CZ289628B6 - Magnetické částice, kompozitní magnetický materiál, způsob jejich výroby a způsob čiątění roztoků - Google Patents
Magnetické částice, kompozitní magnetický materiál, způsob jejich výroby a způsob čiątění roztoků Download PDFInfo
- Publication number
- CZ289628B6 CZ289628B6 CZ1995279A CZ27995A CZ289628B6 CZ 289628 B6 CZ289628 B6 CZ 289628B6 CZ 1995279 A CZ1995279 A CZ 1995279A CZ 27995 A CZ27995 A CZ 27995A CZ 289628 B6 CZ289628 B6 CZ 289628B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- particles
- magnetic
- resin
- solution
- composite
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 55
- 239000006249 magnetic particle Substances 0.000 title claims abstract description 44
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 title claims abstract description 25
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 22
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 5
- 238000000746 purification Methods 0.000 title description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 81
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 40
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims abstract description 27
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 21
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 21
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000007771 core particle Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000002952 polymeric resin Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 claims abstract description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 53
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 27
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 19
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 claims description 14
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000008272 agar Substances 0.000 claims description 14
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 11
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims description 11
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 8
- 239000000805 composite resin Substances 0.000 claims description 8
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 claims description 7
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 6
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- -1 potassium ferricyanide Chemical compound 0.000 claims description 6
- BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N Epichlorohydrin Chemical compound ClCC1CO1 BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 5
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 claims description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 4
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 claims description 3
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 claims description 3
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 claims description 3
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 3
- WXYMNDFVLNUAIA-UHFFFAOYSA-N 1,8-dichlorooctane Chemical compound ClCCCCCCCCCl WXYMNDFVLNUAIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RGDYIHSZBVIIND-UHFFFAOYSA-N 1-(dichloromethyl)-4-methylbenzene Chemical group CC1=CC=C(C(Cl)Cl)C=C1 RGDYIHSZBVIIND-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- SFZULDYEOVSIKM-UHFFFAOYSA-N chembl321317 Chemical compound C1=CC(C(=N)NO)=CC=C1C1=CC=C(C=2C=CC(=CC=2)C(=N)NO)O1 SFZULDYEOVSIKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 claims description 2
- 230000008014 freezing Effects 0.000 claims description 2
- 238000007710 freezing Methods 0.000 claims description 2
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 claims description 2
- SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;phenol Chemical compound O=C.OC1=CC=CC=C1 SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 claims 1
- 125000001453 quaternary ammonium group Chemical group 0.000 claims 1
- LLZRNZOLAXHGLL-UHFFFAOYSA-J titanic acid Chemical compound O[Ti](O)(O)O LLZRNZOLAXHGLL-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 abstract description 11
- 238000002156 mixing Methods 0.000 abstract description 8
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 abstract 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 abstract 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 55
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 48
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000000047 product Substances 0.000 description 18
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 17
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 15
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 11
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 235000010980 cellulose Nutrition 0.000 description 8
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 8
- KWYHDKDOAIKMQN-UHFFFAOYSA-N N,N,N',N'-tetramethylethylenediamine Chemical compound CN(C)CCN(C)C KWYHDKDOAIKMQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 7
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 7
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- ZIUHHBKFKCYYJD-UHFFFAOYSA-N n,n'-methylenebisacrylamide Chemical compound C=CC(=O)NCNC(=O)C=C ZIUHHBKFKCYYJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229920000936 Agarose Polymers 0.000 description 6
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 6
- 229960000583 acetic acid Drugs 0.000 description 6
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000011246 composite particle Substances 0.000 description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 5
