Способ извлечения стронция и кальция из растворов

СОЮЗ СОВЕТСКИСОЦИАЛИСТ ИЧЕСНРЕСПУБЛИК 19) (11)" 39/02 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВТОРСКОМ тем, что пором хлорида Оэ 1 0112 Нслоты. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. Никуличева Т, В Евжанов Х. ,и др, Ионообменное разделение стронция и кальция из высокоминерализованных сточных вод. Изв. АН Туркм. ССР, Сер, Физ-техн., хим. и геол. н, 1979 У 3, с. 120-123.2. Леонтьева Г. В., Чиркова Л. Г., Вольхин В. В. Термическое модифицирование двуокиси марганца как сорбента для ионов щелочноземельных металлов. Журнал прикладной химии, 1980, 53, И 6, с. 1229-1233 (прототип).3. Авторское свидетельство СССР М 997791, кл. В О 1 .1 20/06, 1981. Ь 4)(57) 1, СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ СТРОНЦИЯ И КАЛЬЦИЯ ИЗ РАСТВОРОВ, включающий пропускание последних -через сор. бент, содержащий двуокись марганца, его последующую промывку водой и регенерацию раствором кислоты, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения степени отделения стронция и кальция без снижения сте-. пени извлечения их из растворов, в качестве сорбента используют карбоми неральный ионит, содержащий дополнительно карбоксильные группы, перед промывкой водой сорбент промывают раствором хлорида магния, а регенерацию ведут раствором муравьиной кислоты.2, Способ по и. 1, о т л и ч аю щ и й с я ромывку ведут 1-2 Н раств магния, а регенерацию раствором муравьиной ки1 1079Изобретение относится к химической технологии, конкретно к ионообменным способам отделения стронцияот кальция, и может быть использовано при извлечении стронция и кальцияиз подземных и других высокоминерализованных вод, а также в аналитичес.кой химии,Известен способ извлечения стронция и кальция из высокоминерализован. 10ных сточных вод с одновременным ихразделением с помощью карбоксильногокатионита КБП, включающий предва-рительную очистку рассола от ионовкальция осаждением в виде гидрата его 15окиси и установления мольного соотношения Са;Ь г = 7:1. Разделение достигается в данном способе при последовательном элюировании кальция и стронция раствором минеральной кислоты 1Недостатком данного способа является необходимость предварительной оци"стки рассола от кальция и низкий выход стронция (603 на стадии разделения. 25Наиболее близким к изобретению потехнической сущности и достигаемомурезультату является способ извлечения стронция и кальция из растворов,включающий пропускание последних через сорбент, содержащий двуокись марганца, его последующую промывку водойи регенерацию растворами кислот. Поданному способу разделение осуществляют-с помощью неорганического сорбента на основе двуокиси марганца,проводя его элюирование 0,1 Н растворами минеоальных кислот, напримеразотной ,Недостатком этого способа являетсянизкая степень разделения стронция икальция, которая в зависимости от ихсоотношения в исходном растворе 5-6,Цель изобретения - увеличение степени отделения стронция и кальция без снижения степени извлечения их из растворов.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу извлечения стронция и кальция из растворов, включающе"О му пропускание последних через сорбент, содержащий двуокись марганца, его последующую промывку водой и регенерацию раствором кислоты, в качестве сорбента используют карбомине ральный ионит содержащий дополнитель. но карбоксильные группы, передпромывкой водой сорбент промывают раст 277вором хлорида магния, а регенерацию ведут раствором муравьиной кислоты.Промывку ведут 1-2 Н раствором хлорида магния, а регенерацию - 0,1- О, 12 Н раствором муравьиной кислоты.Вышеприведенные соотношения реагентов являются оптимальными, так как обеспечивают в своей совокупности достижение положительного эФФекта - высокой степени разделения стронция и кальция, Карбоминеральный сорбент, получаемый по способу 3 1, характеризуется высокой емкостью по отношению к стронцию из минерализованных растворов (110-130 мг/г), который поглощается в кристаллической решетке двуокиси марганца, входящей в состав сорбентов. Ионы кальция, преиму. щественно сорбируются на карбоксильных группах ввиду большего сродства к ним, по сравнению со стронцием. В свою очередь, 1-2 Н раствооы хлористого магния, практически, нацело вытесняют ионы кальция с карбоксильных групп, не затрагивая ионы стронция, после чего последние десорбируют из сорбента 0,1-0,12 Н раствором муравьиной кислоты, Выбор такой концентрации обусловлен тем, что при меньшей концентрации десорбция протекает замедленно, а при большей - ухудшается Физико-химическая устойчивость фазы двуокиси марганца в сорбенте.