СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ХРОМА ИЗ РАСТВОРОВ

СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ХРОМА ИЗ РАСТВОРОВ


RU (11) 2084551 (13) C1

(51) 6 C22B34/32, C22B3/24 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 5063104/02 
(22) Дата подачи заявки: 1992.09.25 
(45) Опубликовано: 1997.07.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Плаксин И.Н. Тэтару С.А. Гидрометаллургия с применением ионитов.- М.: Металлургия, 1964, с. 176. 
(71) Заявитель(и): Научно-производственное объединение "Ванадий-Катализатор" (KZ); Институт металлургии и обогащения АН Республики Казахстан (KZ) 
(72) Автор(ы): Козлов Владиллен Александрович[KZ]; Батракова Лариса Хасановна[KZ]; Осташко Татьяна Ивановна[KZ]; Жумашева Кенже Саржановна[KZ]; Шепеленко Николай Иванович[KZ]; Мирошин Сергей Михайлович[KZ]; Слюсарь Леонид Степанович[KZ]; Сорокин Владимир Германович[KZ] 
(73) Патентообладатель(и): Научно-производственное объединение "Ванадий-Катализатор" (KZ); Институт металлургии и обогащения АН Республики Казахстан (KZ) 

(54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ХРОМА ИЗ РАСТВОРОВ 

Изобретение относится к извлечению хрома из растворов сорбцией на высокоосновных анионитах в присутствии ионов натрия в исходном растворе. Сущность: сорбцию осуществляют при поддержании мольного соотношения натрия к хрому в исходном растворе, равном 5-25:1,0. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Предлагаемое изобретение относится к металлургии редких металлов, в частности к способам извлечения хрома из растворов сорбцией.

Известен способ [1] извлечения хрома из растворов сорбцией на низкоосновном анионите АН-251. Недостатком данного способа является низкая степень извлечения хрома из растворов (75-85%).

Известен способ [2] извлечения хрома макропористым анионитом АН-181ОП из раствора бихромата калия в присутствии серной кислоты. Недостатком данного способа является низкая степень извлечения хрома ( 75%).

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является способ [3] извлечения хрома из растворов в присутствии ионов натрия на высокоосновном анионите илко А-244. Недостатком данного способа является низкая степень извлечения хрома (85%).

Достигаемым техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение степени извлечения хрома из растворов.

Это достигается в способе извлечения хрома из растворов, включающем сорбцию хрома на высокоосновных анионитах в присутствии ионов натрия в исходном растворе, согласно изобретению, сорбцию хрома ведут при поддержании мольного соотношения натрия к хрому в исходном растворе, равном 5-25:1,0.

В исходном хромсодержащем растворе хром находится в виде H2CrO4, которая диссоциирована на ионы H+ и CrO24-. Сорбция хрома на высокоосновном анионите протекает по схеме:



Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что присутствие натрия в исходном хромсодержащем растворе при поддержании мольного соотношения натрия к хрому, равного 5-25:1,0, активизирует нерабочие аминогруппы высокоосновного анионита, которые начинают дополнительно сорбировать ионы хрома по схеме:

Rn(R3N)+Na++CrO24- _ Rn(R3NNa)2CrO4.

Это приводит к увеличению степени извлечения хрома из растворов. Кроме этого, ионы натрия способствуют образованию устойчивых изополихроматов по схеме:

,

которые увеличивают долю полимеризованных ионов хрома, за счет чего на одну и ту же поверхность анионита сорбируется большое количество ионов хрома в виде Rn (R8NNa)2Cr5O16, что также способствует увеличению степени извлечения хрома из растворов.

При уменьшении соотношения натрия к хрому в исходном растворе менее 5: 1,0 натрия будет недостаточно для активации нерабочих аминогрупп высокоосновных анионитов, которые не будут дополнительно сорбировать хром. Кроме этого, при недостатке натрия в исходном растворе не будут образовываться устойчивые изополихроматы, которые не будут сорбироваться на анионите. Все это приведет к уменьшению степени извлечения хрома из растворов.

При увеличении соотношения натрия к хрому в исходном растворе более 25: 1,0 происходит сорбция NaOH на сорбенте, которая конкурирует с сорбцией хрома. NaOH занимает емкость сорбента, что приводит к уменьшению сорбции хрома и соответственно к уменьшению степени извлечения хрома из растворов.

