Способ извлечения йода из раствора

 

Изобретение относится к технологии йода, в частности к технологии извлечения йода из природного сырья - подземных минерализованных вод (рассолов). Способ включает стадии окисления йодид-ионов до элементарного йода, сорбцию последнего в колонне с циркулирующим сверху вниз слоем ионита и восходящим потоком раствора с последующей десорбцией йода. Раствор в колонну подают в пульсирующем режиме согласно соотношению t₁/t₂=(H/D)^0,4, где t₁ - период подачи раствора, t₂ - период покоя, Н - высота слоя ионита, D - диаметр колонны. В период покоя из колонны выводят ионит, а в период подачи раствора слой ионита в колонне остается неподвижным, что позволяет повысить эффективность извлечения йода.

Изобретение относится к технологии йода, в частности к технологии извлечения йода из природного сырья подземных минерализованных вод (рассолов).

Известен способ извлечения йода из растворов, включающий окисление йодид-ионов до элементарного йода, сорбцию последнего на синтетическом анионите, десорбцию йода раствором щелочи, причем в качестве анионита используют слабоосновной анионит, устойчивый к щелочным растворам, на основе сополимера стирола с дивинилбензолом или на основе сополимера акриловых мономеров с дивинилбензолом [Патент РФ №2113402, 20.06.98. Бюл. №17].

Основным недостатком данного способа является недостаточная эффективность процесса десорбции.

Наиболее близким к предлагаемому способу по сущности технического решения является способ извлечения йода из растворов с помощью ионообменных смол, включающий окисление йодид-ионов до элементарного йода, сорбцию йода в колонне с циркулирующим сверху вниз слоем ионита и восходящим потоком раствора, десорбцию йода [Ксензенко В.И., Стасиневич Д.С. Химия и технология брома, йода и их соединений. - М.: “Химия”, 1995 г., с. 338-340 (прототип)].

Недостатком данного способа является перемешивание насыщенного и свежего ионита, что снижает эффективность сорбции йода.

Цель изобретения - повышение эффективности работы слоя ионита путем его уплотнения, что исключает образование каналов в слое ионита.

Сущность предлагаемого технологического решения заключается в следующем. Раствор в сорбционную колонну подают в пульсирующем режиме согласно соотношению

t₁/t₂=(H/D)^0,4,

где t₁ - период подачи раствора, t₂ - период покоя, Н - высота слоя ионита, D - диаметр колонны,

при этом в период покоя из колонны выводят ионит, а в период подачи раствора слой ионита в колонне остается неподвижным. Данная последовательность операций позволяет совместить преимущества сорбции, проводимой как в стационарном слое ионита, так и движущемся его слое. В период подачи раствора отработка ионита (сорбента) идет послойно, по границе движения активной рабочей зоны, за которой остается полностью насыщенный адсорбент (ионит). В период покоя, когда раствор не подается в колонну, из нее выводится насыщенный йодом ионит, при этом происходит достаточно интенсивное перемешивание гранул адсорбента, что предотвращает образование каналов. При этом имеет место частичное продольное перемешивание ионита в колонне, что приводит к смешению насыщенного свежего ионита. Однако данный недостаток устраняется на повторяющейся вновь первой стадии процесса, когда в колонну со стационарным слоем ионита подают раствор. Способ позволяет повысить эффективность извлечения йода на 5-15%. Процесс десорбции может быть осуществлен аналогичным образом.

Пример 1. Сорбция

Высота слоя ионита 1 м; диаметр колоны 0,3 м. Период подачи раствора 32,5 часа. Тогда период покоя (рассчитанный по формуле) составит 20,2 часа. Это время вывода ионита из колонны. Проскок йода практически отсутствовал.

Пример 2. Десорбция

Высота слоя ионита 1 м; диаметр колонны 0,3 м. Период подачи раствора на десорбцию составит 8 часов; тогда период покоя будет равен 5 часам.

Таким образом, техническое решение позволяет повысить эффективность работы слоя ионита, что особенно важно при выделении йода из малоконцентрированных растворов за счет исключения образования каналов в слое ионита.

Формула изобретения

Способ извлечения йода из растворов, включающий окисление иодид-ионов до элементарного йода, сорбцию йода в колонне с циркулирующим сверху вниз слоем ионита и восходящим потоком раствора, десорбцию йода, отличающийся тем, что раствор в колонну подают в пульсирующем режиме согласно соотношению t₁/t₂=(H/D)^0,4, где t₁ - период подачи раствора, t₂ - период покоя, Н - высота слоя ионита, D - диаметр колонны, при этом в период покоя из колонны выводят ионит, а в период подачи раствора слой ионита остается в колонне неподвижным.