodă calcinată. La prelucrarea cu sodă, borhotul este admis în reactor până

la o treime din volum. Temperatura conţinutului din reactor nu trebuie să fie mai joasă de 75 0C. Borhotul este prelucrat prin agitarea neîntreruptă cu soluţie de sodă calcinată de 20%. Are loc

150

Figura X.1. Hidrociclonul 1,7 – racordul de alimentare; 2 - capacul; 3 –

partea cilindrică; 4 – gura de evacuare inferioară; 5 – racordul de golire;6 – gura de evacuare superioară.

formarea unei cantităţi mari de spumă, de aceea soluţia de sodă trebuie admisă în reactor treptat. Reacţia cu sodă decurge mai repede decât cea cu acid sulfuric. Alimentarea soluţiei de borhot se efectuează până în momentul când hârtia de turnesol sau cu indicator universal nu va indica, că mediul reactant are o reacţie slab bazică. Peste o jumătate de oră mediul reactant este din nou controlat. Dacă reacţia mediului rămâne bazică, atunci rezervorul este umplut cu apă până sus şi soluţia se omogenizează. Soluţia obţinută se filtrează şi se decantează timp de 8-12 ore, după ce lichidul decantat este îndreptat în neutralizator pentru prelucrarea în tartrat de var. Sedimentul este spălat ca şi în prelucrarea cu acid sulfuric.

Filtrarea borhotului de drojdie poate fi efectuată cu utilizarea filtrelor cu vid. Pentru aceasta borhotul fierbinte, prelucrat cu acid sulfuric, este spălat, transportat în staţia de recepţie a filtrelor cu vid cu tambur. La fabricile cu o capacitate de prelucrare de 500-1000 t de struguri în 24 de ore pot fi utilizate filtrele cu vid de tipul Б-3-1,6/0,6 sau cele cu o productivitate mai înaltă,

confecţionate din oţel inoxidabil (suprafaţa de filtrare este de 3 m2 sau mai mare).În ţările occidentale, în scopul separării mai complete a acidului tartric din sedimentele de

drojdie, este folosită metoda de prelucrare în autoclave la o presiune înaltă. Borhotul după o astfel de prelucrare este decantat, viteza de decantare mărindu-se de două ori. Această metodă a fost utilizată la fabrica de obţinere a acidului tartric din Odesa. Neajunsul metodei este folosirea utilajului costisitor, necesar pentru lucrul la presiuni mari.

Sedimentarea tartratului de var. Pentru extracţia tartraţilor din soluţii aceştia sînt transformaţi în săruri insolubile ale acidului tartric - tartratul de var. La întreprinderile mici lichidul se recomandă a fi prelucrat cu lapte de var, iar la cele mari – cu cretă măcinată, dat fiind că reacţia cu laptele de var decurge mai repede şi mai uşor decât cea cu cretă, deşi calitatea tartratului de var este totuşi mai joasă. La metoda de decantare, soluţiile fiind diluate, neutralizarea cu cretă este mai dificilă.

Pentru neutralizarea sedimentelor de drojdie din borhot este folosit laptele de var cu concentraţia de 10 % în proporţie de 1 parte de var nestins amestecat cu 9 părţi de apă. Înainte de

neutralizare, lichidul trebuie încălzit până la o temperatură nu mai joasă de 50 0C, deoarece în soluţii reci tartratul de var se obţine în stare amorfă şi se complică separarea lui.

Separarea sedimentului de tartrat de var. Sedimentul de tartrat de var obţinut în urma procesului de neutralizare a soluţiei de tartrat, este îndepărtat parţial în hidrocicloane. De aceea suspensia este separată suplimentar în centrifugele de decantare de diferite tipuri. Cele mai bune rezultate sînt obţinute la separarea şi neutralizarea tartratului de var în centrifugile de decantare continuă cu descărcarea elicoidală a sedimentului (fig.X.2). Rotorul centrifugii reprezintă un tambur conic, în interiorul căruia se află un tambur cilindric cu şnec. Ambele tambure sînt amplasate într-un corp conic - 865 rot/min, tamburul cilindric 900 rot/min. Suspensia tartratului de var este admisă neîntrerupt în interiorul tamburului cilindric, de unde sub acţiunea forţei centrifuge ajunge prin orificiul 8 în tamburul conic, iar apoi în racordul de golire.

151

Figura X.2. Centrifuga de decantare de tipul НОГШ – 325 cu acţiune în flux neîntrerupt cu descărcarea elicoidală a sedimentului:

1 – rotorul; 2 – tamburul exterior (conic); 3 – şnecul; 4 – tamburul interior (cilindric); 5 – ferestrele de descărcare; 6 – racordul de golire; 7 – ţeava; 8 – orificiile de golire.

Sedimentul format din cristalele tartratului de var este antrenat de forţa centrifugă spre pereţii tamburului conic şi este deplasat ulterior de şnec, spre partea îngustă a tamburului conic, după care sînt evacuate prin ferestrele de descărcare din cămaşă şi prin racordul de golire sînt evacuate din centrifugă.

În unele cazuri în acest scop pot fi utilizate alte tipuri de centrifugi, de exemplu, centrifuga de tipul TV – 600. Rotorul centrifugii din interior este acoperit cu ţesătură filtrantă, iar tartratul de var poate fi încărcat în rotor în cantitate de 60% din volumul său. Fracţia solubilă din masa de tartrat de var este centrifugată timp de 10 – 15 minute, după care este spălată timp de 2-3 minute. Tartratul de var curat este scos şi îndreptat la uscare.

Uscarea şi păstrarea tartratului de var. Tartratul de var după spălare şi centrifugare are, de obicei, o umiditate de 30%. În stare umedă, sub acţiunea diferitelor microorganisme, cantitatea de acid tartric scade brusc, de aceea etapa de uscare este necesară şi trebuie efectuată cît mai repede.

Indicii calitativi ai tartratului de var, după calitate:

Conţinutul în %, Calitatea 1 Calitatea 2

Acid tartric, nu mai puţin de 48 40Impurităţi insolubile, nu mai mult de 8 15Coeficientul de poluare nu mai mare de 2 3

Controlul asupra materiei de tartrat (tartrat de var, tartru, drojdii uscate) este efectuat în procesul de producere după masă în kilograme cu recalcularea în acid tartric de 100 %. Astfel, într-un lot de 300 kg de tartrat de var, conţinutul de acid tartric de 52,5 % va fi : (300kg : 52,5% x 100% = 157,5 kg.

Colectarea şi extracţia tartratului de var din tartru. Tartrul se obţine în mod firesc sub formă de sediment în urma fermentării mustului, păstrării şi maturizării vinului depunîndu-se pe fundul şi pereţii vaselor. Dacă el nu va fi îndepărtat un timp îndelungat, atunci stratul de tartru pe pereţii vaselor va fi mai gros. Extracţia tartrului de obicei se efectuează în perioada de inventariere şi reparaţie a vaselor, precum şi la spălarea butoaielor. Îndepărtarea lui se face prin metode mecanice sau chimice.

Metoda mecanică este bazată pe colectarea tartrului de pe pereţii vaselor la îndepărtarea fundului lor şi baterea cristalelor de pe pereţi cu ciocane ascuţite sau cu cioplitoare arcuite bonderizate. Din rezervoare şi cisterne el poate fi înlăturat prin încălzirea cu lampa de sudare. La încălzire tartrul se desprinde uşor şi poate fi repede colectat. După aceasta, pentru o extracţie mai completă, cisternele sînt prelucrate cu apă şi chimicale. Tartrul brut colectat este spălat cu apă rece, decantat, apoi uscat. După indicii fizico-chimici, el trebuie să corespundă următoarele cerinţe în %:

Calitatea I Calitatea II

Conţinutul de umezeală, nu mai mult de 1 2Acid tartric, nu mai puţin de 60 50Impurităţi insolubile, nu mai puţin de 3 10Impurităţi nu mai mult de 1 2Reacţia mediului (pH) acid* acid

La metoda extracţiei chimice a tartrului butoaiele, cisternele şi rezervoarele din beton armat sînt spălate cu o soluţie de sodă sau acid mineral. În primul caz se prepară o soluţie de sodă calcinată reieşind din 250 g de sodă la 1 dal de apă sau se introduce nemijlocit soda în vas împreună cu apa fierbinte sau cu abur. Din soluţia fierbinte pentru sedimentare tartratul de var se tratează cu clorură de calciu, introdusă sub formă de soluţie de 20% sau în bucăţi.

