Способ регенерации анионитов, отравленных кремнием


 


Владельцы патента RU 2437718:

Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования Национальный исследовательский Томский политехнический университет (RU)

Изобретение относится к ионообменным процессам. Сущность способа заключается в том, что отравленный кремнием ионит обрабатывают в динамическом режиме раствором Ca(NO3)2 в концентрации 150-300 г/л, содержащим 2-3 г/л H2O2 при pH 12,8-12,9 в течение 7,8-8,2 часов. Соотношение смола:раствор составляет 1:(2÷3). Изобретение позволяет повысить механическую прочность анионитов, регенерированных от примесей кремния, и на 35-40% уменьшить время процесса. 1 табл.

 

Изобретение относится к гидрометаллургии, преимущественно к процессам сорбционного извлечения цветных, редких и рассеянных элементов из пульп и растворов, полученных выщелачиванием алюмосиликатных и других руд, и может быть использовано для восстановления физико-химических свойств анионитов в многоцикличном сорбционном процессе.

Известен способ обескремнивания ионитов, включающий обработку растворами 0,3-1,0 н. NaOH при t=95°С в течение 1,5 часа в присутствии защитных добавок. В качестве таковых обычно используют растворы минеральных солей в концентрации около 10% (Спирин Э.К., Спирин К.Э., Ласкорин Б.Н. и др. Общие свойства ионообменных материалов. Астана: изд-во Жана Арка, 1993, с.215-219). К недостаткам данного способа относятся существенное падение механической прочности ионообменных материалов и низкая эффективность растворения «состарившихся» осадков, в которых соотношение силанольных и силоксановых групп сдвинуто в сторону последних.

Известен также способ регенерации анионитов, отравленных кремнием, включающий обработку раствором минеральных солей в течение трех часов, щелочью в течение шести часов и затем дополнительную обработку раствором солей двухвалентных металлов с концентрацией 150-300 г/л в динамическом режиме в течение двух часов при объемном соотношении анионит:раствор, равном 1:(2-3). Обработку раствором азотнокислой соли двухвалентного металла ведут в присутствии перекиси водорода. Общее время обескремнивания составляет 11-12 часов и более (Спирин Э.К. Способ регенерации анионитов, отравленных кремнием. АС СССР №1669539 от 14.06.89, Бюл. №30, 15.08.91).

К недостаткам данного известного способа относятся многостадийность (обескремнивание идет в три стадии), длительность процесса, повышение потери анионита.

Задачей изобретения является сокращение длительности, многостадийности аппаратурного оформления процесса и сокращение потерь анионита при эксплуатации.

Поставленная задача достигается за счет способа регенерации анионитов, отравленных кремнием, включающего обработку растворами минеральных солей, щелочи и азотнокислой соли двухвалентного металла, предпочтительнее Ca(NO3)2, с концентрацией 150-300 г/л при объемном соотношении анионита к раствору 1:(2÷3) в присутствии H2О2. Обработку ведут смесью реагентов нитрата кальция CaNO3 и перекиси водорода H2O3 при pH 12,8-12,9 в одну стадию в течение 7,8-8,2 часов.

Операцию обескремнивания ведут следующим образом. Готовят раствор нитрата кальция Ca(NO3)2 в концентрации 150-300 г/л, добавляют в него перекись водорода H2O2 до содержания 2 - 3 г/л и доводят pH раствором едкого натра NaOH до 12,8-12,9. Затем этой смесью в течение 7,8-8,2 часов обрабатывают окремненный анионит в динамическом режиме при соотношении смола:раствор, равном 1:(2÷3).

Данные по предлагаемому и известному способам приведены в таблице для анионита ВП-1Ап.

Показатели Анионит
Исходный После обработки по известному способу После обработки по предлагаемому способу
Содержание SiO2 в анионите, % 49 17 14
Суммарное время обработки, час - 11 -12 7,8-8,2
Относительный прирост потерь при
эксплуатации, г/т руды 1,0 0,4-0,5 0,2-0,3
Количество стадий процесса - 3 1

Технико-экономическая эффективность способа заключается в сокращении времени цикла обескремнивания на 35-50% за счет совмещения последовательных стадий в одну общую; суммарное время обработки снижается с 11-12 до 7,8-8,2 часов, снижение потерь ионообменных материалов при эксплуатации - на 37-50%.

Способ регенерации анионитов, отравленных кремнием, включающий обработку щелочными и солевыми растворами в присутствии перекиси водорода, отличающийся тем, что обработку ведут одновременно растворами нитрата кальция с концентрацией 150-300 г/л и перекиси водорода с концентрацией 2-3 г/л при pH 12,8-12,9 в одну стадию в течение 7,8-8,2 ч.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к способам регенерации анионитов. .

Изобретение относится к способам отмывки катионитовых фильтров от продуктов регенерации и соединений железа и предназначено для использования в системе ионообменной водоподготовки предприятий теплоэнергетики, котельных коммунального хозяйства, а также в отраслях промышленности, применяющих умягченную воду в технологических процессах.
Изобретение относится к способу регенерации основных анионитных катализаторов процесса получения алкиленгликолей гидратацией соответствующих оксидов алкилена. .
Изобретение относится к технологии разделения смесей полимерных материалов с разной плотностью, а именно к разделению смесей ионообменных смол. .
Изобретение относится к способам очистки моющего щелочного раствора бутылкомоечных машин от взвешенных частиц, карбонатов, алюминатов и других примесей, вносимых в него при мытье возвратных бутылок.