Технология способа разделения состоит в следующем. В колонку загружаюткарбоминеральный сорбент, преимущественно в Йд Форме, пропускают через него рассол хлор-натриево-кальциевого типа с содержанием стронция в пределах 50-1000 мг/л до заданного проскока по стронцию, После промывки через сорбент пропускают 1-2 Н раствор хлористого магния. При этом ион магния не сорбируется двуокисью марганца и поэтому не витесняет стронций, а обменивается на ион кальция на карбоксильных группах катионита, тем самым обеспечивая высокую степень разде.ления этих элементов. После десорбции кальция сорбент промывают водой и десорбируют стронций 0,1-0,12 Н раствором муравьиной кислоты, Затем сорбционный цикл повторяют,П р и м е р 1. В колонну д =13 см загружают 9,46 г карбоминерального сорбента и пропускают через него 1690 мл природного рассола, содержащего (т/л) МаС 1 = 140; Бг = 0,49; Са = 1,87; Мд = 1,3 со скоСоставитель Р, ПензинРедактор Г. Гербер Техред Т,фанта Корректор А, Повх Заказ 1203/5 Тираж 533 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, И, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,31079ростью 0,42 мл/мин. Сорбировано стронция 23,44 мг/г, кальция 75 мг/г. Ко"эффициент распределения кальция равен29, коэффициент распределения стронция 759. Сорбент промывают водой,после чего через него пропускают 2 Нраствор хлористого магния в количестве467 мл со скоростью 10 мл/мин, Смытокальция 51,2 мг/л. Степень десорбции68,243. После промывки водой через 10слой сорбента пропускают 0,1 Н раст"вор муравьиной кислоты в количестве1022 мл со скоростью 10-12,5 мл/мин.Десорбировано стронция 22,8 мг/г,степень десорбции 97,23. Коэффициентразделения стронция и кальция - 46,П р и м е р 2. В колонку д == 18,55; Мд = 2,2 со скоростью1 мп/мин.Сорбировано стронция 4,52 мгlг,кальция - 102,2 мг/гКоэффициентраспределения кальция 42, коэффициент распределения стронция 77.Сорбент промывают водой, после чего десорбируют кальций 1,5 Н раствором хлористого магния (1-2 Н концентрации) в количестве 500 мл со скоростью 5-10 мл/мин. Смыто кальция62,2 мг/г. Степень десорбции 60,73.После промывки водой через слой сорбента пропускают 0,12 Н раствор муравьиной кислоты в количестве 500 млсо скоростью 12 мл/мин,Десорбировано стронция 4,48 мг/г,степень десорбции 98,9/. Коэффициентразделения 30. 277 4П р и м е р 3. В колонку д щ1,1 см загружают 2 г карбоминераль"ного сорбента и пропускают через него 1 мл природного рассола, содержащего (г/л): Р 1 аС 123,5;,5 гф = 0,6;Са 10; Мд = 1,2 со скоростью5 мл/мин.Сорбировано стронция 0,215 мг/г,кальция 0,39 мг/г. Коэффициент распределения кальция 39,4, коэффициентраспределения стронция 668,Сорбент промывают водой, после че.го десорбируют кальций 0,1 Н раствором хлористого магния в количестве86 мл со скоростью 1 О мл/мин. Смытокальция 0,39 мг/г, степень десорбции1004. После промывки водой через слойсорбента пропускают 0,1 Н раствор му"равьиной кислоты в количестве 459 млсо скоростью 12,5 мл/мин,Десорбировано стронция 0,21 мг/г.Степень десорбции стронция 97,671.Коэффициент разделения стронция икальция 17,Предлагаемый способ позволяет засчет применения селективного к стронцию карбоминерального сорбента и спе"циальных приемов разделения увеличитькоэффициент разделения стронция икальция с 6 до 17-46 в широких интервалах содержания этих элементов в ис.ходных растворах.Технико-экономические преимущест"ва предлагаемого способа состоят вувеличении в 3-7 раз коэффициентаразделения стронция и кальция, а также в обеспечении возможности разделения вышеназванных катионов иэ сильноминерализованных рассолов без сниже-:, ния степени их извлечения из растворов.