152

La metoda acidă deseori este folosită soluţia de 2% acid sulfuric sau de 3% acid clorhidric. Lichidul obţinut este prelucrat ulterior cu lapte de var şi cu adăugarea clorurii de calciu pînă la obţinerea unui mediu slab acid.

Obţinerea şi epurarea acidului tartric dextrogir (acid α-tartic). Tartraţii şi tartratul de var obţinut în condiţii de fabrică de obicei conţin impurităţi: coloranţi şi alte substanţe organice, compuşi ai fierului, aluminiului, impurităţi insolubile. Totodată cerinţele faţă de calitatea produsului final acidul α-tartric sînt riguroase. De aceea epurarea tartraţilor de la întreprinderile vinicole este efectuată la întreprinderi specializate.

Procesul tehnologic de prelucrare a tartratului de var include prelucrarea lui cu acid sulfuric concentrat prin agitare. Drept rezultat are loc formarea precipitatului de CaSO4 şi soluţia

impurificată de acid tartric (Figura X.3).Filtrarea sedimentului se efectuează la filtrul Nutsche sau la centrifugă. După aceasta filtratul

se separă, iar sedimentul este spălat de 5-6 ori cu apă, împărţită în trei părţi şi se strânge în colectoare aparte. Prima tranşă este supusă evaporării împreună cu filtratul de acid tartric, a doua este folosită pentru diluare cu H2SO4, iar a treia - pentru prepararea suspensiei de tartraţi.

La început se face evaporarea filtratului cu prima parte de apă, la o temperatură de 75-80 0C.

Evaporarea are loc până la atingerea unei densităţi relative a soluţiei de 1,30-1,32 g/cm3, totodată încep să se sedimenteze părţile rămase de gips, extras apoi în stare răcită. După aceasta, soluţia din

nou este evaporată până la o densitate relativă de 1,43-1,45 g/cm3, din care după răcire se obţin cristale de acid tartric. Pentru a exclude pierderile, evaporarea soluţiilor îndeosebi la etapa a doua a acestui proces este raţional să fie efectuată în condiţii de vacuum. Totodată este binevenită separarea de mai departe a gipsului, care în aceste condiţii se depune pe pereţii evaporatorului, micşorând astfel eficacitatea evaporării. Acest fapt necesită curăţirea periodică a aparatului de straturile depuse de gips. În general, procesele de evaporare a soluţiilor acidului tartric au un şir de caracteristici, legate de prevenirea descompunerii tehnice, precum şi de procesele de cristalizare, care sînt uşor înlăturate în procesul de însuşire a tehnologiei.

Figura X.3. Schema tehnologică de obţinere şi epurare a acidului tartric Pentru asigurarea unui grad înalt de epurare, acidul tartric este supus unei epurări duble

intermediare prin metoda recristalizării, iar cristalele obţinute sînt îndepărtate prin centrifugare, în

153

1,8 – reactoare, 2 – filtrul Nutsche, 3,5,10 – aparate de evaporare, 4 – decantator, 6, 11 – cristalizatoare, 7 - centrifugă, presă cu filtru;9 – uscător; 12 – pompă.

dependenţă de cantitatea de acid tartric în sediment, prin fierbere repetată sau amestecului cu soluţiile primare.

Ultima etapă de epurare a acidului tartric este efectuată prin dizolvarea acidului în apă

fierbinte de 60-65 0C, până la obţinerea soluţiei de 1,32-1,34 g/cm3 şi prin epurarea soluţiei cu absorbant şi chimicale pentru a extrage impurităţile.

Utilizarea cărbunelui activ permite înlăturarea impurităţilor de natură organică după ce se efectuează precipitarea sărurilor, a fierului prin introducerea soluţiei de hexacianofierat, (II) de potasiu de 20%, a cărui cantitate se determină după datele obţinute în urma analizei chimice, în dependenţă de conţinutul de ioni de fier(III).

Prelucrarea seminţelor de struguriSeminţele de struguri au o valoare considerabilă, şi în dependenţă de soi pot alcătui 2-6% din

masa bobiţei şi 1-4% din masa strugurelui. Conţinutul mediu de seminţe în tescovină este de 20-25% după masă. Până la uscare ele conţin (%):

Apă 30-40 Substanţe minerale 1-2Substanţe lipide 6-10 Uleiuri 8-10Taninuri 3-7 Celuloză 44-57

În tescovina uscată se conţin 40-65 0C de seminţe cu un conţinut de 12-22% de uleiuri. În legătură cu aceasta seminţele sînt o materie primă importantă pentru prelucrare. Separarea lor de tescovină poate fi efectuată la o staţie specială de serie OBC-2 (figura X.4), cu o productivitate (în calcul faţă de tescovina umedă) – 2 tone/oră. O astfel de staţie poate fi folosită în producere nu numai pentru separarea seminţelor din tescovina proaspătă, dar şi din tescovina uscată.

Figura X. 4. Separatorul de seminţe de struguri OBC-2 construit de Institutul “Magaraci”

I – fărîmitor de bulgări; II, III - cutiile sitelor, IV – ventilator, 6,8,9,10 – site, 1,3,5,11,12,14 – scurgeri, 2,4,7,13 – fund de scurgere.

Separarea seminţelor după uscarea tescovinei. Tescovina de struguri după extracţia zahărului (alcoolului) şi tartraţilor este presată la presele de acţiune neîntreruptă până la o umiditate de 50-55%. Lichidul tescuit ce conţine o cantitate mică de zahăr şi tartraţi este întors în extractor pentru îmbogăţire. Uscarea tescovinei presate este efectuată în uscătorii cu tambur, folosite pentru uscarea grâului şi ierburilor.

Obţinerea uleiului şi taninului din seminţe. Conţinutul uleiului în seminţe variază între 10-20 % în dependenţă de soi, locul de cultivare şi gradul de coacere. Soiurile de struguri negri au un conţinut de ulei scăzut faţă de soiurile albe, care poate atinge cifra de 24%. De menţionat că după

154

distilarea alcoolului calitatea şi cantitatea uleiului brusc scade. De aceea pentru obţinerea unui ulei de calitate înaltă se folosesc seminţe proaspete, bine păstrate din tescovină nefermentată.

Prin presare poate fi obţinut ulei cu calităţi nutritive bune. Seminţele înainte de presare se usucă, apoi sînt mărunţite şi supuse presării triple la presele hidraulice sau cu şnec.

La prelucrarea seminţelor prin presare din 1 t se obţin 110 kg ulei. Randamentul uleiului poate fi mărit la 140 – 150 din 1 t de seminţe uscate, dacă se

efectuează prelucrarea prin metoda extracţiei. Asupra calităţii uleiului de struguri obţinut influenţează soiul, condiţiile de uscare şi păstrare a seminţelor, precum şi tehnologia lor de prelucrare. Conţinutul de acizi graşi este prezentat de următorul şir: palmitic (8,3%), stearic(4,0%), oleic (18,1%), linoleic (69,6%).

Uleiul are un pigment galben deschis cu o nuanţă verde. Pigmenţii de bază, ce determină culoarea uleiului, sînt din grupa clorofilei. Conţinutul lor sumar în uleiul brut este de 81 mg/kg, uleiul neutralizat – 66 mg/kg, în cel înălbit – 1,1mg/kg. Gustul uleiului este plăcut, caracteristic uleiurilor vegetale.

Uleiul obţinut prin extracţie după calităţile sale se apropie de uleiul de mac. El are următoarele proprietăţi chimice şi fizice:

Densitatea relativă (20 0C) 0,932-0,926 g/cm3

Temperatura de solidificare 10-20 0CCoeficientul de saponificare 189-197Conţinutul de acizi volatili 1,9%Acizi nesaponificanţi 0,8-1,5În industria producerii lacurilor şi vopselelor uleiul de struguri poate fi utilizat în locul

uleiului de in sau în amestec cu dânsul. Uleiul de struguri poate fi utilizat pentru producerea vopselelor clasice, de protecţie şi decorative.