Таким образом, совокупность отличительных признаков предлагаемого изобретения, а именно сорбцию хрома, ведут при поддержании мольного соотношения натрия к хрому в исходном растворе, равного 5-25:1,0, позволяет повысить степень извлечения хрома за счет активизации аминогрупп высокоосновных анионитов и сорбции полимеризованных ионов хрома.

Примеры осуществления способа

Пример 1. 0,83 г высокоосновного анионита AB-17 контактировали при комнатной температуре в динамических условиях с 1000 мл раствора, содержащего 200 мг/л хрома в присутствии 0,44 г/л натрия (мольное соотношение натрия к хрому в исходном растворе равно 5,0:1,0). Затем сорбент отделяли фильтрованием.

В результате опыта получено:

1000 мл раствора, содержащего 0,4 мг/г хрома, 0,436 г/л натрия;

0,83 г анионита AB-17, содержащего 199,6 мг хрома, 4 мг натрия. Емкость AB-17 по хрому составила 240,4 мг/г сорбента, что на 70,4 мг/г выше, чем по прототипу (По прототипу емкость A-244 по хрому при комнатной температуре составляет 170 мг/г).

Таким образом, степень извлечения хрома из раствора составила 99,8% что на 14,8% выше, чем по прототипу. (По прототипу степень извлечения хрома при комнатной температуре составляет 85%).

Пример 2. 0,88 г высокоосновного анионита AM-n контактировали в динамических условиях при комнатной температуре с 1000 мл раствора, содержащего 200 мг/л хрома в присутствии 1,31 г/л натрия (мольное соотношение натрия к хрому в исходном растворе равно 15:1). Затем сорбент отделяли.

В результате опыта получено:

1000 мл раствора, содержащего 0,2 мг/л хрома, 1,305 г/л натрия;

0,88 г анионита AM-n, содержащего 199,8 мг хрома, 5 мг натрия. Емкость AM-n по хрому составила 227 мг/г сорбента, что на 57 мг/г выше, чем по прототипу. (По прототипу емкость сорбента по хрому при комнатной температуре составляет 170 мг/г).

Таким образом, степень извлечения хрома из раствора составила 99,9% что на 14,9% выше, чем по прототипу. (По прототипу степень извлечения хрома составляет 85%).

Пример 3.

0,85 г высокоосновного анионита АМП контактировали в статических условиях при комнатной температуре, с 1000 мл раствора, содержащего 200 мг/л хрома в присутствии 2,185 г/л натрия (мольное соотношение натрия к хрому в исходном растворе равно 25:1,0). Затем сорбент отделяли.

В результате опыта получено:

1000 мл раствора, содержащего 0,6 мг/л хрома, 2,18 г/л натрия;

0,85 г сорбента, содержащего 199,4 мг хрома, 5 мг натрия. Емкость АМП по хрому составила 234,6 мг/г сорбента, что на 64,6 мг/г выше, чем по прототипу. (По прототипу емкость сорбента по хрому составляет 170 мг/г).

Таким образом, степень извлечения хрома из раствора составила 99,7% что на 14,7% выше, чем по прототипу. (По прототипу степень извлечения хрома составляет 85%).

Источники информации

1. Иваницкая Т.М. Демидова О.В. Позднева Н.И. Ездакова А.В. Исследование процесса ионообменного извлечения хрома (VI) из сточных вод. // Химия и технология соединений хрома. Тр. Уральского "УНИХИМ". 1985. Вып. 60. с. 24-28.

2. Духова Л.А. Маторина Н.Н. Динамика сорбции хрома (VI) анионитом АН-181ОП.//Журн. физ. химии. 1986. Вып. 5. С. 1283-1285.

3. Плаксин И.Н. Тэтару С.А. Гидрометаллургия с применением ионитов. - М. Металлургия, 1964. С. 176. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Способ извлечения хрома из растворов, включающий сорбцию на высокоосновных анионитах в присутствии ионов натрия в исходном растворе, отличающийся тем, что сорбцию ведут при поддержании мольного соотношения натрия к хрому в исходном растворе, равном 5 25 1,0.


ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян

Независимый научно технический портал
Устройства и способы извлечения цветных, редкоземельных и благородных металлов






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска: "и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+извлечение -золота".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "золото" будут найдены слова "золотой", "золотое" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("золото!").




Рейтинг@Mail.ru