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 5
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 5
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 5
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000027455 binding Effects 0.000 description 4
- 229910000365 copper sulfate Inorganic materials 0.000 description 4
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 4
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 4
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 4
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 4
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 4
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 4
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 4
- GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N resorcinol Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1 GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 229920005601 base polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 238000010908 decantation Methods 0.000 description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- NLKNQRATVPKPDG-UHFFFAOYSA-M potassium iodide Chemical compound [K+].[I-] NLKNQRATVPKPDG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- WRMNZCZEMHIOCP-UHFFFAOYSA-N 2-phenylethanol Chemical compound OCCC1=CC=CC=C1 WRMNZCZEMHIOCP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WTDHULULXKLSOZ-UHFFFAOYSA-N Hydroxylamine hydrochloride Chemical compound Cl.ON WTDHULULXKLSOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011837 N,N-methylenebisacrylamide Substances 0.000 description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 2
- TXHIDIHEXDFONW-UHFFFAOYSA-N benzene;propan-2-one Chemical compound CC(C)=O.C1=CC=CC=C1 TXHIDIHEXDFONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 description 2
- 230000003588 decontaminative effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical group [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006148 magnetic separator Substances 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- XHXFXVLFKHQFAL-UHFFFAOYSA-N phosphoryl trichloride Chemical compound ClP(Cl)(Cl)=O XHXFXVLFKHQFAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 2
- LPXPTNMVRIOKMN-UHFFFAOYSA-M sodium nitrite Chemical compound [Na+].[O-]N=O LPXPTNMVRIOKMN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 2
- WHOZNOZYMBRCBL-OUKQBFOZSA-N (2E)-2-Tetradecenal Chemical compound CCCCCCCCCCC\C=C\C=O WHOZNOZYMBRCBL-OUKQBFOZSA-N 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- USFZMSVCRYTOJT-UHFFFAOYSA-N Ammonium acetate Chemical compound N.CC(O)=O USFZMSVCRYTOJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005695 Ammonium acetate Substances 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QXNVGIXVLWOKEQ-UHFFFAOYSA-N Disodium Chemical class [Na][Na] QXNVGIXVLWOKEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 229920000168 Microcrystalline cellulose Polymers 0.000 description 1
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M Nitrite anion Chemical compound [O-]N=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 1
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Natural products C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- JYIBXUUINYLWLR-UHFFFAOYSA-N aluminum;calcium;potassium;silicon;sodium;trihydrate Chemical compound O.O.O.[Na].[Al].[Si].[K].[Ca] JYIBXUUINYLWLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical group 0.000 description 1
- 229940043376 ammonium acetate Drugs 0.000 description 1
- 235000019257 ammonium acetate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- LYQFWZFBNBDLEO-UHFFFAOYSA-M caesium bromide Chemical compound [Br-].[Cs+] LYQFWZFBNBDLEO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical group 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- TVFDJXOCXUVLDH-RNFDNDRNSA-N cesium-137 Chemical compound [137Cs] TVFDJXOCXUVLDH-RNFDNDRNSA-N 0.000 description 1
- 239000013522 chelant Substances 0.000 description 1
- 230000009920 chelation Effects 0.000 description 1
- 239000013043 chemical agent Substances 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001603 clinoptilolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 210000003298 dental enamel Anatomy 0.000 description 1
- UXGNZZKBCMGWAZ-UHFFFAOYSA-N dimethylformamide dmf Chemical compound CN(C)C=O.CN(C)C=O UXGNZZKBCMGWAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000002149 energy-dispersive X-ray emission spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- QFFUJMYTIBZKQL-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;furan-2-ylmethanol;urea Chemical compound O=C.NC(N)=O.OCC1=CC=CO1 QFFUJMYTIBZKQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007306 functionalization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 1
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 1
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 1
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 1
- 239000012362 glacial acetic acid Substances 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229920000831 ionic polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000007885 magnetic separation Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 235000019813 microcrystalline cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008108 microcrystalline cellulose Substances 0.000 description 1
- 229940016286 microcrystalline cellulose Drugs 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009871 nonspecific binding Effects 0.000 description 1
- SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);titanium(4+) Chemical class [O-2].[O-2].[Ti+4] SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 229940044654 phenolsulfonic acid Drugs 0.000 description 1
- OYEHPCDNVJXUIW-UHFFFAOYSA-N plutonium atom Chemical group [Pu] OYEHPCDNVJXUIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000867 polyelectrolyte Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- ODGAOXROABLFNM-UHFFFAOYSA-N polynoxylin Chemical compound O=C.NC(N)=O ODGAOXROABLFNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 235000010288 sodium nitrite Nutrition 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000012086 standard solution Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 125000000101 thioether group Chemical group 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- PQDJYEQOELDLCP-UHFFFAOYSA-N trimethylsilane Chemical compound C[SiH](C)C PQDJYEQOELDLCP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D15/00—Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
- B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
- B01J20/28028—Particles immobilised within fibres or filaments
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D35/00—Filtering devices having features not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00, or for applications not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00; Auxiliary devices for filtration; Filter housing constructions
- B01D35/06—Filters making use of electricity or magnetism
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
- B01J20/28002—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
- B01J20/28009—Magnetic properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
- B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
- B01J20/2803—Sorbents comprising a binder, e.g. for forming aggregated, agglomerated or granulated products
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J45/00—Ion-exchange in which a complex or a chelate is formed; Use of material as complex or chelate forming ion-exchangers; Treatment of material for improving the complex or chelate forming ion-exchange properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J47/00—Ion-exchange processes in general; Apparatus therefor
- B01J47/018—Granulation; Incorporation of ion-exchangers in a matrix; Mixing with inert materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J47/00—Ion-exchange processes in general; Apparatus therefor
- B01J47/02—Column or bed processes
- B01J47/06—Column or bed processes during which the ion-exchange material is subjected to a physical treatment, e.g. heat, electric current, irradiation or vibration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C1/00—Magnetic separation
- B03C1/005—Pretreatment specially adapted for magnetic separation
- B03C1/01—Pretreatment specially adapted for magnetic separation by addition of magnetic adjuvants
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/48—Treatment of water, waste water, or sewage with magnetic or electric fields
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/48—Treatment of water, waste water, or sewage with magnetic or electric fields
- C02F1/488—Treatment of water, waste water, or sewage with magnetic or electric fields for separation of magnetic materials, e.g. magnetic flocculation
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
- G21F9/04—Treating liquids
- G21F9/06—Processing
- G21F9/12—Processing by absorption; by adsorption; by ion-exchange
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/032—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
- H01F1/10—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials non-metallic substances, e.g. ferrites, e.g. [(Ba,Sr)O(Fe2O3)6] ferrites with hexagonal structure
- H01F1/11—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials non-metallic substances, e.g. ferrites, e.g. [(Ba,Sr)O(Fe2O3)6] ferrites with hexagonal structure in the form of particles
- H01F1/112—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials non-metallic substances, e.g. ferrites, e.g. [(Ba,Sr)O(Fe2O3)6] ferrites with hexagonal structure in the form of particles with a skin
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dermatology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Compounds Of Iron (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Hard Magnetic Materials (AREA)
- Manufacturing Of Micro-Capsules (AREA)
- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
Abstract
Magnetick stice obsahuj j dro z magnetick ho materi lu obklopen ho sm s vl knit ho materi lu a pevn²m pojivem. stice mohou b²t zalit v polymern prysky°ici, kter m m sta, kter jsou selektivn pro p° slu n ionty, m se vytv ° stice kompozitn magnetick prysky°ice. stice kompozitn magnetick prysky°ice se mohou pou t k odstran n iont ne istot z vodn ho roztoku, ve kter m se nach z . P°i zp sobu p° pravy magnetick²ch stic se m chaj stice j dra z magnetick ho materi lu v suspenzi, obsahuj c vl kna vl knit ho materi lu a pojivo, pojivo se nech ztuhnout, m dojde k ulp n vl ken okolo j dra stic, na e se pota en stice j dra separuj ze suspenze. D le se °e en t²k zp sobu odstran n iont ne istot z vodn ho roztoku, ve kter m se nach z .\
Description
Magnetické částice, kompozitní magnetický materiál, způsob jejich výroby a způsob čištění roztoků
Oblast techniky
Vynález se týká magnetických částic, způsobu jejich výroby a jejich použití při čištění roztoků, zvláště vodních roztoků, a to za účelem odstranění iontů nečistot jakými jsou např. těžké kovy a jejich radioaktivní izotopy.