Peste hotare uleiul de struguri se foloseşte pe larg la obţinerea săpunului. Săpunul obţinut are o duritate redusă, uşor face spumă, se foloseşte deseori la spălarea fibrelor de lână. Pentru obţinerea unui săpun cu o duritate şi o tărie mai mare în el se adaogă grăsimi animale în cantitate de 20%.

Şrotul după extracţia uleiului poate fi folosit ca nutreţ, capacitatea lui nutritivă fiind de 42 unităţi nutritive.

În ultimii ani graţie cercetărilor doc.T. Lupaşcu de la Institutul de Chimie al A.Ş.M. este propusă tehnologia de obţinere a cărbunelui activ din seminţele de struguri, care pot fi utilizate cu scopuri medicinale.

Tehnologia de obţinere a cărbunelui activ include fărâmiţarea şrotului până la fracţii de 3-8 mm şi este supus uscării pînă la o umiditate de 10-20%, apoi prăjirii la o temperatură de 450-500 0C într-o atmosferă reducătoare. Cu aceste scopuri poate fi folosită spre exemplu staţia industrial-experimentală МИДАС – 1,5 (Figura X.5), care se exploatează în Rusia (regiunea Tambov, s. Malinovka).

155

Figura X.5. Staţia pentru obţinerea cărbunelui activ din seminţe de struguri

La baza acestei tehnologii stă metoda prelucrării termice a produselor în regim de strat în suspensie cu jet de gaz. Caracteristica acestei metode este combinarea prelucrării în porţii a materialului brut în pirolizor şi activator cu alimentarea neîntreruptă a materialului brut ce permite de a asigura condiţii optimale de prelucrare în dependenţă de specificul materiei brute. Înainte de punerea în funcţiune, staţia se încălzeşte asigurând încălzirea pirolizorului, activatorului, ajutajului de postcombustie şi supraîncălzitorului de abur. La atingerea în supraîncălzitor a temperaturii de

400 oC în el se admite apă, şi cu ajutorul aburului obţinut şi se încălzeşte întreaga sistemă. În timp

ce în pirolizor se obţine temperatura de 500-550 oC, iar în activator de 800-900 oC, începe şi procesul de producere. Pentru aceasta din buncăr cu ajutorul alimentatorului, materialul brut este în neîntrerupt admis în pirolizor, unde şi are loc piroliza lui, totodată se obţine semicocs care prin porţii, prin fereastra de jos pătrunde în buncărul intermediar, iar apoi în activator, unde el este prelucrat de un jet de abur din supraîncălzitorul de abur. Timpul necesar pentru prelucrarea produsului în pirolizor şi activator se determină individual pentru fiecare tip de materie brută. Din activator cărbunele fierbinte (încins) este transportat în refrigerent, de unde cărbunele activ, răcit, pătrunde în buncărul de împachetare.

Obţinerea enotaninei din seminţe. Enotaninele obţinute din seminţe de struguri posedă proprietăţi de tananţi neomogeni, componenta caracteristică fiind eterul de glucoză (I) cu radicalul acidului m-digalic (II).

156

1 – buncărul cu material brut, 2 – alimentator cu şnec, 3 – pirolizor, 4 – dozator, 5 – supraîncălzitor cu abur, 6- activator, 7 – refrigerent, 8 – scruber, 9 – ajutaj de postcombustie, 10 – încălzitor electric.

Taninurile se folosesc la tăbăcirea pieilor, în calitate de mordant pentru fibrele textile. Pe baza lui în medicină se confecţionează un şir de preparate – tanalbin (albumin tanant), tanigen (diacetiltanin), tanoform (compusul taninului cu formaldehidă) şi altele, care se folosesc ca lianţi la diferite maladii ale intestinului, la tratarea proceselor inflamatoare, arsurilor şi ulceraţiilor, precum şi în calitate de antidot la otrăvirea cu săruri de metale grele. Compuşii taninului cu sărurile de fier (III) se folosesc la confecţionarea cernelii.

Prelucrarea drojdiilorObţinerea nutreţului de drojdie proteinizat. Drojdiile care rămân după filtrarea borhotului,

pot fi utilizate ca nutreţ pentru vite atât în formă uscată, cît şi în formă umedă. În cazul obţineri

nutreţului uscat sedimentul de drojdie este spălat cu apă rece sau caldă (40-45 0C), combinând acest proces cu filtrarea borhotului de drojdie. Spălarea este întreruptă atunci când pH-ul apei de spălare la ieşirea apei din presa cu filtru va fi nu mai mic de 4,5-5,0. Dacă filtratul conţine mai mult de 0,7% de acid tartric, el este îndreptat la neutralizare.

Sedimentul este bine spălat şi uscat, mărunţit la concasorul КПИ-4 şi îndreptat la uscare. Uscarea poate fi efectuată la etuva ABM-04, utilizată şi pentru obţinerea făinii de nutreţ din tescovină. Uscarea drojdiilor lichide poate fi efectuată la uscătorul prin pulverizare СПЦ-1600 a uzinei constructoare de maşini din Sumsk şi uscătorul cu doi cilindri (două valţuri) СДА-250 a uzinei constructoare de maşini alimentare din Rostov cu o productivitate de 0,5-0,6 t/24 ore de produs uscat. Pentru cantităţi mari de drojdie uscată este raţională utilizarea uscătoriilor de tip СДА-1200/1300 şi BCT. Drojdiile se usucă până la o valoare standard a umidităţii, se cântăresc şi se ambalează în sacii craft câte 20-25 kg.

Drojdiile de nutreţ trebuie să corespundă cerinţelor:- conţinutul de umiditate 12,0%- pH-ul 4,0- Conţinutul proteic (recalculat în substanţă uscată) 25%- Cenuşă (recalculată în substanţă uscată) 14%

Obţinerea eterului enantic. Eterul enantic, sau cum el este încă numit, uleiul de coniac, reprezintă un produs preţios, care poate fi cu succes utilizat în industria alimentară şi de parfumerie. El este produsul secundar al fermentării şi se conţine în tescovina de struguri şi sedimentele de drojdie în cantităţi mici. Din 1t de drojdii se pot obţine 400 g de eter enantic. În tescovină conţinutul lui este şi mai mic.

Eterul enantic a alcoolului etilic cu formula generală C6H13COOC2H5 este clasificat la

eterul de fructe, ce are un miros plăcut. El se foloseşte pentru a da miros şi gust sucurilor din fructe, limonatelor etc.

În stare pură eterul enantic reprezintă un lichid incolor străveziu, mobil, bine solubil în

alcool, eter de sulf şi petrol, insolubil în apă. Fierbe la temperatura de 225-230 0C, se distilează cu abur de apă la o temperatură mai joasă.

Schema staţiei de obţinere a eterului enantic din drojdie este indicată în des. 6.

157

Figura X.6. Schema staţiei de obţinere a eterului enantic din drojdie:1 – alambic; 2 – refrigerent; 3 – recipient (vasul de Florenţa). Pentru obţinerea eterului enantic pot fi folosite distilatoarele utilizate în industria etero-

uleioasă pentru obţinerea uleiului de trandafir.Obţinerea aminoacizilor. Aminoacizii sînt produşii hidrolizei proteinelor. Ele prezintă 75%

din toate substanţele ce conţin azot şi se află în sedimentele de drojdie de vin. Din 100 kg de drojdii ei pot fi obţinuţi în cantităţi pînă la 1,5 kg. Metoda lor de obţinere este bazată pe tehnologia schimbului de ioni. Printr-o astfel de metodă în stare pură a fost obţinuţi aşa aminoacizi ca: tirozina (n-HO-C6H4-CH2-CH(NH2)-COOH), acidul aspargic (H2N-CO-CH2-CH(NH2)-

COOH), acidul glutamic (H2N-CO-CH2-CH6-CH(NH2).COOH) şi altele.

Din sedimentul de drojdie pot fi de asemenea obţinute preparate de vitamine. Este cunoscut faptul că drojdiile conţin un complex de compuşi, necesari pentru activitatea vitală a organismului. Ei asigură schimbul normal de substanţe şi funcţionarea normală a sistemului nervos. Sedimentele de drojdie sînt bogate în vitamine. Îndeosebi în ele este mare conţinutul vitaminei D (ergosterolului), precum şi a vitaminelor din grupa B (tiamina, riboflavina, acidul nicotinic) şi altele. De aceea elaborarea şi organizarea procesului de obţinere a preparatelor de vitamine din drojdiile de vin este destul de raţională şi economic avantajoasă.

