СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЦИАНИДОВ ИЗ ЩЕЛОЧНЫХ РАСТВОРОВ Российский патент 2001 года по МПК C22B11/00 C02F1/28 C22B3/24 

Изобретение относится к области очистки сточных вод путем контактирования с сорбентом и может быть использовано при обезвоживании промышленных стоков от цианидов на золотоизвлекательных фабриках, а также гальваническом и коксохимическом производствах.

Известно, что сильноосновные аниониты трехмерной структуры сорбируют находящиеся в растворе простые ионы цианида [1]. Олигомеры акриловых эфиров также сорбируют простые ионы цианида [2]. Сополимер стирола и гемина с пиридином является селективным ионообменником по цианид ионам [3].

Недостатками этих сорбентов являются технологическая сложность их получения [3], небольшая поглотительная способность [1,2].

Наиболее близким к описываемому изобретению по достигаемому результату является способ очистки промышленных стоков от цианидов при помощи хлорметилированного сополимера стирола с дивинилбензолом макропористой структуры, аминированного соединением, выбранным из группы, содержащей хинолин, изохинолин, хинольдин или их смесь [4].

К недостатку известного способа относится необходимость формирования анионита; степень очистки зависит от размера гранул, пористости зерен смолы.

Степень очистки по цианиду составляет 80-91.2 %.

Целью изобретения является повышение степени извлечения цианидов из щелочных растворов сорбентом.

Указанная цель достигается тем, что в качестве сорбента цианидов используют высокомолекулярный оксим полиакролеина.

Предлагаемый сорбент получают реакцией конденсации полиакролеина с солянокислым гидроксиламином в щелочной среде (весовое соотношение 1:2).

Реакцию проводят 7 ч при комнатной температуре, а затем 2 ч смесь нагревают при 50^oC. По окончании реакции сополимер высаживают 2 н. водным раствором уксусной кислоты, отфильтровывают и последовательно промывают водой, диэтиловым эфиром и сушат в вакууме до постоянного веса. Выход 90-97 мас.%.

Сополимер представляет собой порошкообразный продукт светло-желтого цвета, без запаха, устойчивый при хранении в течение длительного времени, с температурой начального разложения 210^oC, нерастворимый в воде и органических растворителях, устойчивый к изменениям кислотно-основных свойств среды.

Строение сорбента доказано методом ИК спектроскопии: в ИК-спектрах присутствуют полосы поглощения -ОН, - C=N-, N-O связей (3360, 1630,920 см^-1). Содержание азота в полимере 14-16.7 мас.%. Молекулярная масса 40000.

Ранее предлагаемое соединение использовалось в качестве сорбента тяжелых металлов [5], а также как компонент смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов [6].

Предполагаемое использование высокомолекулярного оксима полиакролеина для сорбции цианидов не является очевидным из ранее опубликованных свойств.

Данное изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Зависимость сорбции цианидов из раствора от массы соребнта.

Навеску сорбента контактируют при перемешивании в статическом режиме с 10 мл раствора цианида при комнатной температуре в течение 6 ч при pH 12.1. Исходная концентрация цианидов составляет 86,1 мг/л.

Сорбент отделяют от раствора фильтрованием. Содержание цианидов в фазе сорбента устанавливают по разности между исходным и остаточным в растворе.

Цианиды определяли пиридин-барбитуровым методом (ПНД-14.1:2.5696) [7].

Результаты приведены ниже:
Навеска сорбента, мг - Сорбция,%
10.0 - 27.10
20.0 - 37.00
30.0 - 78.70
50.0 - 97.23
60.0 - 98.80
Пример 2. Зависимость сорбции цианидов от времени контакта сорбента с раствором
Навеску сорбента (60 мг) контактируют в статическом режиме с 10 мл раствора цианида при pH 12.1 в течение различного времени (от 1 до 24 ч). Сорбент отделяют от раствора фильтрованием. Содержание цианида в твердой фазе сорбента и в растворе определяют как в примере 1.

Ниже приведена зависимость сорбции от времени контакта сорбента с раствором:
Время,ч - Сорбция,%
1.0 - 37.00
2.0 - 86.00
3.0 - 88.00
6.0 - 98.83
Пример 3. Зависимость сорбции цианидов от концентрации их в растворе
Навеску сорбента (60 мг) контактируют с 10 мл раствора цианида различной концентрации при pH 12.1 в течение 6 ч.

Содержание цианида в растворе и в твердой фазе сорбента определяют как в примере 1.

Ниже приведена зависимость сорбции цианидов от концентрации их в растворе:
Концентрация CN^-, мг/л - Сорбция,%
0.86 - 98.83
0.46 - 99.45
0.23 - 99.15
0.12 - 100.0
Таким образом, заявляемый сорбент обладает высокой сорбционной емкостью по цианидам 14.3 мг/г, что позволяет его рекомендовать в качестве сорбента цианидов для очистки сточных вод.

Следует отметить, что заявляемый сорбент можно использовать многократно, поскольку десорбция CN^- ионов перекисью водорода протекает с количественным удалением (> 95%) цианидов и сохранением структуры и сорбционных свойств сорбента.

Литература
1. И. Н. Плаксин, С.А. Тэтару, Гидрометаллургия с применением ионитов. Изд. "Металлургия", М. 79,88,1964.

2. В.В. Ладейщиков, Л.Я. Царик, М.И. Храмушина и др., Извлечение золота, алмазов, редких и цветных металлов из руд. Научные труды Из-во "Недра" М. вып. 20, 163, 1970
3. K.Etsuo, W.Hiroshi. Polym. Bull. 1981, 4, 10, 603-608.

4. А.С. СССР N 615046 С 02 C 5/08, 27.06.78. (прототип)
5. Решение выдачи патента от 20.01.97. по заявке N 96106621/02, МПК 6 С 22 В 3/24.

6. А.С. СССР N 1659455, БИ N 24, 1991.

7. Перечень методик, внесенных в государственный реестр методик количественного химического анализа (по состоянию 01.03.96).

Изобретение относится к извлечению цианидов из растворов. В качестве эффективного сорбента цианидов предложен высокомолекулярный оксим полиакролеина. Статистическая сорбционная емкость сорбента составляет 14,3 мг/г. Способ позволяет повысить степень очистки до 100 %.

Способ очистки сточных вод от цианидов путем контактирования с сорбентом, отличающийся тем, что в качестве сорбента используют высокомолекулярный оксим полиакролеина.