Способ получения ферроцианидных сорбентов Советский патент 1980 года по МПК B01J19/04 C01D17/00 

1

Изобретение относится к методам, получения сорбентов для извлечения редких щелочных металлов и может найти применение в химической технологии и гидрометаллургии. 5

Известен способ получения гранулированных неорганических сорбентов путем замораживания осадков смешанных ферроцианидов .

Основным недостатком получаемых при этом сорбентов является их низкая механическая прочность или легкая разрушаемость и циклах сорбции - цесорбции..

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения ферроцианидньЕХ сорбентов на полимерной органической основе путем поперемённой обработки основы концентрированными растворами солей меди и ферроцианида щелочного металла . 2 .

Основным недостатком этого спосо- 25 ба является то, что после десорбции ферроцианидный сорбент почти полностью теряет свои сорбционные свойства из-за разрушения ферроцианидткого комплекса, что не дает возмож- 30

ности многократного использования сорбента в циклах сорбции-десорбции.

Цель изобретения - получение адсорбента, который можно будет многократно использовать в циклах сорбциидесорбции за счет повышения его регенерируемости, например солями аммония,, исключающими разрушение ферроцианйдных комплексов.

Поставленная цель достигается способом получения ферроцианйдных сорбентов на полимерной органической основе путем попеременной обработки основы концентрированными растворами солей меди и ферроцианида щелочного металла, в котором полимерную органическую основу предварительно обрабатывают минеральной кислотой.

При этом обработку основы ведут 5-15% раствором серной кислоты в течение 16-48 ч при 20-60 С.

Кроме того, в качестве основы используют катионит КМ-2п или пористый

амфолит.

Указ.анная предварительная обработка основы минеральной кислотой перёд одаждением на ней комплексного цианидного соединения обеспечивает получение сорбента с быстрой кинетикой сорбции цезия и рубидия даже нз

очень разбавленных растворов, возможность десорбции поглощенных металлов с сорбента, например растворами солей аммония, без снижения сорбционных свойств ферроцианидного сорбента в циклах сорбции-десорбции и позволяет многократно использовать сорбент для извлечения, концентрирования или разделения цезия и рубидия.

Отмечено вытеснение рубидия по мере насыщения ферроцианидного сорбента цезием, что может быть использовано для разделения этих металлов. Из элюата цезий можно извлечь экстракцией, например, замещенными фенолами ,

Таким образом, способ получения ферроцианидных сорбентов на полимерной органической гранулированной основе состоит в предварительной ее обработке, например, катионита КМ-2п, 5-15%-ным раствором серной и соляной кислот, после чего известным способом обрабатывают ее попеременно растворами- солей ферроцианида и тяжелого цветного металла, в частности растворами ферроцианида калия и сульфата меди.

П р и м е р 1. Порции катионитов КМ-2п и КУ-2, объемом 200 мл каждая, обрабатывают растворами серной кислоты при различной температуре, после чего отмывают водой до рН промывной воды 1,5-3,0. После промывки порции катионитов загружают.в колонки и пропускают через каждую колонку 600 мл насыщенного раствора сульфата меди со скоростью 3-4 об/об ионита в час, промывают водой, пропускают 600 мл насыщенного раствора ферроцианида калия с такой же скоростью и отмывают избыток соли водой. Полученные сорбенты насыщают цезием или рубидием из растворов нитрата цезия или нитрата рубидия с равновесной концентрацией металла 1 г/л. Условия обработки порций катионитов и их емкости по цезию или рубидию приведены в таблице..

а р и м е р 2. Образцы сорбентов си тезированных в примере 1, используют для извлечения цезия из производственных растворов, содержащих 3 мг/л цезия, 5 мг/л рубидия,35О мг/ калия, 800 мг/л натрия и ряд других элементов, в колонки загружают по 100 мл сорбента и пропускают через них производственные растворы со ско ростью 5 об/об сорбента в час. Полная обменная емкость сорбентов по це зию соответственно способу получения -(см. пример 1) составляет, %: Сорбент 10,45 Сорбент 20,64 Сорбент 36,95 Сорбент 41,00 П р и м е р 3. Сорбенты, насьаден ные 18 примере 2, десорбируют раствором нитрата аммония с концентрацией 240 г/л, со скоростью 0,5 об/об сорббнта. После пропускания б объемов десорбирующих растворов через каждую колонку степень десорбции цезия составляет, %; Сорбент 124 Сорбент 222 Сорбент 378 Сорбент 483 .. Проверка сорбционных свойств сорбентов 3 и 4 в циклах сорбции-десорбции показала, что сорбционные свойства практически не меняются в течение всего периода испытаний (720 ч) . Формула изобретения 1. Способ получения ферроцианидных сорбентов на полимерной органической основе путем попеременной обработки основы концентрированными растворами солей меди и ферроцианида щелочного металла, отличающий с я тем, что, с целью многократного использования сорбента в циклах сорбции-десорбции за счет возможности регенерации его солями аммония, исключающими разрушение ферроцианидн1лх комплексов, полимераую органическую основу предварительно обрабатывают минеральной кислотой. 5 .778 2.Способ по П.1, о т л и чающийся тем, что обработку основы ведут 5-15%-ным раствором серной кислоты в течение 16-48 ч при 20-бО С. 3.Способ по пп. 1 и 2, о т л и-, чающийся тем, что в качестве основы используют катиокит .КН-2п или пористый амфолит. 80 6 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Танаев И.В. и др. Химия ферроцианидов, М., Наука, -1971, с.3641. 2, Авторское свидетельство СССР № 208698, кл. В 01 J 1/04, 1968 (прототип).