Obţinerea drojdiilor de vin uscate. După cum am menţionat, drojdiile de vin reprezintă un produs preţios, care poate fi privit ca un produs autonom a producerii, care are valoarea anumită. Acest fapt însă este neglijat la întreprinderile vinicole şi drojdiile pe deplin sînt cedate persoanelor particulare sau altor întreprinderi fără vreun câştig pentru producătorii de vin.

Prelucrarea drojdiilor prin uscarea lor poate fi efectuată la întreprinderi mici unde nici nu-s secţii de utilizare. Pentru aceasta sînt convenabile sedimentele de drojdii de la producerea vinurilor de masă, care conţin după uscare nu mai puţin de 24% de acid tartric. Sedimentele de drojdie deseori se spală cu apă, combinând acest proces cu filtrarea la presele cu filtru cu rame. După înfundarea acestora cu sedimente, alimentarea cu drojdii este întreruptă şi sedimentul este spălat cu apă rece în cantitate de 15-20 dal. Spălarea este întreruptă când în apa de spălare la ieşirea din presă nu va avea gust specific de vin. Amestecul alcoolizat obţinut este folosit pentru spălările următoare ale sedimentelor de drojdie şi după o concentraţie anumită din el este distilat alcoolul.

Uscarea drojdiilor poate fi efectuată la orice tip de uscătorii într-un curent de aer fierbinte şi

aer de coş la o temperatură nu mai mare de 150 0C şi agitare neîntreruptă sau prin uscare naturală. Apoi ele se fărâmiţează şi se depozitează în saci-craft. Drojdiile uscate trebuie să corespundă următoarelor cerinţe, în %:

Calitatea I Calitatea IIUmiditate, 3 3Acid tartric 28 24Impurităţi insolubile 50 55Coeficientul de poluare 2 2Grosimea particulelor, cm 2 2Reacţia acidă acidă

Ambalarea, marcarea, păstrarea şi transportarea drojdiilor se face conform standardelor.Prelucrarea tescovineiFăina furajeră. După separarea seminţelor de struguri din tescovină, resturile ce rămân sînt

uscate şi ca fracţie mai uşoară sînt măcinate până la obţinerea făinii de nutreţ. Conform indicilor

158

organoleptici, ea trebuie să fie fără urme de mucegai, să aibă o culoare cafenie, miros plăcut de tescovină.

Compoziţia chimică a acestei făini se caracterizează prin următorii indici (în %, recalculate în substanţă absolut uscată):

Proteină brută 10,65Proteină coagulată 1,58 Celuloză 18,66 Grăsime 4,47 Substanţe extrase ce nu conţin azot 59,85calciu 1,06cenuşă 5,89potasiu 1,29fosfor 0,22

Obţinerea colorantului alimentar de struguri. Colorantul alimentar de struguri pe baza antocianelor este separat din tescovină dulce proaspăt presată a soiurilor colorate intensiv în roşu. Tehnologia lui de separare include două etape de bază: extracţia şi prepararea produsului concentrat – colorantului, bun de a fi folosit nemijlocit.

Din punct de vedere chimic, antocianele sînt compuşi eterociclici glicozidici ce conţin oxigen şi participă la formarea diferitor nuanţe la plante (roz, roşu, violet etc.).

Formula lor chimică generală este:

Conform concepţiilor de ultimă oră, culoarea cauzată de antociane depinde nu doar de structură lor, ci şi de pH-ul sucului, de prezenţa metalelor, care formează cu autocianele compuşi complecşi în plante, în special, culoarea roşie este cauzată de complexul autocianelor cu fierul.

159

Figura X..7. Schema tehnologică a bateriei de difuzie pentru obţinerea extrasului de coloranţi din tescovina de struguri:

Di – Ds – difuzoare; 1-20 – supape cu comandă la distanţă; 21 – robinet cu cep; recipientul extrasului; 23 – colectorul apei de spălare; 24 – rezervor pentru extragent proaspăt; 25 – pompă; 26 – rezervor pentru soluţia concentrată de anhidridă sulfuroasă; 27 – rezervor pentru acidularea soluţiei de spălare; 28 – transportor cu şnec.

Una dintre primele metode de separare a colorantului de tescovină se bazează pe extracţia acestuia cu soluţia apoasă a acidului clorhidric. Acesta însă nu asigură o separare completă a colorantului. Deoarece concentraţia antocianelor în materia primă este mică, pentru obţinerea colorantului de o înaltă calitate este necesar de a purifica în prealabil extrasul de impurităţi. La Institutul de Industrie Alimentară din Moldova a fost elaborată tehnologia de obţinere a colorantului de struguri sub forma concentratului sau prafului.

Conform acestei elaborări, extracţia coloranţilor se face în contracurent prin metoda de substituţie, cu utilizarea soluţiei de anhidridă sulfuroasă. Pentru o extracţie mai profundă procesul se efectuează de trei ori. Concentraţia iniţială a extragentului se determină în funcţie de multiplicitatea spălării tescovinei: 0,4% la două spălări şi 0,6% la trei. Raportul materiei prime şi soluţiei de extragent este de 1:1 (după masă).

Schema tehnologică. (des.7), include trei difuzoare consecutive care asigură extracţia triplă în contracurent a coloranţilor din tescovină. Fiecare difuzor are o capacitate de 125 kg pentru tescovină, operaţia de extracţie durează 30 de minute, iar ciclul total, incluzând spălarea triplă a tescovinei cu exragent, separarea extragentului cu apă şi selectarea lui decurge timp de 2 ore. Această metodă asigură obţinerea colorantului cu un conţinut mai mare de antociane şi respectiv, posedînd o capacitate mai mare de coloraţie şi o stabilitate antibacteriologică mai înaltă.

Epurarea colorantului obţinut se efectuează după tehnologia schimbului de ioni, la care pe cationit, sub formă hidrogenică, sînt îndepărtate aşa numitele impurităţi de cenuşă, iar pe anionit – anionii acizilor minerali, incluzînd o parte de acid sulfuros, rămas după extracţia sulfitică. Purificat astfel, extrasul este concentrat în vid până la un conţinut de 40% de substanţe uscate sau pînă la uscarea completă.

Colorantul de struguri concentrat astfel obţinut are o stabilitate înaltă (18 luni) şi trebuie să corespundă standardului MРТУ- 18/250-68 în vigoare „Colorant alimentar concentrat din tescovina soiurilor întunecate de struguri” care se foloseşte la producerea băuturilor gazoase, la producerea caramelelor şi marmeladei, unde consumul în aceste scopuri atinge 0,2-0,7 kg/t.

Pentru a prepara băuturi de struguri tescovina rămasă după obţinerea vinurilor roşii este

afînată, pasterizată la o temperatură de 90-100 0C, iar apoi, după răcire şi maturizare, este fiartă cu apă şi filtrată. Filtrarea se face la cald, iar zahărul şi acidul citric sînt adăugaţi după îndepărtarea acidului tartric, obţinut în timpul filtrării.

160

Obţinerea pectinei de struguri. Pectina se întrebuinţează pe larg în scopuri alimentare şi medicinale, de aceea are o valoare importantă în economie naţională. Ea reprezintă hidraţi de carbon macrociclici, componentul de structură principal al cărora este acidul D-glacturic. Aceşti compuşi se află într-o măsură mai mare în pereţii celulelor vegetale, în materialul intercelular, jucînd rolul elementelor de sprijin în ţesături. În sucul celular se conţin sărurile lor – pectinaţii, care au diferite valori ale masei moleculare.

Formula lor de structură se poate exprima în felul următor:

Din tescovina de struguri pectina poate fi extrasă prin diferite metode: cu apă fierbinte, cu apă acidulată cu acid citric, sulfuros sau oxalic, cu oxalatul de amoniu etc. La extracţia lui cu soluţia încălzită de 2% de acid clorhidric, au fost separate pectinele ce conţineau 2-2,5% din masa de tescovină uscată având un grad mai înalt de puritate decât în urma extracţiei cu apă clocotindă.

Pectina de struguri astfel obţinută după proprietăţile sale poate fi comparată cu pectina de mere, lămâie şi sfeclă, de aceea ea poate fi utilizată, precum şi ultimele în industria alimentară.

