Способ получения композиционного ферроцианидного сорбента

Способ получения композиционного ферроцианидного сорбента

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННОГО ФЕРРОЦИАНИДНОГО СОРБЕНТА, включающий обработку неорганической основы ферроцианидом щелочного металла с образованием смешанного ферроцианида щелочного и двухвалентного металлов, отличающийс я тем, что, с целью упрощения способа путем исключения стадии обработки основы солями тяжелых двухвалентных металлов, в качестве последней исполь зуют кальцийзамещенный цеолит А.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

О.И ЛНРПЙ

PECIlVS JNH

09) (И) 2 А з(д) В 01 J 20/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГПФ (21) 3595071/23-26 (22) 23.05.83 (46) 30.09.84. Бюл. У 36 (72) А.А.Горячев и Е.К.Копкова (53) 661. 183. 12(088.8) (56) 1. Вольхин В.В., Калюжный А.В., Зильберман M. В. и др. Силикагельферроцианидные электрообменники для сорбции цезия, рубидия и таллия.—

Сборник "Химия и технология неорганических сорбентов", иэд. ППИ, Пермь, 1980, с. 57-61.

2. Авторское свидетельство СССР

В 801871, кл. В 01 J 19/04, 1978. (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННОГО ФЕРРОЦИАНИДНОГО СОРБЕНТА, включающий обработку неорганической основы ферроцианидом щелочного металла с образованием смешанного ферроцианида щелочного и двухвалентного металлов, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа путем исключения стадии обработки основы солями тяжелых двухвалентных металлов, в качестве последней используют кальцийзамещенный цеолит А.

111 5792

Изобретение относится к химической технологии„а именно к способам попучения сорбентов, селективных к рубидию и цезию, и может быть использовано для синтеза компази,ион ных сарбентов на основе смешанных феррацианидов тяжелых и щелочных металлов.

Большая селективность ферроцианидных сарбентов для извлечения рубидия 10 и цезия из разбавленных pacòíîpoâ известна давно. Однако ввиду их малой физико-химической устойчивости в растварах они не нашли практического применения в чистом виде. Для 15 улучшения их характеристик предложена попучать композиционные феррацианипные сарбенты, используя пористые гра улированные носители.

Известен способ получения ко»па- 20 зицианного ферроцианиднага сорбента ( ченной формы сульф -;!"-иона» в присутствии ионов калия (17.

Данный сорбент селективна извле— кает рубидий и цезий из солевых растворов (степень извлечения цезия и рубидия достигает 95%).

Оцнако недостатком этого способа является сложность технологии получения сорбента, включающая использование дорогостоящих реагентов и токеичных веществ.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигае»о-щ

»у результату является способ получения композиционного ФЦ-сорбента, включающий обработку неорганической аспавы ферроцианидо» щелочного металла с образованием смешаннога ферроцианида щелочного и двухвал нтного металлов 1 ? ).

Согласно известному способу в качестве основы используют алюмогель, который последовательно при повышенной те»пературе обрабатывают концентрированны»и растворами солей двухвалент ElbM металлов (никеля, IJEEEIKB, или меди и ФЦ щелочного металла) . Кроме того, согласно известному способу 55 также получают сорбенты, селектив ые к тяжелы» щелочным металлам, однако их синтез характерен сложностью ввиду наличия предварительной стадии обработки носителя концентрированным раствором солей токсичных двухвалентных металлов и, как следствие, необходимости в утилизации образующихся жидких отходов.

Цель изобретения — упрощение способа получения композиционного

ФЦ-сорбента путем исключения стадии обработки основы солями тяжелых двухвалентных металлов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения о»позиционного ФЦ-сорбента, включающему обработку неорганической основы, в качестве которой используют кальцийзамещенный цеалит А, ФЦ щелочного металла с образованием смешанного ФЦ щелочного и двухвалентного металлов.

Отличительным признака» способа является использование в качестве неорганической основы для получения ко»позиционного ФЦ-сарбента кальцийзамещеннога цеолита А.

Технология получения сорбента согласно предлагаемому способу заключается в следующем.

Сорбент готовят либо предварительно последовательной обработкой растворами реагентов кальциевой формы цеалита типа А, имеющего мольное отношение Si02.А1 О =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 CaO/ã KМе О и цеолит А 10-50 r/r ? Me>0 и после перемешивания при 20-50 С в течение

10-30 мин добавляют раствор ферроцианида калия или натрия, выдерживания рН 7 — 9. Степень извлечения Ме получаемым с ар бе нтом и з раствора (исходная концентрация Ме О 0,01 — 6 г/л) на сорбент составляет 86-95% рубидия и 95-99,8 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 90%, (извлечение рубидия при этом не более 40-50 на медной и 80% на магниевой формах) . Ферроцианидный(ФЦ-) сорбент согласно предлагаемому способу может быть приготовлен также на основе гранулированСоставитель P.Ïåíçèí

Редактор С.Лисина Техред М.Надь Корректор А. Зимокосов

Заказ 6811/7 Тираж 532 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Ужгород, ул.Проектная, 4 ного предварительного цеолита A в кальциейвой форме. Такие гранулы загружают в сорбционные колонны.

Пример 1. В раствор (0,2 л), содержащий, г/л: Иа Π— 50; К О вЂ” 25; S

Rb Π— 1,05; Сз Π— 0 017 (рН 7,5), вносят 80 г/л ферроцианидного (ФЦ-) сорбента, предварительно приготовленного обработкой раствором ферроцианида калия кальцийзамещенного цеолита t0

А (размер кристаллов 4 мкм) при рН 7,7. После перемешивания в тече— ние 0,5 ч при 20 С и отделения сорбено та фильтрованием в растворе определяют содержание Rb>0 — 0,067 г /л; Св О .15

0,0006 г/л, т. е. извлечение рубидия составляет 93,6, а цезия 96,57. В аналогичных условиях при использовании сорбента, полученного на основе магниевой формы цеолита А, извлече- 20 ние было 85,7 и 82,4%, а в случае медной формы — 68 и 977. соответственно.

Пример 2. В аналогичный pacтвор (1 г) вносят 1,8 r нитрата 25 кальция 0,6 r СаО г/л цеолита Л, после перемешивания в течение 15 мин при 20 С (рН 8,8) добавляют раствор о ферроцианида натрия (2,6 г соли) .

После перемешивания еще в течение 30

30 мин осадок фильтруется. В растворе остается 0,145 г/л Rb>0 и

0,0006 г/л Сз О, т.е. извлечение

86,2 и 96,57 соответственно. При использовании в качестве минеральной основы высокОкремнистого цеолита

792 4 эрионита (Si0,А1 09=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 10Е окислов редких щелочных металлов, можно перерабатывать кислотными методами. По сравнению с известным предлагаемый способ также обладает значительными преимуществами, заключающимися в упрощении технологии получения ФЦ-сорбентов без ухудшения их сорбционноселективных свойств по отношению к тяжелым щелочным металлам.