Dosavadní stav techniky
Vyčištění vody a odstranění těžkých kovů a radioaktivních izotopů je v prvořadým úkolem při očitě životního prostředí. V mnohých případech obsahuje voda množství dalších pevných nebo tekutých látek, jejichž odstraňování společně s nečistotami by bylo značně neekonomické, proto je rozumnější, odstranit toxické materiály odděleně selektivním způsobem. Velmi obvyklým způsobem při čištění vody je absorbování nechtěných složek pevnými složkami, nebo jejich převedení do pevného stavu, potom lze takový materiál odstranit fyzikální cestou, nebo zpracováním v koloně, jestliže jsou částice velké, nebo filtrací, jestliže jsou malé.
Má-li se zpracovat velké množství vody v malých provozech, je nutné aby se převedly nečistoty do pevného stavu rychle, z čehož plyne, že bude žádoucí, aby částice byly malé.
Rovněž je potřebné u částic, které nejsou porézní, aby byly malé, a tím se získal velký povrch, čímž je zajištěna rozumná kapacita pro odstranění nečistot. Filtrace malých částic je obvykle obtížná a energeticky náročná.
Selektivní výměna iontů je dobře zavedenou technikou pro odstraňování nečistot z vody, zvláště technika výměny iontů chelací, u které jsou kovy drženy organickými chelatačními skupinami připojenými k pevným organickým polymerům. Vazební reakce je typicky vratná při použití kyselých roztoků. Již dříve bylo navrženo, aby se při odstraňování pevné nebo tekuté fáze z tekutého média používaly procesy, zahrnující magnetickou úpravu.
Například v patentovém dokumentu GB-A-2 170 736 se popisuje funkcionalizace magnetitu skupinami sulfidu, které na sebe vážou těžké kovy.
Patentový dokument GB-A-2 206 206 popisuje metodu vázání malých částic použitím polyiontových polymerů k zvýšení efektivnosti vázání za účelem odstranění malých částic z roztoku. Tento způsob je aplikovatelný zvláště při čištění roztoků.
Patentový dokument EP-A-0 302 293 popisuje čištění pevných a tekutých látek pomocí granulace magnetických částic smíchaných s chemickou látkou, která absorbuje nečistoty, které se mají odstranit. Granulát je vyroben smícháním magnetických částic s absorbentem a následným slisováním této směsi.
Patentový dokument US-A-4 935 147 popisuje separaci chemické látky z kapalného média, ve kterém jsou magnetické částice spojeny s nemagnetickými pomocí chemických prostředků k dosažení nespecifické vazby. Chemickým prostředkem, který spojí částice dohromady, může být např. polyelektrolyt. Vazba je vratná.
Patentový dokument US-A-4 134 831 popisuje proces odstraňování nečistot ze sedimentů z jezer, řek nebo oceánů, při kterém je selektivní iontový měnič mechanicky spojen s magnetickým materiálem a vytváří tak granule. Patentový dokument US-A-4 661 327 popisuje proces odstraňování nečistot z půdy smícháním půdy s kationtovou nebo aniontovou pryskyřicí, která
-1 CZ 289628 B6 polymerizuje na magnetickém jádru, přičemž následuje magnetická separace magnetických částic.
Patentový dokument JP-A-63 175686 poukazuje na metodu shromažďování kovů umístěním magnetické podpůrné látky mající polymer, který obsahuje chelátové funkční skupiny v roztoku, který obsahuje kovové ionty.
