Способ получения карбоминерального сорбента
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАРБОМИНЕРАЛЬНОГО СОРБЕНТА, включающий обработку карбоксильного катионита раствором перманганата калия с последующей отмьшкой и сушкой готового продукта при 100-200с, отличающийся тем, что, с целью повышения селективности сорбента по отношению к стронцию в кальцийсодержащих растворах j карбоксильный «. катионит перед обработкой раствором перманганата калия обрабатывают раствором соли меди до перевода его в медную форму.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК! !9) (I! ) 4(5!) В 01 J 19/04
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3682675/23-26 (22) 28.12.83 (46) 30..04.85. Бюл. Ф 16 (72) Э.И,Толмачева,, М.М.Сенявин, P.Ï.Ðèëî, Б.А.Шойхет и В.Д.Ляхов (53) 661.183..12(088.8) (56) 1. Кузин А.И., Семушин A;M., Проскуряков В.А. В сб. Химия н технология неорганических сорбентов.
Изд. ППИ, Пермь, 1979, с. 51-55.
2. Авторское свидетельство СССР
IP 997791, кл. В 01 3 19/04, 1982. (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАРБОИИНЕРАЛЬНОГО СОРБЕНТА, включающий обработку карбоксильного катионита раствором перманганата калия с.последующей отмывкой и сушкой готового о продукта при 100-200 G о т л и— ч ающий ся тем, что, е целью повышения селектнвностн сорбента по отношению к стронцию в кальцийсодержащих растворах! карбоксильный . катионит перед обработкой раствором перманганата калия обрабатывают раствором соли меди до перевода
его в медную форму.
1152646
Изобретение относится к химической технологии, конкретно к способам получения селективных карбоминеральных сорбентов, и может быть использовано для извлечения стронция из растворов, содержащих другие щелочноземельные и щелочные металлы.
Известен способ получения органоминерального сорбента, включающий обработку сильноосновного анионита марки АВ-17 раствором перманганата калия с последующей отмывкой и сушкой полученного продукта при
40-60 С Я .
Недостатком данного способа является низкая обменная емкость полученного по нему сорбента по отношению к стронцию, не превышающая
6 мг/г сорбента.
15
Однако у данного способа относительно низкая избирательность полученного по нему сорбента по отношению к стронцию, так как из растворов совместно со стронцием сорбируется 4> и кальций. Соотношение стронция и кальция, поглощенных со1 бентом, в зависимости от их содержания и соотношения в исходном растворе составляет 0,2-0,9 киэффициент разделения S0
К 20-30. Кроме того, в процессе сорбции стронция из высокоминерализованных растворов отмечается резкое изменение набухаемости сорбента.
Так, при переходе сорбента из Na-фор-55 мы с Са-М8-Sr-форму набухаемость уменьшается от 4,3 до 1-2 см /г. Это затрудняет выбор аппаратуры для
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения карбоминерального сорбента, включающий обработку карбоксильного катионита раствором перманганата калия с последующей отмывкой и сушкой готового продукта при 100200 С в течение 2-4 ч. По данному о способу в качестве исходного берут
30 карбоксильный катионит типа КБС в Wa-форме и в конечном итоге получают карбоминеральный сорбент, содержащий в качестве активных центров гидроксид марганца и частично карбоксильные группы. Полученный карбоминеральный сорбент используют для извлечения стронция из высокоминерализованных хлор-натрий-кальциевых растворов j2) . практического осуществления процесса сорбции стронция на сорбенте.
Цель изобретения — повышение селективности сорбента по отношению к стронцию в кальцийсодержащих растворах..
Поставленная цель достигается предлагаемым способом получения карбоминерального сорбента, включающим обработку карбоксильного катионита .раствором соли меди до перевода его в медную форму, а затем раствором перманганата калия с последующей отмывкой и сушкой готового продукта при 100-200 С.
Технология способа состоит в следующем.
B реактор с мешалкой загружают карбоксильный катионит типа КБС, заливают 0,4-2 н. раствором сернокислой меди в количестве 1-2 удельных объемов и перемешивают данную смесь при комнатной температуре .в течение
1 ч. Затем раствор сливают и повторяют процесс обработки катионита еще раз. Отработанный раствор сливают и катионит в медной форме заливают раствором перманганата калия, перемешивают данную смесь при комнатной температуре 2-3 сут, Затем сорбент отделяют от раствора, промывают от избытка перманганата и сушат при ь
100-200 С до постоянного веса. В конечном итоге получают карбоминеральный сорбент с постоянным коэффициентом набухаемости как в воде, так и в солевых средах и равным -0,87 смз/г.
Пример 1. В реактор загружают катионит КБС в количестве
1000 мл, заливают раствором CuSO4 с концентрацией 0,40 r-экв/л в количестве 1 л. Перемешивают смесь в течение часа, раствор с концентрацией меди 0,032 г-экв/л сливают и повторно заливают раствор CuSO c
4 концентрацией 0,45 г-экв/л в количестве 1, 185 л.
Смесь снова перемешивают в течение часа и отработанный раствор с концентрацией меди О, 163 г-экв/л сливают. Полученный катионит КБС с
Си-форме заливают 2 л г,24 н. раствора перманганата калия. Процесс модифицирования проводят при перемешивании в течение 3 сут. После окончания процессамодифицирования зерна катионита промывают от избытка взвеси NnO и высушивают при 100-105 С.
