СОРБЦИЯ ХРОМА (VI) ИЗ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ НА АНИОНИТЕ МАРКИ АМП

СОРБЦИЯ ХРОМА (VI) ИЗ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ НА АНИОНИТЕ МАРКИ АМП


RU (11) 2288290 (13) C2

(51) МПК
C22B 34/32 (2006.01)
C22B 3/24 (2006.01) 

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

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

Документ: В формате PDF 
(21) Заявка: 2004123383/02 
(22) Дата подачи заявки: 2004.08.02 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2004.08.02 
(43) Дата публикации заявки: 2006.02.10 
(45) Опубликовано: 2006.11.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 94029354 A1, 10.07.1996. RU 2040476 C1, 25.07.1995. RU 2084551 C1, 20.07.1997. RU 2110481 C1, 10.05.1996. WO 02/36839 A1, 10.05.2002. FR 2442244 A1, 20.06.1980. AU 8425875 А, 03.03.1977. US 2003143137 В2, 31.07.2003. 
(72) Автор(ы): Воропанова Лидия Алексеевна (RU); Алексеева Светлана Николаевна (RU); Павлютина Елена Александровна (RU); Тимакова Евгения Евгеньевна (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Воропанова Лидия Алексеевна (RU) 
Адрес для переписки: 362031, РСО-Алания, г. Владикавказ, пр-т Коста, 278, кв.127, Л.А. Воропановой 

(54) СОРБЦИЯ ХРОМА (VI) ИЗ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ НА АНИОНИТЕ МАРКИ АМП
Способ извлечения хрома (VI) из водного раствора относится к области извлечения веществ с использованием сорбентов и может быть использован в цветной и черной металлургии, а также для очистки промышленных и бытовых стоков. Техническим результатом является нахождение оптимальных условий для быстрого и эффективного способа извлечения ионов хрома (VI) из водных растворов с повышенным содержанием хрома. Это достигается тем, что сорбцию осуществляют на гелевом анионите марки АМП, содержащем обменные группы



с предварительной кислотной, щелочной или водной обработкой анионита и сорбцию ведут при рН 0-2. 3 ил. 




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Способ извлечения хрома (VI) из водного раствора относится к области извлечения веществ сорбцией и может быть использован в цветной и черной металлургии, а также для очистки промышленных и бытовых стоков и для переработки отходов цветных металлов, содержащих хром (VI).

Известна сорбция хрома (VI) из водных растворов с применением ионообменных смол [Спирин Э.К. и др. Общие свойства ионообменных материалов, Акмола, "Жана-Арка", 1992, с.152-154], с этой целью применяют как аниониты, так и катиониты.

Недостатком способов является то, что сорбция исследовалась без учета влияния предварительной обработки сорбента, а также отсутствуют данные о сорбции хрома (VI) на анионите марки АМП.

Наиболее близким техническим решением является способ сорбции ионов хрома (VI) на гелевом анионите марки АМП [Заявка 94029354 RU А, МПК С 02 F 1/28, опубл. 10.07.1996].

Недостатком способа является то, что не исследована сорбция хрома (VI) из водных растворов с повышенным содержанием хрома.

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является нахождение оптимальных условий для быстрого и эффективного способа селективного извлечения ионов хрома (VI) из растворов с повышенным содержанием хрома.

Техническим результатом, который может быть достигнут при осуществлении изобретения, является эффективность процесса сорбции хрома из водного раствора.

Этот технический результат достигается тем, что в известном способе сорбции хрома (VI) из водного раствора на гелевом анионите марки АМП, содержащем обменные групы



с предварительной кислой, щелочной или водной обработкой, сорбцию осуществляют при рН 0-2.

Сущность способа поясняется чертежами, где на фиг.1-3 даны зависимости обменной емкости сорбента, в мг Cr (VI) на 1 г сорбента, от величины рН раствора, времени сорбции и способа предварительной обработки сорбента.

Примеры конкретного выполнения способа.

Сорбцию Cr (VI) осуществляли из 200 см3 исходного раствора К2Cr2О7 с концентрацией 2,56 г/дм3 по Cr, масса сорбента 2 г.

Сорбент предварительно подвергали кислой, щелочной или водной обработке (выдерживали в течение суток соответственно в 0,1 н. растворах Н2SO4 или NaOH, или в дистиллированной воде).

