СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИОНООБМЕННИКА ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ХРОМА (VI) ИЗ РАСТВОРОВ

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИОНООБМЕННИКА ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ХРОМА (VI) ИЗ РАСТВОРОВ


RU (11) 2104775 (13) C1

(51) 6 B01J20/06 

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

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

(21) Заявка: 95121797/25 
(22) Дата подачи заявки: 1995.12.26 
(45) Опубликовано: 1998.02.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Шульга Е.А., Соколова Т.С., Вольхин В.В. Поглощение хрома (VI) из растворов с помощью сорбентов на основе гидроксидов железа (III). / В сб. XIII Всесоюзный семинар "Химия и технология неорганических сорбентов." - Минск, 1991, с. 77. 
(71) Заявитель(и): Соколова Мария Михайловна 
(72) Автор(ы): Соколова М.М.; Вольхин В.В.; Томчук Т.К. 
(73) Патентообладатель(и): Соколова Мария Михайловна 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИОНООБМЕННИКА ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ХРОМА (VI) ИЗ РАСТВОРОВ 

Использование: для очистки питьевой и сточной воды от ионов хрома (VI). Сущность: смешанный гидроксидный ионообменник готовят на основе тройной системы Mg(OH)2 - Ni(OH)2 - Cu(OH)2. Химический состав ионообменника MgxNiyCuz(OH)2, где x = 0,250 - 0,485, y = 0,250 - 0,485, z = 0,03 - 0,50. Гранулирование осадка ведут при температурах, обеспечивающих удаление влаги и термическую устойчивость гидроксида. 2 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к способам получения ионообменников для очистки сточной и питьевой воды, содержащей ионы хрома (VI).

Известны способы получения ионообменников для извлечения хрома из сточных вод с целью их обезвреживания и утилизации ценного металла. Обычно используются органические иониты AB-17-8, AH-251, AH-261, AH-18-10П и др. [1-3]. Недостатками органических ионитов являются их высокая стоимость, неустойчивость к окислительному действию ионов хрома (VI) и недостаточная селективность.

Среди неорганических ионообменных материалов редко встречаются аниониты. В качество ионообменников для хрома (VI) испытывались Fe(OH)3 и Cr(OH)3, образующиеся при электрохимическом способе обезвреживания сточных вод [4]. Однако степень удаления хрома (VI) из растворов не превысила 40%.

Наиболее близким к заявляемому решению является способ получения Fe(OH)3 методом осаждения с последующим гранулированием [5]. Сорбционная способность Fe(OH)3, полученного данным методом, существенно зависит от способа гранулирования и продолжительности "старения" гидроксида, а также от концентрации и величины pH очищаемого раствора. Оптимальным является интервал pH 3-6.

Признаки прототипа, являющиеся общими с заявляемым изобретением, заключаются в осаждении гидроксидного ионообменника, последующем его обезвоживании и гранулировании методом высушивания.

Причина, препятствующая получению в прототипе требуемого технического результата, заключается в том, что для очистки сточных вод от хрома (VI) необходимо получить ионообменник, устойчиво работающий в циклах сорбции-десорбции при очистке растворов с величиной pH 6-8.

Сущность изобретения заключается в следующем. Изобретение направлено на решение задачи создания неорганического ионообменника для извлечения хрома (VI) из растворов с pH 6-8, обладающего высокой обменной емкостью при работе в циклах сорбции-десорбции.

Технический результат, опосредующий решение указанной задачи, заключается в том, что гидроксидный сорбент готовят на основе системы Mg(OH)2-Ni(OH)2-Cu(OH)2. Данный технический результат достигается тем, что осаждают смешанный гидроксид из раствора смеси солей магния, никеля и меди (II), а гранулирование осадка проводят высушиванием при температурах 25 - 120oC.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения.

Готовят два раствора. Первый содержит смесь солей магния, никеля и меди (II), а второй - гидроксид натрия. При непрерывном перемешивании проводят осаждение смешанного гидроксида, для чего первый раствор вливают во второй. Полученный осадок отмывают водой, отфильтровывают и гранулируют высушиванием при температурах 25 - 120oC. Гранулированный материал выдерживают в воде, затем обрабатывают растворами гидроксида натрия.