Prepararea îngrăşămintelor din tescovină şi ciorchini. La întreprinderile vinicole, unde nu este organizată prelucrarea deşeurilor de la vinificaţie, ciorchinii şi tescovina pot fi utilizaţi în calitate de îngrăşăminte. În cazul când după separarea acidului tartric, tescovina nu se îndreaptă la obţinerea nutreţului, ea poate fi utilizată împreună cu ciorchinele în calitate de îngrăşăminte. Pentru aceasta ele sînt turnate în gropi în straturi de 15-20 cm. Fiecare strat este acoperit sau presurat cu deşeuri de la producerea varului (2-3 cm ) şi stropite cu apă. Groapa umplută este acoperită deasupra cu băligar şi pământ. Peste o lună conţinutul din groapă este amestecat şi din nou înmuiat cu o cantitate de apă. Îngrăşămintele se utilizează în primăvara anului următor.

Pieliţa uscată, care nu se foloseşte la obţinerea nutreţului pentru vite cornute, poate fi şi ea utilizată la obţinerea îngrăşămintelor combinate. Pentru aceasta ea este amestecată cu îngrăşăminte minerale în raport de 1:1.

Arderea ciorchinilor şi a tescovinei nu este raţională, de menţionat însă, că cenuşa formată în urma arderii conţine până la 30% de potasiu şi 10% de săruri ale acidului ortofosforic, de aceea ea tot poate fi folosită în calitate de îngrăşăminte.

Neutralizarea sedimentelor ce conţin cianofieraţiTehnologia tradiţională de vinificaţie în Moldova provoacă acumularea în sol a compuşilor

unor metale grele, îndeosebi ai fierului, cuprului, precum şi a urmelor de plumb, mangan, zinc, arseniu etc. De fapt, la un nivel mai înalt al viticulturii şi vinificaţiei poluarea vinurilor cu un conţinut înalt de fier şi cupru s-ar putea înlătura deoarece cantităţile lor în struguri la etapa iniţială sînt neînsemnate. Spre exemplu, la utilizarea utilajelor din aliaje inoxidabile această problemă la fiecare etapă de producere putea fi exclusă, aşa cum ea nu există în unele ţări occidentale. Cantitatea înaltă de compuşi ai fierului în vin este rezultatul dizolvării chimice a suprafeţelor neprotejate a staţiilor de prelucrare şi păstrare a vinurilor, care sînt confecţionate cu utilizarea oţelurilor slab aliate. În componenţa vinului, fierul se află sub formă de taninuri, autociane şi altele în formă bivalentă şi trivalentă. La o concentraţie a fierului mai mare de 8-10 mg/l el poate fi sedimentat cu taninuri sau fosfaţi. În aceea ce priveşte cuprul, acesta este absorbit de drojdii.

Excesul de metale în vin influenţează caracteristicile organoleptice, totodată fierul este cauza unui gust metalic, cuprul – a gustului amar, zincul – a unui gust foarte neplăcut.

Conţinutul maximal de fier în vinul pentru comercializare nu trebuie să fie mai mare de 3-5 mg/l în vinurile albe şi 7-8 mg/l în vinurile roşii de calitate superioară, deşi normele sanitare permit conţinutul lui până la 15 mg/l. Totodată, cantitatea reală a fierului la întreprinderile vinicole poate atinge valori de 20-30 mg/l sau mai mari, iar a cuprului de 2,5-5 mg/l. Conţinutul înalt de fier duce

161

la tulburarea vinului, drept urmare a faptului că el intră în reacţie cu compuşii fenolici sub forma taninurilor, precum şi cu substanţele proteice, formând sedimente de o culoare cafenie-închisă, ceea ce de asemenea duce la apariţia unui gust neplăcut. La interacţiunea lui cu compuşii fosforului, sedimentul format provoacă opalescenţa vinului.

Înlăturarea excesului de compuşi ai metalelor grele se poate efectua prin două metode: metoda de absorbţie şi chimico-reagentă.

Tehnologia de absorbţie este de perspectivă, deşi din cauza unui şir de factori nu a căpătat o dezvoltare suficientă. În legătură cu acest fapt prezintă interes cercetările profesorului N. Taran de la Institutul de Viticultură şi Vinificaţie asupra utilizării noului tip de absorbant de tipul „Termoxid 3A”. Acest absorbant a fost elaborat la НМКМЭТ din Sverdlovsk şi are la bază fosfatul de zirconiu. El are o stabilitate ridicată în mediul apos, acizi minerali şi alcooli, posedă o capacitate înaltă de absorbţie şi este recomandat pentru extragerea excesului de fier, calciu, cupru din vinurile

brute. Volumul de absorbţie a porilor este de 0,3-0,5 m3/g; diametrul porilor – 0,263 mm;

coeficientul de difuzie – 10-11 – 10-15 m3/s; suprafaţa de absorbţie – 35-230 m2/g.Absorbantul „Termoxid 3A” absoarbe metalele după mecanismul schimbului de ioni:

Absorb – H+ + Me2+ H++Sorb – Me2+

La trecerea ionilor de hidrogen în soluţie riscul de acidulare a vinului este neînsemnat. Gradul de epurare absorbţională a vinului de metale creşte o dată cu mărirea pH-ului. La o astfel de prelucrare concomitent se micşorează conţinutul de calciu în vin, ceea ce micşorează probabilitatea lui de a se tulbura.

Institutul de Viticultură şi Vinificaţie a propus pentru utilizarea în aceste scopuri a bentonitului, special activat prin prelucrarea sa acidă în soluţia acidului clorhidric. Volumul de absorbţie al unui astfel de absorbent însă nu este îndeajuns pentru separarea selectivă a metalelor grele din vinurile brute.

Unele lucrări în această direcţie au fost efectuate cu utilizarea ceolitului natural. Datele experimentale au arătat că procesul de absorbţie decurge destul de repede în timp de o oră la o

concentraţie optimală a ceolitului de 0,5 g/dm3,. dar a fost observată proprietatea sa de a se dizolva în vin la o tratare mai îndelungată, fapt ce nu a permis de a fi recomandată producerea lui.

Autorii publicaţiei date au propus utilizarea în calitate de absorbant, pentru demetalizarea vinurilor brute, un absorbant carbono-mineral modificat obţinut printr-o metodă specială de recoacere neoxidativă a sedimentelor de chizelgur (comanda nr. 99-0087 de la 26.02.1999), ce se formează după limpezirea mustului la filtrele vacuum rotative aluvionare. Chizelgurul este un absorbant natural cu calităţi de absorbţie înalte. După prelucrarea mustului el conţine pînă la 50-70% mai mult (după masă) de compuşi organici şi este acumulat la întreprinderile de vinificaţie ca component neutilat al deşeurilor. În starea iniţială el are o dispersie de 0,5-10 mm. Modificarea suprafeţei acestui absorbant se efectuează la prelucrarea cu soluţie de 5-10% de acid sulfuric sau ortofosforic cu separarea de mai departe a fracţiei solide prin decantare, neutralizare cu carbonatul de natriu şi recoacere în atmosferă neoxidativă de dioxid de carbon la o temperatură de 420-450 0C timp de 1-2 ore. Astfel se formează o suprafaţă structurală carbonizată pe o bază minerală cu proprietăţi înalte de absorbţie. Avantajul şi punctul forte al acestei metode este că deşeurile întreprinderii se utilizează pentru obţinerea absorbantului sintetizat.

La prelucrarea chizelgurului obţinut cu acizi la suprafaţa lui are loc formarea grupelor active de sulfaţi şi fosfaţi cu componente neorganice şi organice carbonizate, ce asigură selectivitatea absorbantului sintetizat datorită asemănării acestor grupe cu ionii metalelor grele. Mecanismul absorbţiei cu astfel de absorbanţi de asemenea are un la bază schimbul de ioni.

Procesul demetalizării cu utilizarea acestui absorbant se efectuează sau în condiţii dinamice, la trecerea vinului brut prin stratul filtrant a chizelgurului modificat cu o viteză de scurgere 0,1-0,2 m/min, sau la adăugarea lui în vinurile brute prelucrate la agitare, cu măturarea, decantarea şi filtrarea. Recoacerea neoxidativă se efectuează în atmosfera de dioxid de carbon CO2, totodată

162

decurge procesul de piroliză şi carbonizare a substanţelor organice pe particulele de chizelgur şi formarea absorbantului carbono-mineral cu proprietăţi selective faţă de metale.

