Способ получения композиционного ферроцианидного сорбента

СОЮЗ СОВЕТСКИХсСИЛНрПН еж и иРЕСПУБЛИК Ш В 01 1 20/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ А.В ь- для гаермь видетельство ССС 1 Л 19/04, 1978. Ьаай СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТНРЫТЮ(54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННОГО ФЕРРОЦИАНИДНОГО СОРБЕНТА,включающий обработку неорганическойосновы ферроцианидом щелочного металла с образованием смешанного ферроцианида щелочного и двухвалентногометаллов, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью упрощения способапутем исключения стадии обработкиосновы солями тяжелых двухвалентныхметаллов, в качестве последней используют кальцийзамещенный цеолит А.Изобретение относится к химической технологии а именно к способам попучения сорбентов, селективных к рубидию и цезию, и может быть использовано для синтеза композиционных сорбентов на основе смешанных ферроцианидов тяжелых и щелочных металлов.Большая селективность ферроцианидных сорбентов для извлечения рубидия 10 и цезия иэ разбавленных растворов известна давно. Однако ввиду их малой физико-химической устойчивости в растворах они не нашли практического применения в чистом виде. Для 15 улучшения их характеристик предложено попучать композиционные ферроцианидные сорбенты, используя пористые гра улированные носители.Известен способ получения компо зиционного ферроцианидного сорбента (ФЦ-сорбента) на силикагелевой основе, включающий осаждение композиции смешанного ферроцианида (ФЦ) никеля и цезия с силикагелем, его гранули - 25 рование, окисление сорбента раствором гипохлорита кальция и восстаповлеьпе полченной формы сульфитионамп В присутствии ионов калия 11,Данный сорбент селективно извле - ЗО кает рубидий и цезий из солевых растворов (степень извлечения цезия и рубидия достигает 957).Оцнако недостатком этого способаявляется сложность технологии получения сорбента, включающая использование дорогостоящих реагентов и токеичных веществ.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемоО му результату является способ получения композиционного ФЦ-сорбента, включающий обработку неорганической основы ферроцианидом щелочного металла с образованием смешанного ферроццанида щелочного и двухвал нтного металлов 1 2 1.Согласно известному способу в качестве основы используют алюмогель, который последовательно при повышен- О ной температуре обрабатывают концентрированными растворами солей двухвалентных металлов (никеля, цинка или меди и ФЦ щелочного металла), Кроме того, согласно известному способу 55 также получают сорбенты, селективные к тяжелым щелочным металлам, однако их синтез характерен сложностью ввиду наличия предварительной стадииобработки носителя концентрированнымраствором солей токсичных двухвалентных металлов и, как следствие, необходимости в утилизации образующихсяжидких отходов.Цель изобретения - упрощение способа получения композиционногоФЦ-сорбента путем исключения стадииобработки основы солями тяжелых двухвалентных металлов,Поставленная цель достигается тем,что согласно способу получения композиционного ФЦ-сорбента, включающемуобработку неорганической основы, вкачестве которой используют кальцийзамещенный цеолит А, ФЦ щелочного металла с образованием смешанного ФЦщелочного и двухвалентного металлов.Отличительным признаком способаявляется использование в качественеорганической основы для получениякомпозиционного ФЦ-сорбента кальцийзамещенного цеолита А,Технология получения сорбента согласно предлагаемому способу заключается в следующем.Сорбент готовят либо предварительно последовательной обработкой растворами реагентов кальциевой формы цеолита типа А, имеющего мольное отношение 802.А 1 0 =1,7-2,0 при 20-60 С, либо непосредственно в растворе, содержащем редкие щелочные металлы. В последнем случае в исходный раствор вносят соль кальция в количестве 0,4-0,8 г СаО/гМеО и цеолит А 10-50 г/гГ 1 е О и после перемешивания при 20-50 С в течение10-30 мин добавляют раствор ферроцианида калия или натрия, выдерживания рН 7 - 9. Степень извлечения Ме получаемым сорбентом из раствора (исходная концентрация Ме 20 0,01 - 6 г/л) на сорбент составляет 86-953 рубидия и 95-99,87 цезия. Применение других цеолитных носителей, например эрионита в кальциевой форме или цеолита А в медной или магниевой формах, не позволяет получить ферроцианидный сорбент, извлекающий одновременно рубидий и цезий со степенью извлечения близкой к 907(извлечение рубидия при этом не более 40-507 на медной и 8 ОЕ на магниевой формах), Ферроцианидный(ФЦ-)сорбент согласно предлагаемому способу может быть приготовлен также на основе гранулированСоставитель Р.ПензииРедактор С.Лисина Техред М.Надь Корректор А. Зимокосов Заказ 6811/7 Тираж 532 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул,Проектная, 4 ного предварительного цеолита А вкальциейвой форме. Такие гранулы загружают в сорбционные колонны,П р и м е р 1. В раствор (0,2 л),содержащий, г/л: БаО - 50; КО - 25; 5КЪ 0 - 1,05; Сз О - 0,07 (рН 7,5),вносят 80 г/л ферроцианидного (ФЦ-)сорбента, предварительно приготовленного обработкой раствором ферроцианида калия кальцийзамещенного цеолита 1 ОА (размер кристаллов 4 мкм) прирН 7,7. После перемешивания в течение 0,5 ч при 20 С и отделения сорбенота фильтрованием в растворе определяют содержание КЬО - 0,067 г /л; СвО 150,0006 г/л, т.е. извлечение рубидиясоставляет 93,6, а цезия 96,57, Ваналогичных условиях при использовании сорбента, полученного на основемагниевой формы цеолита А, извлечение было 85,7 и 82,4%, а в случаемедной формы - 68 и 977. соответственно.П р и м е р 2. В аналогичный раст .вор (1 г) вносят 1,8 г нитрата 25кальция 0,6 г СаО г/л цеолита Л,после перемешивания в течение 15 минпри 20 С (рН 8,8) добавляют раствороферроцианида натрия (2,6 г соли).После перемешивания еще в течение30 мин осадок фильтруется. В растворе остается 0,145 г/л ВЬ 20 и0,0006 г/л СзО, т,е. извлечение86,2 и 96,57 соответственно. При использовании в качестве минеральнойосновы высокОкремнистого цеолита 792 4эрионита (810,А 109=7,06) достигнуто извлечение рубидия 46,7 и цезия 95,57. (рН 7) или 45,3 и 99,17 (рН 9) соответственно,Технико-экономическая эффективность способа заключается в том, что полученный по нему ферроцианидный сорбент позволяет из технологических и сбросных растворов при значительном солевом фоне выделить одновременно с высоким извлечением рубидий и цезий. При этом при синтезе не образуются сточные воды, содержащие токсичные металлы (медь), Цеолит А относительно недорогой (в 5-10 раз дешевле других цеолитов), поэтому предлагаемый способ может быть использован для фиксации и захоронения радиоактивных изотопов рубидия и цезия (после оплавления носителя). При примене-: нии предлагаемого сорбента в технологических процессах, например для концентрирования рубидпя и цезия при переработке природных вод, получаемый искусственный концентрат, содержащий до 10/. окислов редких щелочных металлов, можно перерабатывать кислотными мегодами. По сравнению с известным предлагаемый способ также обладает значительными преиму" ществами, заключающимися в упрощении технологии получения ФЦ-сорбентов без ухудшения их сорбционноселективных свойств по отношению к тяжелым щелочным металлам.