Изобретение относится к области водоочистки и водоподготовки с использованием фильтровальных модулей, содержащих ионообменные смолы для умягчения воды. .

Изобретение относится к способам и устройствам модификации и регенерации цеолитов, относящихся к группе ионообменников - катионитов. .
Изобретение относится к растениеводству. .

Изобретение относится к способам восстановления обменных свойств ионитов и может найти применение в химической и фармакологической промышленности, процессах тонкой химической технологии, в процессах водоподготовки питьевой и технической воды малой жесткости, а также в экологических процессах при очистке сточных вод от катионов и анионов вредных и опасных растворенных веществ.

Изобретение относится к заключительной стадии подготовки воды методом ионного обмена при ее глубокой деминерализации и может быть использовано для нужд тепловых и атомных электростанций, на предприятиях электронной, химической и нефте-газоперерабатывающей промышленности, везде, где требуется вода высокой степени очистки
Изобретение относится к гидрометаллургии, в частности к обеспечению коррозионной стойкости аппаратуры, применяемой для сорбционной переработки растворов кислотного выщелачивания руд редких металлов

Изобретение относится к гидрометаллургии, в частности к процессам сорбционного извлечения цветных, редких и рассеянных элементов из растворов, полученных в ходе выщелачивания руд, и касается десорбции кремния с анионитов
Изобретение относится к области очистки воды для ее потребления в качестве питьевой и может быть использовано, в частности, для очистки и повышения качества подземных вод, загрязненных в результате техногенного воздействия при разведке и разработке месторождений полезных ископаемых

Изобретение относится к области очистки воды, преимущественно, от солей жесткости, с использованием метода ионного обмена с противоточной регенерацией ионитов

Изобретение относится к области хроматографической очистки полипептидов

Изобретение относится к технологии переработки отработанных растворов от регенерации натрий-катионитовых фильтров в процессах водоподготовки

Изобретение относится к способу работы установки умягчения воды ионообменным устройством, содержащим ионообменную смолу, питающим резервуаром для подачи раствора регенерирующего средства для регенерирования ионообменной смолы, смесительным устройством, а также по меньшей мере одним расходомером, причем поступающий на установку (1) умягчения воды объемный поток V(t) исх исходной воды разделяют на первый частичный объемный поток и второй частичный объемный поток в установке (1) умягчения воды или до нее, и первый частичный объемный поток направляют через ионообменную смолу (5), и этот умягченный частичный объемный поток V(t)част1мяг смешивают со вторым, несущим исходную воду частичным объемным потоком V(t)част2исх, в результате чего в установке (1) умягчения воды или после нее образуется выходящий объемный поток V(t)смеш смешанной воды

Изобретение может быть использовано в энергетике, атомной промышленности, микроэлектронике, фармацевтике и других областях промышленности, где требуется вода высокой степени обессоливания. Для осуществления способа проводят перегрузку смеси монодисперсных ионитов из рабочего фильтра смешанного действия в фильтр-регенератор катионита, выделение из смеси ионитов чистых катионита и анионита, выгрузку анионита в фильтр-регенератор анионита и его регенерацию, регенерацию катионита в фильтре-регенераторе катионита и его перезагрузку в фильтр-регенератор анионита. Выделение из смеси ионитов чистых катионита и анионита осуществляют методом гидравлического разделения. В качестве катионитов используют частицы монодисперсных катионитов с размером 0,5-0,7 мм, а в качестве анионита частицы монодисперсных анионитов размером 0,4-0,6 мм. В фильтре-регенераторе катионита перед выгрузкой создают промежуточный слой, содержащий 70-90% катионита в H+ - форме и 10-30% анионита в S O 4 − 2 - форме путем обработки катионита и рассчитанного количества отработанного анионита пропусканием через них раствора серной кислоты. Промежуточный слой составляет от 1 до 10% от общего объема загруженных ионитов и при выгрузке катионита и анионита из фильтра-регенератора катионита его не выгружают. Способ позволяет сократить число перегрузок ионитов при сохранении качества очищаемой воды, а также полностью исключить возможность загрязнения отрегенерированных ионитов другими формами ионитов. 2 з.п. ф-лы, 10 ил., 1 пр.

Изобретения могут быть использованы для очистки сточных вод, образующихся в процессе получения ароматических карбоновых кислот, от соединений тяжелых металлов. Для осуществления способа сточные воды приводят в контакт с частицами хелатообразующей смолы, имеющими коэффициент однородности 1,4 или менее, при этом pH сточных вод составляет 5,1-5,9 и скорость потока сточных вод составляет 5-14 м/час. Величина снижения адсорбционной емкости хелатообразующей смолы по Cu составляет 11% в месяц или менее. Регенерацию хелатообразующей смолы проводят водным раствором бромистого водорода с концентрацией от 7,1% до 19% по массе. В предпочтительных вариантах осуществления способа температура очищаемых сточных вод составляет от 51°C до 59°C, адсорбционная емкость хелатообразующей смолы по Cu составляет 0,5 ммоль/мл или более, а жидкость регенерации повторно направляют в систему реакции окисления при получении ароматических карбоновых кислот. Изобретения обеспечивают эффективное извлечение ионов тяжелых металлов при их низких концентрациях в очищаемых сточных водах. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл., 4 пр.
Наверх