Utilizarea demetalizării prin metoda absorbţiei a vinurilor brute exclude necesitatea utilizării complecşilor fierocianurii şi înlătură problema formării deşeurilor greu utilizabile.

Metoda chimico-reagentă de demetalizare a vinurilor brute se bazează pe utilizarea hexacianofieratului (II) de potasiu şi este legat de formarea sedimentului albastru de Berlin.

K4[Fe(CN)6] + Fe3+ Fe4[Fe(CN)6]3

Conform acestei ecuaţii, la sedimentarea 1 mg de ioni de Fe3+ se formează 3,8 mg de albastru de Berlin. Doza de hexacianofierat (II) de potasiu utilizat trebuie să asigure sedimentarea fierului în proporţie de 90%. La sedimentarea fierului cu o concentraţie de 40 mg/l şi mai mare prelucrarea se face în două sau mai multe etape. Tehnologia unei astfel de prelucrări este bazată pe introducerea hexacianofieratului de potasiu dizolvat în apă caldă la o agitare timp de o oră. Acest proces coincide cu perioada de tratare cu clei a vinurilor prin prelucrarea lor cu jelatină, bentonit, după ce vinul prelucrat se decantează timp de 20 de zile sau mai mult. Acest fapt e legat de aceea că la început se formează un precipitat într-o formă fin dispersată sau coloidală, deoarece cianoferatul (II) de potasiu interacţionează foarte lent cu compuşii metalelor, ce se conţin în vin sub formă de compuşi ai acidului tartric, proteine şi alte substanţe. În afară de aceasta, particulele formate absorb un şir de substanţe şi decurge procesul de coagulare, ce duc la creşterea în dimensiuni a sedimentului şi grăbesc astfel sedimentarea lui. De aceea este necesar de o perioadă lungă de timp pentru decurgerea Acestor procese ce duc în fine la demetalizarea, limpezirea lor. După efectuarea analizelor chimice al conţinutului de fier şi lipsa excesului de hexacianofierat (II) de potasiu, vinul limpezit se decantează, iar sedimentul este pompat în rezervoare aparte pentru presare şi păstrare. Decuvajul vinului se permite a fi efectuat nu mai devreme de 10 zile după ce a fost luat de pe sediment.

Sedimentele cleioase au o compoziţie destul de complicată, deoarece conţin şi urme de drojdie, ca produs al fermentării vinurilor, şi alte substanţe. Pentru o epurare mai profundă a vinului uneori filtrarea lui se efectuează la presele cu filtru sau la filtrele cu vid, mai ales că o astfel de filtrare se efectuează cu utilizarea filtrelor naturale – perlitei sau chizelgurului. Aceasta permite micşorarea cantităţii de sediment până la 25-30% din cauza micşorării conţinutului de umiditate.

Albastrul de Berlin în aceste sedimente, care au un pH acid (pH=3,5-5,0), se află într-o formă stabilă greu solubilă, dar în mediu slab bazic ea poate trece într-o formă solubilă – Kfe[Fe(CN)6]3. De aceea sedimentele cleioase nu sînt emise în mediul înconjurător. Aceasta este

legat de faptul că apele subterane deseori au un caracter bazic (pH>7,8), de aceea pot uşor dizolva compuşii fiero-cianurii (Fe4[Fe(CN6]3), impurificînd şi poluând mari suprafeţe subterane, ceea ce

prezintă un pericol pentru organismele vii.Până neutralizarea şi utilizarea acestor sedimente, ele în majoritatea cazurilor se păstrează pe

teritoriul întreprinderilor de vinificaţie în vasele de rezervă. De aceea soluţionarea tehnică şi organizaţională a acestei probleme este foarte acută. Esenţial este căutarea nu numai a nor metode efective ecologic, dar şi a unor economic avantajoase.

De rînd cu albastrul de Berlin, în compoziţia sedimentului se conţin bentonit şi jelatină. Cantitatea totală a sedimentului format ajunge până la 4% din volumul vinului prelucrat sau la fiecare 1000 decalitri de vin se obţin 20-40 decalitri de sediment. Anual la întreprinderile de vinificaţie din Moldova se acumulează de la 500 până la 1500 t de sediment, ce conţine albastru de Berlin în cantitate de 1,5-9,2%. pH-lor este de 3,8-5,0, conţinutul de alcool în ele poate fi de 7-9%, pe când cantitatea de tartraţi este neînsemnată (0,5-1%). În urma proceselor biochimice ce decurg în timp, cantitatea de alcool pe parcurs se micşorează pînă la 0,4-2% şi respectiv se măreşte cantitatea produşilor de fermentare.

Sânt cunoscute metodele chimice de neutralizare a sedimentelor ce conţin albastrul de Berlin. Astfel, la întreprinderea vinicolă din Ţhinvali (Georgia) a fost organizată o secţie experimentală de prelucrare a sedimentului ce conţine albastru de Berlin după tehnologia elaborată

163

de un institut de profil din Georgia, cu obţinerea alcoolului etilic, a tartratului de var, pigmentului colorant cu albastru de Berlin şi soluţia ce conţine cianură. Conform acestei scheme sedimentul cu albastrul de Berlin este încărcat în alambic, se distilează alcoolul brut care este prelucrat cu un alcalin şi este supus distilării repetate. După finisarea distilării, rămăşiţele de borhot ce conţin urme de cianură sînt turnate în colector.

Alcoolul brut pentru separarea de ionii CN- este trecut prin coloana ce asigură schimbul de ioni, iar apoi este prelucrat cu cărbune activat, se filtrează şi este supus rectificării. El se foloseşte ca alcool tehnic. Tartraţii din sedimentul alambicului se extrag cu apă la încălzire, lichidul astfel obţinut se filtrează şi este supus distilării. Borhotul se foloseşte pentru obţinerea tartratului de var, iar sedimentul dens de albastru de Berlin rămas după extracţia tartraţilor, este oxidat cu peroxid de hidrogen, până la o culoare albastră închisă şi este uscat. Concentratul obţinut conţine până la 72% de albastru de Berlin curat şi se foloseşte în producerea vopselelor şi lacurilor. Deşi metoda aceasta a fost descrisă detaliat, nu dispunem de date reale despre caracteristicile de exploatare a acestui proces.

Institutul Naţional de Ecologie şi Universitatea Tehnică din Moldova a propus tehnologia prelucrării alcaline a sedimentului până la pH=8 prin introducerea varului pentru transferarea cianurilor insolubile în formă solubilă în apă, după ce are loc spălarea cianurii cu apă. În urma acestei prelucrări fierul parţial se precipită sub forma hidroxidului (Fe(OH)3) de culoare brună.

Apa de spălare este prelucrată ulterior cu acid şi clorură de fier (III) pentru trecerea înapoi a albastrului de Berlin în forma insolubilă şi separarea ei pentru utilizare. Pentru utilizarea repetată a apei, în scopul economisirii, ea din nou este alcalinizată cu exces de alcaliu. Au fost obţinuţi următorii indici ai consumului de materiale, calculaţi la 1 t de produs uscat:

- consumul Ca(OH)2 (recalculat în CAO) – 60-130 kg, în funcţie de aciditatea iniţială a sedimentului;

- consumul de apă – 9-12 m3;- cantitatea de sediment format după spălarea albastrului de Berlin – 1,1-1,3 tone;- consumul de acid clorhidric pentru sedimentarea repetată a albastrului de Berlin -

0,5-0,8 t;- consumul de clorură de fier (III) pentru regenerarea albastrului de Berlin -40-50

kg;- cantitatea albastrului de Berlin obţinut – 15-90 kg.

Deşi această metodă este interesantă, ea nu este lipsită de unele neajunsuri. Perioada reală de spălare a sedimentelor de cianuri este de 10-15 zile. În afară de aceasta, lipsesc garanţiile spălării profunde şi complete, deoarece o parte din cianuri este absorbită pe particulele sedimentelor, îndepărtarea cărora este imposibilă printr-o spălare simplă. De aceea, chiar şi fiind prelucrat după metoda dată, sedimentul trebuie neutralizat prin alte metode cunoscute. În legătură cu aceasta el poate fi privit ca metodă de extracţie a albastrului de Berlin cu utilizarea ei ulterioară, dar nu ca o metodă de neutralizare a sedimentelor.

