НЕОРГАНИЧЕСКИЙ КАТИОНИТ НА ОСНОВЕ СУРЬМЫ Советский патент 1972 года по МПК C01B33/20 

Изобретение относится к области синтеза неорганических ионнообменных материалов и может быть использовано в химической, металлургической и других отраслях промышленности, связанных с различного рода разделениями ионов, в частности, для извлечения ионов Ag+, Cd2+, и Вг2+ из растворов с ничтожно малым их содержанием, например из природных и промышленных вод.

Известен неорганический катионит на основе сурьмы, в полимерный каркас которого введен фосфор при молярном соотношении Sb и Ф 4-8 : 1-5.

К недостаткам известного катионита относится недостаточно высокая химическая и термическая устойчивость.

С целью устранения указанных недостатков и обеспечения селективности нонита по отношению к ионам Ag+, , и Ва2+ предложено применять сурьму в сочетании с кремнием, при этом сурьму и кремний вводить в молярном соотношении Sb : Si 3-18:10-1.

Пример 1. В ионит вводят 3,00 мг-атом сурьмы и 5,92 мг-моль SiOz на 1 г ионита (молярное отношение Sb:Si 0,51). В результате получают кремнесурьмянокислый катионит (см. таблицу, образец 1) с удельным весом 1,21 г/см, весовой обменной емкостью - 3,0 мг/экв на 1 г ионита, объемной обменной емкостью 3,6 мг/экв на 1 см ионита.

Пример 2. В ионит вводят 4,48 мг-атом сурьмы и 1,84 мг-моль Si02 на 1 г ионита (молярное отношение Sb:Si 2,43). В результате получают кремиесурьмянокислый катионит (см. таблицу, образец 2) с удельным

весом 1,55 г/см, весовой обменной емкостью

4,5 мг/экв на 1 г ионита, объемной обменной

емкостью 6,9 мг/экв на 1 см ионита.

Пример 3. В ионит вводят 4,83 мг-атом

сурьмы и 0,35 мг-моль SiOa на 1 г ионита (молярное отношение Sb:Si 13,81). В результате получают кремнесурьмянокислый катионит (см. образец 3) с удельным весом 1,62 г/см, весовой обменной емкостью

4,8 мг/экв на 1 г ионита, объемной обменной емкостью 7,8 мг/экв на 1 см ионита.

Ионнообменник представляет собой белые стеклообразные гранулы (размер 5±1 мм), в котором сурьма находится в виде сурьмянокислородных октаэдров SbOe и играет роль фиксированных ионов. Наличие в полимерном каркасе катионита кремния обеспечивает ему высокую химическую устойчивость как в кислых, так и в щелочных (до рП 12) средах, а

термическую устойчивость вплоть до 200° С. Кроме того, сочетанием в катионите сурьмы и кремния достигается высокая селективность его к ионам Ag+, , и . Механическая прочность гранул сохраняется

соотношениях Sb:Si от 3-10 до 18-1. Жесткий полимерный каркас исключает набухание катионита.

Результаты поглощения кремнесурьмянокислым катионитом в Н-форме ионов Ag+, , Sr2+ и Ва2+ из 0,01 н. растворов солей в статических условиях приведены в таблице.

П р и м е ч а и и е. Г - величина поглощения попов,

мг/э/са на 1 г испита, -коэффициент распределения, представляющий собой отнощение содержания ионов металла 1 з ионита к их содержанию 1 мл равновесного раствора.

По селективности к ионам Ag+, Cd2+, и кремнесурьмянокислый катионит превосходит известные неорганические иониты. На величину поглощения этих ионов существенно влияет относительное содержание сурьмы и кремния в катионите. Так, образцы с малым содержанием кремния (см. таблицу, образец 3) в большем количестве поглощают ионы Ag+ и , тогда как образцы со «средним содержанием кремния (см. образец 2) наиболее селективны к ионам Cd2+ и . Это

представляет возможность выбора образцов катионита в соответствии с конкретно решаемой задачей.

Предмет изобретения

1.Пеорганический катионит на основе сурьмы, введенной в полимерный каркас, отличающийся тем, что, с целью обеспечения селективности ионита по отношению к ионам Ag+, Cd2+, Sr2+ и Ва2+ и повышения его химической и термической устойчивости, сурьму применяют в сочетании с кремнием.

2.Катионит по п. 1, отличающийся тем, что сурьму и кремний берут в молярном соотношении Sb:Si 3-18:10-1.