Концентрацию ионов хрома определяли на фотоколориметре марки КФК-3, кислотно-основные характеристики раствора контролировали рН-метром марки рН-121.

В процессе сорбции величина рН раствора изменялась, поэтому в процессе сорбции проводили коррекцию заданного значения рН при непрерывном перемешивании.

Перемешивание и поддержание заданного значения рН осуществляли до тех пор, пока в дальнейшем кислотно-основные характеристики системы изменялись незначительно. Однако для большей гарантии достижения равновесия контакт сорбента и раствора осуществляли не менее суток. Для поддержания заданного значения рН раствора в процессе сорбции в качестве нейтрализаторов использовали растворы NaOH или H 2SO4. Заданное значение рН поддерживали в течение 2 часов от начала сорбции нейтрализацией раствора, в дальнейшем величина рН изменялась незначительно, поэтому коррекцию величины рН осуществляли один раз в сутки.

Сорбцию осуществляли при комнатной температуре в течение суток. Используя значения концентраций ионов хрома в водном растворе исходном и после сорбции, рассчитывали обменную емкость сорбента (ОЕ), мг/г.

Пример 1 (фиг.1).

Сорбент предварительно в течение суток выдерживали в 0, 1 н. растворе H2SO4.

На фиг.1 даны результаты сорбции из водного раствора К2Cr 2O7 в интервале рН 0-9. При рН>7 сорбция осуществлялась за время менее 2 ч. При рН 7 сорбция осуществляется за время более 2 ч. Лучшие результаты получены при следующих значениях рН:

pH 4 2 
OE, мг/г 193 199 


Пример 2 (фиг.2).

Сорбент предварительно в течение суток выдерживали в 0,1 н. растворе NaOH.

На фиг.2 даны результаты сорбции из водного раствора К2Cr2O7 в интервале рН 0-9. При рН>4 сорбция осуществлялась за время менее 2 ч.

При рН 4 сорбция осуществляется за время более 2 ч. Лучшие результаты получены при следующих значениях рН:

pH 4 2 
OE, мг/г 227 219 


При рН 0 обменная емкость ОЕ=240 мг/г. Однако с течением времени (более 2 ч) за счет окислительно-восстановительной реакции между хромом (VI) и сорбентом обменная емкость сорбента снижается и через сутки составляет ОЕ=188 мг/г, при этом в растворе появляется хром (III), его концентрация 0,52 г/дм3

Пример 3 (фиг.3).

Сорбент предварительно в течение суток выдерживали в дистиллированной воде.

На фиг.3 даны результаты сорбции из водного раствора К2Cr2O7 в интервале рН 0-10. При рН>4 сорбция осуществлялась за время менее 2 часов. При рН 4 сорбция осуществляется за время более 2 часов. Лучшие результаты получены при следующих значениях рН:

pH 4 0-2 
OE, мг/г 219 235-230 


При рН 4 через время 2 ч обменная емкость в зависимости от исходной концентрации, Сисх, г/дм3, составила:

Cисх, г/дм 3 1,00 1,46 1,88 2,56 
OE, мг/г 100 141 167 209 


Из полученных экспериментальных данных следует, что при комнатной температуре результаты сорбции зависят от предварительной обработки сорбента, исходной концентрации раствора, величины рН раствора в процессе сорбции и времени сорбции.

Получены близкие результаты сорбции при предварительной щелочной и водной обработках сорбента. Полимеризационные процессы, протекающие в слабокислых растворах, незначительно повышают обменную емкость гелевого сорбента, но снижают скорость сорбции, так как полимеризационные превращения осуществляются во времени.

Из экспериментальных данных следует, что в кислой области развиваются окислительно-восстановительные процессы и тем интенсивнее, чем меньше величина рН и больше время контакта раствора и ионита.

При любых способах обработки сорбента в щелочной области с течением времени происходит небольшое снижение его обменной емкости, что может быть связано с деструкцией сорбента в щелочных средах.

По сравнению с прототипом сорбция на анионите марки АМП при оптимальных условиях является быстрым и эффективным способом извлечения ионов хрома (VI) из водных растворов.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Способ сорбции хрома (VI) из водных растворов на гелевом анионите марки АМП, содержащем обменные группы



с предварительной кислотной, щелочной или водной обработкой анионита, отличающийся тем, что сорбцию осуществляют при рН 0-2.




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