Un interes deosebit prezintă metoda oxidativ-distrucţională de neutralizare a cianurilor, propusă de Centrul Ştiinţific de Chimie Aplicată şi Ecologică a U.S.M (oferta nr. 99-0086 de la 26.02.1999). Aceasta de asemenea include prelucrarea sedimentelor cu var până la pH 8,0-9,0, pentru transferul albastrului de Berlin în formă solubilă în apă. Pentru transferul cianurilor în produşi mai puţin toxici în calitate de reagenţi se folosesc oxidanţi, dintre care cei mai răspândiţi sînt H2O2, ozonul (O2), „clorul activ” ce conţine hipoclorit şi clorat de sodiu, clor liber (Cl2)

dizolvat în apă care poate fi obţinut electrolitic la întreprinderile unde urmează a fi utilizat. De

menţionat că la prelucrarea cu clor activ a cianurilor de fier ([Fe(CN)6]4-), ele se oxidează până la

ionii [Fe(CN)6]3-.

164

Distrucţia oxidativă a hexacianurilor cu obţinerea izocianaţilor decurge numai la încălzirea

sedimentului până la temperatura de ce puţin 70 0C. Aceste procese pot fi descrise conform reacţiei:

[Fe(CN)6]3- + 6ClO- +3OH- = 6CNO- + 6Cl- + Fe(OH)3

Necesitatea prelucrării sedimentului cu clor activ în mediu alcalin este legată de aceea că la prima etapă a reacţiei se formează compuşi intermediari – clorcianura, care apoi hidrolizează:

CN- + ClO- + H2O = ClCN + 2OH-

ClCN + 2OH- = CNO- + Cl- + H2O

Toxicitatea izocianaţilor este de zeci de ori mai mică decât cea a cianurilor şi ei sînt substanţe instabile şi uşor hidrolizează în mediu neutru:

CNO- + 2H2O = NH4+ + CO32-

Este posibilă şi oxidarea de mai departe a izocianaţilor cu exces de clor activ, dar această reacţie decurge cu o viteză mare la un pH=6,5:

CNO- + 3ClO- + 2H+ = 2CO2↑ + 3Cl- + N2 ↑ + H2O

La utilizarea peroxidului de hidrogen în calitate de oxidant, procesul e mai comod să fie efectuat la pH=19-11, deoarece pe acest interval de pH decurge neînsemnat descompunerea lui

chimică. În acest caz consumul de peroxid de hidrogen poate fi de 5,5-6,5 g/1g CN-. Dar cantitatea de peroxid în practică creşte din cauza consumului sau la oxidarea substanţelor organice ce se conţin în sediment.

Sfârşitul reacţiei de oxidare a cianurilor cu peroxid de hidrogen poate fi determinat după formarea bulelor de gaz obţinute în urma descompunerii lui excesive. Punctul forte al acestei prelucrări îl constituie lipsa formării compuşilor toxici intermediari în urma interacţiunii peroxidului de hidrogen cu cianurile, precum şi descompunerea autonomă a excesului de reagent. Conductele, rezervoarele şi alte staţii şi aparate se află în contact cu peroxidul timp îndelungat, de aceea se recomandă ca utilajul dat să fie confecţionat din policlorură de vinil, iar rezervoarele de depozitare a peroxidului de hidrogen – din aluminiu pur.

Important în acest proces este procesul de agitare. Pentru intensificarea lui este propusă utilizarea reactorului care asigură fluidizarea magnetică a mediului reactant într-un mediu magnetic rotativ. Un astfel de reactor (des.21) include un cilindru din material diomagnetic, în partea exterioară a căruia este instalat statorul, care este unit cu unitatea de comandă, pentru reglarea tensiunii aplicate. În interiorul cilindrului sînt amplasate corpuri cilindrice din material magnetic (spre exemplu oţel). În urma formării câmpului magnetic rotativ particulele cilindrice încep să se rotească repede şi haotic, ciocnindu-se unele cu altele, asigurând astfel agitarea mediului reactant. Accelerarea acestui proces de interacţiune a cianurilor din sediment cu oxidantul este influenţată şi de însuşi câmpul magnetic, care duce la debalansarea structurilor moleculare a complecşilor de cianură.

La utilizarea particulelor magnetice cilindrice densitatea concentraţiilor este limitată în reactor până la 5-10%, iar umplerea maximală a camerei este posibilă la l/d=8-15, în dependenţă de diametrul particulelor şi dimensiunea cilindrului intern. La mărirea diametrului particulelor de la 1 la 2,5 mm trecerea în stare suspendată are loc la o inducţie mai mică a câmpului magnetic, dar

165

valoarea optimală a relaţiei l/d este de 2–2,5 mm. O dată cu mărirea inducţiei câmpului magnetic de la 25 la 40 mT, viteza de mişcare a particulelor creşte, iar viteza unghiulară scade.

Reactoarele de acest tip se confecţionau la uzina СКТБ din Poltava (Ucraina), dar pot fi uşor confecţionate şi la alte întreprinderi ca staţie nestandard cu utilizarea statorului de la motorul electric tipic. S-ar părea că o astfel de soluţie necesită consum mare de energie, dar ea poate fi avantajoasă din punct de vedere economic pentru prelucrarea cantităţilor mici de sediment cu un conţinut de 2-3% de albastru de Berlin.

Interesantă este descrierea metodei agrobiologice, propuse de УкрНИПТИ «Агроресурсы» din or. Herson. Deşeurile ce conţin cianură sînt diluate cu apă în raport de 1:17-18, apoi cu masa lichidă obţinută este prelucrat solul în cantitate de 10-12 t/ha pe care se seamănă bob. În perioada de vegetaţie a bobului are loc descompunerea componenţilor cianurici din sediment. În afară de aceasta recolta bobului s-a mărit cu 15-20%. Productivitatea bobului era de 69 chint/ha, ce este cu 12 cent/ha mai mare decît pe teritoriul de comparaţie, iar productivitatea lucernei a fost de 72 chint/ha. Dar această metodă necesită un control auxiliar pentru a exclude riscul de poluare a solului. Controlul experimental al acestei metode îl efectuează specialiştii de la Universitatea de Stat din Moldova şi ЦИНАО (or. Chişinău) pentru monitorizarea siguranţei ecologice.

Metodele tehnice de prelucrare a sedimentelor sînt studiate de prof. P.Parasca şi alţi colaboratori ai Institutului de Viticultură şi Vinificaţie din Republica Moldova. S-a calculat că

albastrul de Berlin se descompune la o temperatură de 500 0C, iar că pentru oxidarea tuturor

produşilor din sediment ce conţin 1 kg de albastru de Berlin, sînt necesare 2 m3 de oxigen din aer. Consumul real însă este mult mai mare, deoarece oxigenul se foloseşte concomitent şi la arderea substanţelor organice din sediment. Cît priveşte arderea, la o temperatură mai joasă există pericolul de a se forma produşi ai arderii incomplete a compuşilor organici cu obţinerea unui miros neplăcut.

La o temperatură optimală de prelucrare termică arderea compuşilor organici din sediment duce la formarea CO2, N2 şi H2O cu degajarea unei cantităţi mici de SO2, deoarece sulful se

conţine în jelatină în cantitate de 0,3-0,7%. La o temperatură mai mare de recoacere pînă la 800 –

900 oC, decurge arderea completă şi rapidă a tuturor substanţelor organice. Acest proces a fost testat în cuptorul electric al uzinei „Agromaş”, iar apoi în cuptorul de tip tunel, unde se asigura o ardere mai completă pe baza accesului bun de oxigen. În aceste condiţii nu a fost depistată degajarea de cianuri în evacuările gazoase, precum şi în sedimentul prăjit. Autorii experimentului au utilizat 500 kg de sediment pentru producerea teracotei. S-a demonstrat că introducerea sedimentului în argilă în cantitate de 2% nu influenţa calitatea producţiei.

