СПОСОБ СОРБЦИИ ИОНОВ РЕНИЯ (VII) ИЗ ВОДНОГО РАСТВОРА Российский патент 2010 года по МПК C22B61/00 C22B3/24 

Описание патента на изобретение RU2405845C2

Способ сорбции ионов рения (VII) из водного раствора относится к области сорбции веществ и может быть использован в цветной и черной металлургии, а также для очистки промышленных стоков.

Известен способ сорбции ионов рения из водных растворов на активированных углях, полученных из отходов дерево- и зерноперерабатывающих производств [И.Д. Трошкина и др. Цветная металлургия №3, 2005. С.38-41].

Недостатком способа является то, что нет данных о сорбции ионов рения на сорбенте марки АМ-2б.

Наиболее близким техническим решением является способ [RU 2093596 C1, МПК C22B 61/00, опубл. 20.10.1997] сорбции рения (VII) из водного раствора, включающий контакт раствора и анионита, в качестве которого используют анионит марки АМП.

Недостатком способа является то, что нет данных о сорбции анионов рения (VII) из водных растворов на анионите марки АМ-2б.

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является нахождение оптимальных условий для быстрого и эффективного способа извлечения ионов рения (VII) из водного раствора.

Техническим результатом, который может быть достигнут при осуществлении изобретения, является эффективность процесса сорбции рения (VII) из водного раствора.

Этот технический результат достигается тем, что в известном способе сорбции рения (VII) из водного раствора, включающем контакт раствора и анионита в качестве сорбента, сорбцию осуществляют при перемешивании с использованием предварительно обработанного водой, кислотой или щелочью пористого анионита смешанной основности марки АМ-2б, содержащего обменные группы

-CH2-N(CH3)2, .

Сущность способа поясняется чертежами, где на фиг.1-4 даны результаты сорбции, указаны марка анионита, способ предварительной обработки сорбента, концентрация иона металла исходная и остаточная в данный момент времени сорбции С, время сорбции, СОЕ, мг/г - сорбционная обменная емкость сорбента в равновесном состоянии.

В качестве сорбентов использовали аниониты марок АМП и АМ-2б.

Пористый анионит АМ-2б смешанной основности со сферическими гранулами получен аминированием ХМС стирола и ДВБ смесью диметил- и триметиламинов. Крупность гранул 0,63-1,60 мм; удельный объем набухшей смолы 2,7-3,2 см3/г; удельная поверхность 50-100 м2/г; общий объем пор 0,80-0,87 см3/г, механическая прочность 98-99%; ПОЕ 3,3-3,7 мг-экв/г. Обменные группы:

-CH2-N(CH3)2, .

Для сравнения использовали также сорбцию на анионите марки АМП. Гелевый высокоосновный анионит АМП со сферическими гранулами получен аминированием ХМС стирола и 3,5-4,0% ДВБ пиридином. Крупность гранул 0,63-1,60 мм; удельный объем набухшей смолы 2,7-2,9 см3/г; механическая прочность 98-99%; ПОЕ 3,3-3,7 мг-экв/г. Обменные группы:

.

Примеры конкретного выполнения способа.

Сорбцию из раствора перрената калия осуществляли в статических условиях при непрерывном перемешивании. В процессе сорбции поддерживали заданное значение рН растворов нейтрализацией кислотой H2SO4 или щелочью NaOH. Предварительно сорбент в течение суток выдерживали в 0,1 н растворах H2SO4 (кислая обработка) или NaOH (щелочная обработка), либо в дистиллированной воде (водная обработка). Объем раствора 100 см, масса сухого сорбента 1 г.

Концентрацию ионов рения определяли на фотоколориметре марки КФК-3, кислотно-основные характеристики раствора контролировали рН-метром марки рН-121. В процессе сорбции проводили коррекцию заданного значения рН при непрерывном перемешивании.

Перемешивание и поддержание заданного значения рН осуществляли до тех пор, пока в дальнейшем кислотно-основные характеристики системы изменялись незначительно. Однако для большей гарантии достижения равновесия контакт сорбента и раствора осуществляли не менее суток. Для поддержания заданного значения рН раствора в процессе сорбции в качестве нейтрализаторов использовали растворы NaOH и H2SO4. Заданное значение рН поддерживали в течение 2 часов от начала сорбции нейтрализацией раствора, в дальнейшем величина рН изменялась незначительно. Сорбцию осуществляли при комнатной температуре. Используя значения концентраций ионов рения в водном растворе исходном и после сорбции, рассчитывали СОЕ, мг/г.