Пример 1 выполнения способа. Готовят для раствора: первый - 104 г MgCl2 6H2O, 143 г NiSO47H2O, 8 г CuSO45H2O в 1,5 дм3 воды, второй - 90 г NaOH. в 2,5 дм3 воды. При непрерывном перемешивании первый раствор вливают во второй, pH жидкой фазы 10,8 - 11,0. Коагулят отмывают на фильтре тремя порциями воды, отфильтровывают и наносят на противень слоем толщиной 4 - 6 мм, сушат при температуре 105oC в течение 6 ч. Высушенный материал декриптируют в воде и выдерживают в течение 4 ч. Основную фракцию материала составляют частицы 0,25 - 0,70 мм. Состав готового ионообменника выражается формулой Mg0,485Ni0,485Cu0,03(OH)2.

Примеры 2 - 5. Проводят осаждение и гранулирование ионообменников по способу, описанному в примере 1. Отличие заключается в том, что меняется соотношение компонентов исходных солей в первом растворе. В примере 2 состав первого раствора: 100 г MgCl26H2O, 140 г NiSO47H2O, 13 г CuSO45H2O. Состав готового ионообменника выражается формулой Mg0,475Ni0,475CU0,05(OH)2.

Пример 3. Состав первого раствора: 96 г MgCl26H2O, 133 г NiSO47H2O, 66 г CuSO45H2O. Состав готового ионообменника выражается формулой Mg0,450Ni0,450Cu0,10(OH)2.

Пример 4. Состав первого раствора: 80 г MgCl26H2O, 111 г NiSO47H2O, 66 г CuSO45H2O. Состав готового ионообменника выражается формулой Mg0,375Ni0,375Cu0,25(OH)2.

Пример 5. Состав первого раствора: 53 г MgCl26H2O, 152 г NiSO47H2O, 131 г CuSO45H2O. Состав готового ионообменника выражается формулой Mg0,250Ni0,250Cu0,50(OH)2.

Примеры 6 - 8. Проводят синтез ионообменника аналогично примеру 2 с тем отличием, что сушку осадков ионообменником состава Mg0,475Ni0,475Cu0,05(OH)2 проводят при температурах 25,90 и 120oC (примеры 6, 7 и 8 соответственно).

Результаты испытания ионообменников, полученных по предлагаемому изобретению и по прототипу, представлены в таблицах 1 и 2. Для очистки использовали растворы Na2CrO4 с концентрацией хрома (VI) 33 - 37мг/дм3. Ионообменник MgxNiyCuz(OH)2 устойчиво работает в диапазоне pH растворов 6 - 8. В табл. 2 представлены результаты работы в циклах ионообменников, гранулированных при разных температурах. Высушивание образца при температурах ниже 120oC не приводит к значительному снижению сорбционной емкости.

Источники информации.

1. Чикин Г.А., Мягкой О.Н. Ионообменные методы очистки веществ. Воронеж: Изд. ВГУ, 1984.

2. Гарбер Ю.М. О механизме сорбции хроматоров анионитом AB-17//Ж. Неорган. химии, 1985, т.30, N 8, с.2163-2165.

3. Вавилов Н.Г., Жук Л.М. Ионообменное извлечение хрома (VI) из сточных вод гальванических отделений.// Сталь. 1990, N 9, С.39-42.

4. Рогов В. М. , Швецова Т.Л. Сорбция хрома (VI) гидроксидами железа и хрома при очистке сточных вод.// Химия и технология воды. 1986, т.8, N 3, с. 22-25.

5. Шульга Е. А. , Соколова Т.С., Вольхин В.В Поглощение хрома (VI) из растворов с помощью сорбентов на основе гидроксидов железа (III) /В сб. XIII Всесоюзный семинар "Химия и технология неорганических сорбентов". Минск. 1991. С.77. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Способ получения ионообменника для извлечения хрома (VI) из растворов, включающий совместное осаждение гидратированных оксидов металлов, отделение осадка от жидкой фазы, гранулирование методом высушивания при температуре 25

120oС, обработку в растворах NaOH, отличающийся тем, что осаждение проводят из растворов солей магния, никеля и меди (II) до получения смешанного гидроксида состава

MgxNiyCuz(OH)2,

где x 0,250 0,485;

y 0,250 0,485;

z 0,03 0,50.


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