Pe baza cercetărilor au fost recomandate două variante de prelucrare a sedimentelor. Conform primei, sedimentul se usca în tamburul de uscare până la umiditatea de 35-40%, apoi se

mărunţea într-o moară specială şi se prăjea la o temperatură de 800-900 oC pentru a descompune albastrul de Berlin. Conform variantei a doua, sedimentul lichid se deshidrata la presele cu filtru şi se prăjea conform schemei descrise mai sus. De autorii acestei cercetări a fost patentată metoda de neutralizare a sedimentelor, care constă în filtrarea sedimentelor până la o umiditate de 20-30%, iar

dezactivarea lui se face prin metoda de coacere la o temperatură de 400-900 oC timp de 20-60 de minute.

Interesantă este propunerea USM pentru utilizarea sedimentelor cleioase din vinificaţie pentru obţinerea sorbanţilor carbono-minerali (УМС) [pat. Moldovei nr. 588], care de asemenea se referă la metodele de prelucrare termică. Această nouă cale de sinteză a absorbanţilor include proprietăţile pozitive ale absorbanţilor naturali minerali şi carbonici. Ei reprezintă o bază minerală, pe suprafaţa căreia uniform este repartizat un strat de cărbune activat. Sedimentele cleioase includ în calitate de bază minerală bentonitul, iar în calitate de bază organică – drojdia, tartraţi, jelatina şi alte substanţe de provenienţă organică, care acoperă particulele de bentonit. Conţinutul de albastru de Berlin în ele poate varia de la 0,3 la 1,2%.

Regimul optimal de piroliză a fost determinat pe baza cercetărilor termogravimetrice ale

sedimentelor uscate în prealabil (Figura X.8). Maximul endotermic la temperatura de 75-130 oC

166

este legat de degajarea apei, cantitatea căreia este de 9,7%. La temperatura de 130-220 oC se degajă apa legată (14,4%). La această temperatură concomitent începe destrucţia substanţelor organice.

Figura X.8. Curbele termoderivatografice la sedimentele cleioase

Maximul endotermic la temperatura de 330 oC poate fi cauzat de descompunerea

ferocianurilor de fier, iar al doilea maxim la 420 oC poate fi legat de îndepărtarea moleculelor de

apă din structura absorbantului. Maximul larg endotermic la temperatura de 500-650 oC cu

maximul în 630 oC este rezultatul descompunerii unor structuri amorfe. La o astfel de temperatură de asemenea începe şi procesul de distrucţie a reţelei cristaline a bentonitului. În favoarea acestui fapt poate fi spus că lipseşte schimbul masei probei de sediment în domeniul acestor temperaturi.

Astfel, temperatura optimală de piroliză poate fi considerată temperatura de 450 oC, la care pe de o parte se asigură piroliza şi carbonizarea substanţelor organice şi concomitent descompunerea tehnică a ferocianurilor, iar pe de altă parte – încă nu se schimbă structura cristalină a bazei minerale a bentonitului.

Dezvoltarea metodelor tehnice de neutralizare a astfel de sedimente a dus la o nouă propunere a Centrului Ştiinţific de Chimie Aplicată şi Ecologică al U.S.M. pentru utilizarea în producere a cheramzitei. Esenţa metodei propuse de neutralizare a sedimentelor cleioase din vinificaţie, prelucrate cu hexacianofieratul (II) de potasiu constituie în: distilarea alcoolului brut şi extracţia tartraţilor; filtrarea şi uscarea lor de mai departe; prepararea materiei prime pentru obţinerea cheramzitei prin amestecarea sedimentului cu argilă slab balonată şi produse petroliere cu următoarea componenţă, în %:

Materie primă argilă 95-97Sediment prelucrat 1-2Produşi petrolieri 2-3.cu fabricarea obiectelor şi recoacerea în condiţii izotermice la o temperatură de 1150-1250

oC timp de 7-20 minute. Totodată în calitate de produşi petrolieri pot fi utilizate amestecurile de apă şi păcură necondiţionale cu un conţinut de apă de 10-20%.

În rezultatul recoacerii la temperaturi înalte a sedimentelor ce conţin compuşi de fierocianuri, se asigură o destrucţie profundă (completă) şi sigură a compuşilor toxici; precum şi arderea componenţilor organici împreună cu produsele petroliere asigură o balonare suplimentară a argilei la recoacerea sa, iar bentonitul fiind un component minerat de argilă, asigură creşterea durităţii mecanice a granulelor obţinute de cheramzită. În aceste scopuri se folosesc sedimentele cleioase cu o umiditate de 75-87%, formate în urma demetalizării vinurilor, în acelaşi timp albastrul de Berlin în componenţa acestor sedimente cu pH=3,4-4,5, se află într-o formă insolubilă.

167

Pentru realizarea acestei metode sedimentele cleioase cu albastrul de Berlin sînt încărcate în alambic, unde este distilat alcoolul brut, care apoi este prelucrat şi rectificat conform tehnologiei standard de obţinere a alcoolului tehnic. Tartraţii şi sedimentul alambicului după distilarea alcoolului se extrag cu apă la încălzire şi în continuare sînt supuşi epurării repetate, prelucrării cu var şi separate conform tehnologiei cunoscute.

Sedimentul din alambic după obţinerea alcoolului şi separarea tartraţilor este decantat şi separat pentru utilizarea în continuare după metoda propusă. Pentru aceasta sedimentul în cantitate de 1-2% din masă se introduce în argila slab balonată şi este amestecat cu produsele petroliere, iar apoi amestecul obţinut pătrunde în maşina de fabricare a formelor, plasate în cuptorul rotativ pentru recoacerea ulterioară în regim izotermic conform tehnologiei tipice de obţinere a cheramzitei.

Prezenţa compuşilor organici în componenţa sedimentului, care posedă o bună amestecare cu agila asigură, pe de o parte o creştere a balonării în urma arderii lor, la recoacerea amestecului, iar pe de altă parte - o economisire de produşi petrolieri în producerea cheramzitei. Structura şi proprietăţile bentonitului din sedimente este aceeaşi ca şi a argilei, ceea ce nu diminuează caracteristicile mecanice ale cheramzitei obţinute.

Pe măsura creşterii temperaturii de recoacere a argilei, albastrul de Berlin din interior este supus descompunerii tehnice, în rezultatul cărui fapt grupele de cianură se descompun pînă CO2 şi

N2, asigurând efectul neutralizării totale a sedimentului. Fierul ce se află în componenţa moleculei

albastrului de Berlin, în procesul descompunerii ei se oxidează la temperatura recoacerii până la oxidul Fe2O3 şi apoi pătrunde în acţiunea interfazică a argilei. De menţionat că pentru obţinerea

cheramzitei prezenţa fierului în cantitate de 7% în amestecul iniţial de lut este necesară, deoarece el asigură îmbunătăţirea caracteristicilor fizico-chimice. Acest fapt e legat de faptul că în procesul de răcire a masei balonate, datorită prezenţei compuşilor de fier, are loc formarea cristalelor de tipul şpinelului şi mulitului, care asigură o stabilitate a membranelor interporice ale granulelor de cheramzită, deci a durităţii generale.

De aceea prezenţa fierului în componenţa sedimentului este utilă. Condiţiile de recoacere în

regim izotermic la 1150-1250 oC timp de 7-12 minute asigură o destrucţie deplină şi absolut sigură a complexului de cinanură şi corespunzător neutralizarea sedimentelor cleioase.

Tehnologia de utilizare a sedimentelor include mărunţirea argilei la moara cu disc până la dimensiuni de 1 mkm cu aducerea de mai departe la umiditatea de 30-32%. În amestecătorul cu şnec este introdus sedimentul din alambic în cantitate de 1-2%, după separarea din el a alcoolului şi tartraţilor, precum şi păcură sau amestecul de păcură în cantitate de 2-3%. Formarea granulelor se face la extruder şi apoi sînt transportate în cuptorul rotativ pentru recoacere care asigura un

regim izotermic de recoacere la o temperatură de 1150-1250 oC timp de 7-20 minute apoi masa se răceşte până la temperatura normală.

Analizele efectuate prin metoda de alcalinizare asupra urmelor de cianură în cheramzit nu au depistat prezenţa acestora, ceea ce permite să afirmăm că aplicarea tehnologiei date poate fi propusă pentru utilizare practică, deşi ea mai necesită soluţionări de ordin organizatoric, deoarece este legată de producerea combinată.

168