Пример 2. В реактор загру жают катионит КБС в количестве 850 мл, заливают раствором CuSO с концентрацией 1,756 r-экв/л в количестве 1,0 л. Перемешивают смесь в течение часа, раствор с концентрацией меди 0,23 г-экв/л сливают и повторно заливают раствор Си$01 с концентрацией 1,74 г-экв/л в количестве 1,0 л. Смесь снова перемешивают в течение часа и отработанный раствор с концентрацией меди
1, 175 г-экв/л сливают. ПОлученный катионит КБС с Си-форме заливают
1,7 л 0,24 н. раствора перманганата калия, перемешивают. в течение 3 сут
После окончания процесса модифипнрования зерна катионита промывают от избытка взвеси Мп0 и высушива3 вт при 100-105 С до постоянного веса.
Полученный предлагаемым способом сорбент используют для извлечения
15264б 4 стронция из природных рассолов, содержащих кальций.
Пример 3. Сорбент., полученный по примеру 1, заливают рассолом следующего состава, г/л: NaC1 150, Са 10,1, Бг = 1,14, рН 5,95.
Соотношение Т:Ж .= 1:570.. После контактирования рассола с сорбентом в течение 10 сут количество сорбирован1О ного на сорбенте. стронция составило
4,07 мг-экв/г количество сорбирован.ного кальция — 0,571 мг-экв/г. Коэффициент разделения К 191.
Пример 4. В условиях примера 3 проводят контактирование сорбента, полученного по примеру 2, и по способу-прототипу при различных соотношениях Sr/Ca в исходном растворе.
В таблице приведены данные по сорбции кальция и стронция из высокоминерализованных растворов на сорбен,тах КБСМ в Na-форме (1) и КБСМ в
Си-форме.
1152646 с"\
00 л о
ГЪ О л л съ
OO 00 OO
ООО ч оо гЪ Ch л л
-- o
О\ ,— ю о - O сЪ л л л сЧ о л сЧ хх ы
ы х
Н ы
O I0 х о,и
Е O оган о сл о ф
О сГЪ л с Ъ
О О И 0Ъ О л л л л
1 1 I СЧ Q W СЧ ГГ Ъ л! о сЧ Г с Ъ л л л
0Ъ Л
0Ъ Ъ ГЪ о л л л
0Ъ ГЪ сГЪ сГЪ Оъ
ГЪ
00 л
О\
I 1 1 1 l еЧ л
Г Ъ ся
-0 О л л
1 1 00л
ОЪ л
1 0 1 с м н сл сГЪ О иЪ О 00 Л о о ш л л л л о о о о сГъ с"Ъ ГЪ л О л
00 О О л л о о о
-э о о, O - сЧ л л л
Г О сЧ 3 ГГЪ л 3УЪ о о o o л л л л о о о о
Ъ сЧ о о л л
o o б ь л! о
1 1 1
О ГЪ с»Ъ . РЪ с»Ъ
0Ъ сГЪ оъ л л л о о о
00 ГЪ О .Ф сГЪ л л л о о ц \
0h о л о сГЪ
0Ъ о о л л о мЪ
0h сЧ
o o ci л л л о о ч л л о л о
1- о о (ф о ю о о а 0Ъ о оЪ о o ooII
0h мсЧ
o—ы и X
u ОГ Г
Ш Х ОСГЧ ьсо е
1 Ы
Х с0 Е о гъ са- о
М ф 9 м0Ъ 4 о-
Я 4
1» ф йр
ii л о х сс!
@ 1 а
v z!
» х ю о о о
ы
О, 4 оф м
Е
v v
qj
С4 g
Г5о о о
00 л
ГЪ Со О сГЪ Л О л О сЧ О
CO 00 ОЪ 00 0Ъ ° л л л л
О О О О О 0 оъ с Ъ О а Л
Л . О сЪ р л л л л л с Ъ СЧ
ГЪ ГЪ О
С0 л л л лО
o o ool»
)1526чб м л л о
CO о сч
Cll . 4. О
iО CO
М CO л Ю Ю ° ь о о оо л сч л л а л 1 и м
1 о с 1 м с4 е
o o o
A A о о о
1 о
I х Ф н х о х о а
С Н
Щ Щ
v и вен а асп о о сч
Ф сч л л Ф ° а о о о
1 М
° м
Ф Ф сО о о -з
° ч» л! ! юс
Ю л о о о а о о о и
e v v (ф ф ) х а в
»
3 е
Ф о х
Щ с!
Ow а Ф
Х
IQ <Ч а I
) ) ь о х к
tf w о с.
)С
v e и Ю а ю о
Ю Э
1» 1.
v v о е
v a в о о сО б сч л Ф л
o o o м о со
Ф с 4 л л О cV
cv с м
I
I
I л сО ч л
152646
Составитель P.Ïåíçèí
Редактор И.Парфенова ТехредС.Легеза Корректор В.Синицкая, Заказ 2372/6 Тираж 541 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Как видно из приведенных примеров, сорбент, полученный по предлагаемому способу, позволяет обеспечить избирательное извлечение стронция — увеличивается соотношение сорбированных стронция и кальция в сорбенте с
0,2-0,9 до 1 6-7,0.
Технико-экономические преимушества предлагаемого способа состоят в увеличении коэффициента. разделения эм
К в 6,8-7,4 раз и пропорционально селективности извлечения стронция сороентом, а также в получении нена5 бухаемогб сорбента. Это позволяет использовать более простые и экономичные решения по аппаратурному оформлению процесса сорбции стронция.
