Способ получения карбоминерального сорбента

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК9) ( ) 4(5) В 0119/04 АНИЕ ИЗОБРЕТЕН шин Аимиясорбе51 М. е СССР82. ьст ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ АВТОРСНОМУ СВИД":ТЕ 71 ЬСТ(54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАРБОМИНЕРАЛЬНОГО СОРБЕНТА, включающий обработку карбоксильного катионита раствором перманганата калия с.последующей отмывкой и сушкой готовогоопродукта при 100-200 С, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, о целью повышения селектнвностн сорбента по отношению к стронцию в кальцийсодержащих растворах карбоксильный . катионит перед обработкой раствором перманганата калия обрабатывают раствором соли меди до перевода его в медную Форму,Изобретение относится к химической технологии, конкретно к способам получения селективных карбоминеральных сорбентов, и может быть использовано для извлечения стронция из растворов, содержащих другие щелочноземельные и щелочные металлы,Известен способ получения органоминерального сорбента, включающий обработку сильноосновного анионита марки АВраствором перманганата калия с последующей отмывкой и сушкой полученного продукта при 40-60 С Я .Недостатком данного способа является низкаяобменная емкость полученного по нему сорбента по отношению к стронцию, не превышающая 6 мг/г сорбента. 10 15 35 Однако у данного способа относительно низкая избирательность полученного по нему сорбента по отношению к стронцию, так как из растворов совместно со стронцием сорбируется 45 и кальций. Соотношение стронция и кальция, поглощенных сорбентом, в зависимости от их содержания и соотношения в исходном растворе составляет 0,2-0,9 киэффициент разделения 50 К20-30, Кроме того, в процессе сорбции стронция из высокоминерализованных растворов отмечается резкое изменение набухаемости сорбента. Так, при переходе сорбента из Ма-формы с Са-МВ-Бг-форму набухаемость уменьшается от 4,3 до 1-2 см/г. Это затрудняет выбор аппаратуры для 20Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения карбоминерального сорбента, включающий обработку карбоксиль. ного катионита раствором перманганата калия с последующей отмывкой и сушкой готового продукта при 100- 200 С в течение 2-4 ч. По данномуоспособу в качестве исходного берут30 карбоксильный катионит типа КБС в Иа-форме и в конечном итоге получают карбоминеральный сорбент, содержащийв качестве активных центров гидроксид марганца и частично карбоксильные группы. Полученный карбоминеральный сорбент используют для извлечения стронция из высокоминерализованных хлор-натрий-кальциевых растворов 23 . практического осуществления процесса сорбции стронция на сорбенте.Цель изобретения - повышение селективности сорбента по отношению к стронцию в кальцийсодержащих растворах.Поставленная цель достигается предлагаемым способом получения карбоминерального сорбента, включающим обработку карбоксильного катионита .раствором соли меди до перевода его в медную форму, а затем раствором перманганата калия с последующей отмывкой и сушкой готового продукта при 100-200 С.Технология способа состоит в следующем.В реактор с мешалкой загружают карбоксильный катионит типа КБС, заливают 0,4-2 н, раствором сернокислой меди в количестве 1-2 удельных объемов и перемешивают данную смесь при комнатной температуре ,в течение 1 ч. Затем раствор сливают и повторяют процесс обработки катионита еще раз, Отработанный раствор сливают и катионит в медной форме заливают раствором перманганата калия, перемешивают данную смесь при комнатной температуре 2-3 сут, Затем сорбент отделяют от раствора, промывают от избытка перманганата и сушат приь100-200 С до постоянного веса. В конечном итоге получают карбоминеральный сорбент с постоянным коэффициентом набухаемости как в воде, так и в солевых средах и равным .0,87 смз/г.