CS253033B1 - Způsob odstraňováni iontů Fe3+ - Google Patents

Abstract

Odstraňování iontů FeJ z roztoků AI selektivní sorpcí se dosáhne tak, že ionty Fe^ + se z roztoku odstraní selektivní sorpcí na nosiči zakotvenou ehelatační skupinou dietylentriamintetraoctovou nebo trietylentetraaminpentaoctovou a to při teplotě pod 50 °C a v rozmezí pH 1 až 3,5.

Description

Vynález se týká způsobu odstraňování iontů Fe^⁺ z roztoků sloučenin hliníku.

Oddělení trojmocKého železa od trojmocného hliníku v roztoku představuje vzhledem k podobným vlastnostem těchto iontů velmi obtížný problém. Při přípravě velmi čistých hliníkových sloučenin pro speciální účely se vyžaduje obsah železa pod 5 ppm. Běžné metody čištění jako je krystalizace nebo dělení pomocí obvyklých iontoměníčů nejsou schopny těmto požadavkům vyhovět. Účinné speciální metody čištění se nepublikují. Z analytická chf-mie je známo, že rozdíl logaritmů konstant stability volných koordinačních sloučenin iontů Fe^⁺ a Al^⁺ s etylendiamintetraoctanem činí cca 8.

Řešením problému odstraňování iontů železa z roztoků sloučenin hliníku se jeví způsob odstraňování iontů Fe^⁺ z roztoků sloučenin hliníku způsobem podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že ionty Fe^⁺ se z roztoku odstraní selektivní sorpcí na nosiči se zakotvenou cheletační skupinou dietylentriamintetraoctovou nebo trietylentetraaminpentsoctovou při teplotě pod 50 °C a v rozmezí pH 1 až 3,5.

Způsobem podle vynálezu se dosáhne prakticky kvantitativního odstranění trojmocného železa z kamenců, síranu hlinitého a jiných hlinitých sloučenin, sloužících k přípravě velmi čistých látek, aplikovatelných ve světelné technice a jinde.

Kvantitativní odstranění železa pod hranici 1.10~® mol Fe^⁺ se dosáhne při výchozím obsahu iontů Fe^⁺ v sloučeninách hliníku od 1 ppm až do desítek procent. Hodnotu pH roztoku je nutno, udržovat od 1 do 3,5, obvyklá pracovní teplota je cca 25 °C a nesmí překročit 50 °C. Dosažitelná sorpční kapacita je závislá na kvnlitě sorbentu i na konkrétních zvolených podmínkách. Regenerace funkčních skupin se provádí desorpcí ion3*)· tů Fe minerálními kyselinami o koncentraci 1 až 3 moly. Po regeneraci je raožno chelotační sorbent znovu použit,

V praxi lze způsob podle vynálezu realizovat tak, že se roztok sloučenin hliníku s určitým obsahem trojmocného železo propouští přes kolonu naplněnou psrlovuu celulózou nebo jiným nosičem s chelatečními skupinami dietylentriamintetraoctovými ne postranním řetězci. Pro vstupní koncentraci čištěného roztoku z hlediska koncentrace neplatí prakticky žádná omezení.

V delším je vynález osvětlen a dokumentován příklady provedení.

Příklad 1

Při 23 °C se připravil nasycený roztok síranu hlinitommonného (NHjA1(SO^)₂.12 HjO) ° pH 3,1, který vedle 135,1 g NH^al(SO^)^.12 HgC v litru obsahoval 3,7 ppm Fe^⁺, 0,1 ppm Ca, 0,1 porn Mg, 0,1 ppm Ne a 5 ppm K. 1000 ml tohoto roztoku bylo přes kolonu o průměru 15 mm naplněno perlovou celulózou se zakotvenými funkčními skupinami dietylentriamintetraoctovýrni rychlostí 4 ml/min při výšce náplně v koloně 85 mm.

Obsah zachyceného železa byl po desorpcí 0,0068 mol, t.j. P,38 mg železa. Z čištěného síranu hlinitoamonného tak bylo odstraněno 76 % původně přítomného trojmocného železa. Obsah Fe^J ve vyčištěném roztoku činil 0,9 ppm.

Příklad 2

3+

Roztok síranu hlinitoamonného z příkladu 1 byl dopován ionty Fe na koncentraci ň,1í/’5 molů F<P⁺, tj. 25 ppm Fe^⁺ vztaženo na síran hlinitoamonný. Při pH 3 a teplotě 20 °C bylo prováděno čištění roztoku průtokem přes kolonu naplněnou perlovou celulózou s funkčními skupinami' dietylentriamintetraoctovými rychlostí 10 ml/min při orůmšru 3+ kolony 15 mm a výšce náplně 150 mm. 1000 ml roztoku bylo zbaveno iontů Fe až na obsah pod 1 ppm.

Příklad 3

Z roztoku o složení uvedeném v příkladu 1 byl připraven roztok o koncentraci 0,0876 molů síranu hlinitoamonného. železo bylo doplněno na obsah 6,7.10^-4 molů Fe^⁺, tj. na obsah 946 ppm Fe^⁺ vztaženo na síran hlinitosmonný. Při pH 3 a teplotě 23°C bylo prováděno odstraňování iontů železa průtokem roztoku přes kolonu naplněnou perlovou celulózou se zakotvenými funkčními skupinami dietylentriamintetraoctovými rychlostí 10 ml/min při výšce náplně 150 mm a průměru 15 mm. 1000 ml roztoku bylo zbaveno iontů Fe^J+ pod hranicí 1 ppm, dalších 500 ml roztoku obsahovalo méně než 8 ppm železa.

Příklad 4

Do roztoku síranu hlinitého obsahující 179-.g/l .AlgCSO^)^. 18 HgO, tj, 0,585 molů

A1^J byly přidány ionty Fe^J do koncentrace 0,001 molů Fe^J . pH roztoku bylo upraveno na

3. Průtokem přes kolonu průměru 15 mm a naplněnou do výšky 85 mm perlovou celulózou se zakotvenými funkčními skupinami dietylentriamintetraoctovými rychlostí 4 ml/min bylo z z prvních 600 ml roztoku odstraněno veškeré železo. Obsah ví 100 ml eluátu činil 2 ppm

Claims (1)

1. Způsob odstraňování iontů Fe^⁺ z roztoků sloučenin hliníku vyznačený tím, že ionty Fe^⁺ se z roztoku odstraní selektivní sorpcí na nosiči se zakotvenou cheletační skuoinou dietylentriamintetryoctovou nebo trietylentetraaminpebtaoctovou při teplotě pod 50 °C. a v rozmezí pH 1 až 3,5.