Пример 1 (фиг.1 а, б).

На фиг.1 а, б дана зависимость остаточной концентрации С ионов Re (VII), г/дм3, от способа предварительной обработки сорбента (кривые: 1 - кислой, 2 - щелочной, 3 - водной) и времени сорбции, мин, марки сорбента: а - АМП, б - АМ-2б. Концентрация исходного раствора 1,2 г/дм3 Re (VII), сорбция осуществлялась при рН=2,5.

Из данных фиг.1 следует, что получены близкие результаты сорбции на анионитах марки АМП и АМ-2б, кроме того, предварительная обработка сорбента слабо влияет на результаты сорбции.

Пример 2 (фиг.2 а, б).

На фиг.2 а, б дана зависимость остаточной концентрации С ионов Re (VII), мг/дм3, от величины рН раствора и времени сорбции, марки сорбента: а - АМП, б - АМ-2б. Цифрами указано время сорбции, в мин. Концентрация исходного раствора 500 мг/дм3 Re (VII). Сорбенты в течение суток выдерживали в дистиллированной воде.

Из данных фиг.2 следует, что получены близкие результаты сорбции на анионитах марки АМП и АМ-2б. Сорбционное равновесие наступает в пределах 30 мин. Лучшие результаты сорбции при концентрации исходного раствора 500 мг/дм3 Re (VII) и предварительной водной обработке сорбента получены в исследованном интервале 1≤рН≤12, СОЕ≤47 мг/г.

Пример 3 (фиг.3-4 а, б).

На фиг.3 - 4 марки сорбента: а - АМП, б - АМ-2б. Сорбенты предварительно в течение суток выдерживали в дистиллированной воде. Сорбция осуществлялась при рН=2,5.

На фиг.3 а, б дана зависимость остаточной концентрации ионов Re (VII), г/дм3, от начальной концентрации ионов Re (VII), г/дм3, и времени сорбции, в мин, марка сорбента: а - АМП, б - АМ-2б. Цифрами указаны начальные концентрации ионов Re (VII), г/дм3.

На фиг.4. дана изотерма сорбции, построенная по данным фиг.3, где указана зависимость обменной емкости СОЕ, мг/г, сорбента от равновесной концентрации Сравн ионов Re (VII), г/дм3. Время сорбции 30 мин.

Получены близкие результаты сорбции на анионитах марки АМП и АМ-2б. В пределах 10 минут сорбции извлекается 72,63 маc.% Re. Результаты сорбции зависят от исходной концентрации раствора. В интервале исследованных концентраций до 11 г/дм3 СОЕ=568-594 мг/г.

Сорбционное равновесие наступает за время сорбции 30 мин:

Сорбент марки АМП (кривая а)

СОЕ=-20,702Сравн2+192,38Сравн+157,17.

Сорбент марки АМ-2б (кривая б)

СОЕ=-21,458Сравн2+185,06Сравн+140,14.

Из данных фиг.1-4 следует, что при комнатной температуре результаты сорбции зависят от концентрации исходного раствора и времени сорбции.

По сравнению с прототипом сорбция на анионите марки АМ-2б при оптимальных условиях является быстрым и эффективным способом извлечения ионов рения (VII) из водных растворов.