П р и м е р 1. В реактор загружают катионит КБС в количестве 1000 мл, заливают раствором Сц 804 сконцентрацией 0,40 г-экв/л в количестве 1 л. Перемешивают смесь втечение часа, раствор с концентрацией меди 0,032 г-экв/л сливают иповторно заливают раствор СцБО с4концентрацией 0,45 г-экв/л в количестве 1, 185 л.Смесь снова перемешивают в течение часа и отработанный раствор с концентрацией меди О, 163 г-экв/л сливают, Полученный катионит КБС с Си-форме заливают 2 л г,24 н. раствора перманганата калия, Процесс модифицирования проводят при перемешивании в течение 3 сут. Послеокончания процессамодифицирования зерна катионитапромывают от избытка взвеси МпО и высушивают при00- 05 С.П р и м е р 2. В реактор загружают катионит КБС в количестве 850 мл, заливают раствором СиЮ с концентрацией 1,756 г-экв/л в количестве 1,0 л. Перемешивают смесь в течение часа, раствор с концентрацией меди 0,23 г-экв/л сливают и повторно заливают раствор Сц 801 с концентрацией 1,74 г-экв/л в количестве 1,0 л. Смесь снова перемешивают в течение часа и отработанный раствор с концентрацией меди 1, 175 г-экв/л сливают, ПОлученный катионит КБС с Си-Форме заливают 1,7 л 0,24 н. раствора перманганата калия, перемешивают в течение 3 сут После окончания процесса модиФипн" рования зерна катионита промывают от избытка взвеси МпО и высушивав 3вт при 100-105 С до постоянного веса. Полученный предлагаемым способомсорбент используют для извлечения 152 б 4 б 4стронция из природных рассолов, содержащих кальций,П р и м е р 3. Сорбент., полученный по примеру 1, заливают рассоломследующего состава, г/л: ИаС 1 150,Са 10,1, Бг = 1,14, рН 5,95.Соотношение Т:Ж .= 1:570,. После контактирования рассола с сорбентом в течение 10 сут количество сорбирован 1 О ного на сорбенте. стронция составило4,07 мг-экв/г количество сорбирован.ного кальция - 0,571 мг-экв/г, Коэффициент разделения Кс 191.П р и м е р 4, В условиях приме 15 ра 3 проводят контактирование сорбен.та, подученного по примеру 2, и поспособу-прототипу при различныхсоотношениях Бг/Са в исходном растворе.В таблице приведены данные посорбции кальция и стронция из высокоминерализованных растворов на сорбен"-э о а, о . счл л в л о сс лм ффо о о л л Ю о о л л о о о л Оо ф м ом л Ф Фл ил л льо о о оол ло лФ о н 01 вол лоо л лО Ф О о о о о о а а а а оЧ О н 1 Ы З Ф Е оа- С 0 О; М й 9 мО 1 сч о- уф сч н фхы х еВЫ ахао с а сМха хх ы Н ы ою х ао н ооон о я о д л о х 6 Щ 1 о о 9 Р 3 11ы . ОЯ 3 мсо 1 ао -ю Х оссХОЕ -Ф 11 о ф л а ф о а л о л о сч о ф ф 0 ф й фь л л л л О О О О О О1152646 х Э млл оц оЩ Щх а о СОо сЧ 00 сОМ сол В Фьо О сО л счл л в ла мо м м еЧ ео о оВ о о оцох с н х о х о а С Н ф Що о фен а асл 0 - СЧ ФсЧ л л Фьо о оам Ф Ф в сО о оЩ ЧЩ о о а а о о м о О ЯЯ цвай3 е Ф о х Щ В ь а фс Ю д) ьох кс со сМЦ ех юаф оЮ ф в о в сО б сЧ л Ф л о о о м о со Ф (Ч чл л ФО сЧ сЧ (Ч МлсОч л Ю152646 Составитель Р,Пензин Редактор М,Парфенова ТехредС,Легеза Корректор В.Синицкая, Заказ 2372/6 Тираж 541 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 9Как видно из приведенных примеров, сорбент, полученный по предлагаемому способу, позволяет обеспечить избирательное извлечение стронция - увеличивается соотношение сорбированных стронция и кальция в сорбенте с 0,2-0,9 до 1,6-7,0.Технико-экономические преимушества предлагаемого способа состоят в увеличении коэффициента. разделенияэмК в 6,8-7,4 раз и пропорциональноселективности извлечения стронциясорбентом, а также в получении нена бухаемогб сорбента, Это позволяетиспользовать более простые и экономичные решения по аппаратурномуоформлению процесса сорбции стронция.