Похожие патенты RU2405845C2

название год авторы номер документа
СЕЛЕКТИВНОЕ ИЗВЛЕЧЕНИЕ ИОНОВ РЕНИЯ (VII) ИЗ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ КАТИОНОВ МЕТАЛЛОВ 2009
  • Воропанова Лидия Алексеевна
  • Гагиева Фатима Акимовна
RU2405846C2
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ИОНОВ МАРГАНЦА (VII) ИЗ РАСТВОРА 2005
  • Воропанова Лидия Алексеевна
  • Гагиева Фатима Акимовна
  • Гагиева Залина Акимовна
RU2288963C2
СПОСОБ СОРБЦИИ МОЛИБДЕНА (VI) ИЗ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ 2002
  • Воропанова Л.А.
  • Гагиева З.А.
  • Гагиева Ф.А.
RU2225890C2
СПОСОБ СОРБЦИИ ВОЛЬФРАМА (VI) ИЗ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ 2002
  • Воропанова Л.А.
  • Гагиева Ф.А.
  • Гагиева З.А.
RU2225891C2
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ НИОБИЯ (V) ИЗ ФТОРСОДЕРЖАЩЕГО ВОДНОГО РАСТВОРА 2010
  • Воропанова Лидия Алексеевна
  • Зангиева Светлана Константиновна
  • Гагиева Залина Акимовна
RU2430173C1
СОРБЦИОННОЕ ИЗВЛЕЧЕНИЕ ИОНОВ ЖЕЛЕЗА ИЗ КИСЛЫХ ХЛОРИДНЫХ РАСТВОРОВ 2012
  • Воропанова Лидия Алексеевна
  • Вильнер Наталья Александровна
  • Гагиева Залина Акимовна
RU2514244C1
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ИОНОВ МАРГАНЦА ИЗ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ 2001
  • Воропанова Л.А.
  • Фролова Н.В.
RU2183686C1
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ИОНОВ СВИНЦА Pb ИЗ КИСЛЫХ РАСТВОРОВ 2008
  • Воропанова Лидия Алексеевна
  • Гагиева Залина Акимовна
  • Пухова Виктория Петровна
  • Вильнер Наталья Александровна
RU2393244C1
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ИОНОВ МЕДИ (II) ИЗ КИСЛЫХ РАСТВОРОВ 2008
  • Воропанова Лидия Алексеевна
  • Гагиева Залина Акимовна
  • Вильнер Наталья Александровна
RU2393245C2
СОРБЦИОННЫЙ СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ КОБАЛЬТА ОТ МАРГАНЦА 2001
  • Воропанова Л.А.
  • Фролова Н.В.
RU2214466C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 405 845 C2

Реферат патента 2010 года СПОСОБ СОРБЦИИ ИОНОВ РЕНИЯ (VII) ИЗ ВОДНОГО РАСТВОРА

Изобретение относится к способу извлечения ионов Re (VII) из водного раствора. Техническим результатом является оптимизация условий быстрого и эффективного извлечения ионов рения (VII) из водных растворов. Способ включает контакт раствора и анионита в качестве сорбента. Сорбцию осуществляют при перемешивании. В качестве анионита используют предварительно обработанный водой, кислотой или щелочью пористый анионит смешанной основности марки АМ-2б, содержащий обменные группы -CH2-N(CH3)2, . 4 ил.

Формула изобретения RU 2 405 845 C2

Способ сорбции рения (VII) из водного раствора, включающий контакт раствора и анионита в качестве сорбента, отличающийся тем, что сорбцию осуществляют при перемешивании с использованием предварительно обработанного водой, кислотой или щелочью пористого анионита смешанной основности марки АМ-2б, содержащего обменные группы -CH2-N-(CH3)2,

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2010 года RU2405845C2

СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ РЕНИЯ ИЗ НИТРАТНО-СУЛЬФАТНЫХ РАСТВОРОВ 1996
  • Балмасов Г.Ф.
  • Блохин А.А.
  • Копырин А.А.
RU2093596C1
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ РЕНИЯ 2005
  • Трошкина Ирина Дмитриевна
  • Ушанова Ольга Николаевна
  • Сербин Александр Михайлович
RU2294391C1
Малогабаритный теодолит 1957
  • Бесчасный Г.К.
  • Орловский С.В.
SU113912A1
US 4557906 A, 10.12.1985
JP 59207842 A, 26.11.1984
Воздухораспределительное устройство рекуператоров 1984
  • Медиокритский Евгений Леонидович
  • Гапонов Владимир Лаврентьевич
  • Картопольцев Леонид Владимирович
  • Горецкий Григорий Григорьевич
  • Юращик Игорь Георгиевич
  • Литошенко Анатолий Константинович
SU1245804A2

RU 2 405 845 C2

Авторы

Воропанова Лидия Алексеевна

Гагиева Фатима Акимовна

Даты

2010-12-10Публикация

2009-01-21Подача