Patentový dokument EP-A-0 522 856 se týká metody shromažďování kovů umístěním magnetické podpůrné látky, která má povlak z polymeru, obsahující zalité částice selektivního iontového měniče do roztoku, který obsahuje kovové ionty. Uvažuje-li se o výrobě kompozitních částic, které mají jak magnetickou vlastnost, tak i schopnost výměny iontů, je podstatné, aby jednotlivé skupiny částic zodpovědných za každou funkci byly svázány dohromady odpovídající silou, aby se zabránilo jejich uvolnění během používání. Tak například patentový dokument EP-A0 522 856 uvádí, že polymemí vazba částic při výrobě trvanlivých kompozitních částic, je nadřazena použití statického tlaku.
Metody dosud zveřejněné poskytují částice s omezenou trvanlivostí a praktickou využitelností z následujících důvodů:
i) proces drcení, který se často používá při výrobě kompozitních částic, vystavuje magnetické jádro vlivu roztoku. Mnoho vodních chemikálií požadovaných při čištění nebo chemické regeneraci způsobí, že se magnetické jádro částečně rozpouští.
ii) polymery, používané k vázání částic dohromady, jsou náchylné k vytváření boulí a k smršťování, což vazbu oslabuje.
Vyvinuli jsme způsob výroby magnetického jádra, který může být dostatečně použit pro výrobu kompozitních částic, které používají buďto polymer s funkcí chelátové iontové výměny pro odstranění iontů nečistot z roztoku, nebo selektivní výměnu iontů částic svázaných s magnetickým jádrem metodou podobnou té, která je popsaná v EP-A-0 522 856.
Podstata vynálezu
Tento vynález poskytuje magnetické částice, které zahrnují jádro magnetického materiálu obklopeného směsí vláknitého materiálu a pevného pojivá.
Tento vynález rovněž poskytuje způsob přípravy magnetických částic, jak bylo definováno dříve, který zahrnuje míšení částice jádra magnetického materiálu v suspenzi která obsahuje vlákna vláknitého materiálů a pojivo, což má za následek, že pojivo se stává pevným, aby ovinulo vlákna kolem částic jádra, a oddělilo částice s povlakem od směsi.
Hlavními komponenty magnetických částic podle tohoto vynálezu jsou magnetické jádro, vláknitý materiál a pojivo. Jádro se může skládat z oxidu železa, nebo jiného magnetického materiálu. Vláknitý materiál může zahrnovat organický polymer ve formě vláken, a to vláken z polysacharidů, močovino formaldehydu nebo polynonamethylénmočoviny, a zvláště vláken celulózy. Pojivém je materiál, který je vložen mezi prameny vláken v kapalném stavu, nebo jako roztok, a je během výrobního procesu zpevněn a to zmrazením, polymerizací nebo odpařením ředidla.
Vhodným pojivém je agar, želatina, epoxidová pryskyřice nebo močovinoformaldehyd- furfurylalkohol.
Magnetické částice podle tohoto vynálezu jsou vyráběny mícháním částic jádra ve směsi obsahující vlákna vláknitého materiálu a pojivá. Vlákna se navzájem splétají okolo částic jádra, a pojivo přitom zaplňuje štěrbiny mezi vlákny. Pojivo je pak zpevněno jedním z prostředků popsaných
-2CZ 289628 B6 dříve. Další výhodou lze získat, jestliže se pojivo během zaplňování štěrbin smrští kolem částic jádra, další výhodou je, že vlákna, která byla omotána kolem částic jádra, jsou chemickou cestou navzájem křížově spojena, nebojsou spojena pojivém.
Příklad takového systému, který je níže popsán, používá jako částic jádra oxid železa, celulózová vlákna jako vláknitý materiál a agar jako pojivo.
Částice oxidu železa jsou zamíchány do „technického“ viskozního roztoku (vlákna celulózy přibližně 20 mikronů dlouhá, a agar upravený roztokem hydroxidu sodného tvořící hustou suspenzi). Mícháním se vlákna celulózy ovinou kolem jádra z oxidu železa. Celulóza a agar jsou pak příčně spojeny (zesítěný) epichlorhydrinem. Jiná činidla pro příčné spojování, jako např. formaldehyd, se dají rovněž použít. V některých případech je použití epichlorhydrinu nevýhodné a to pro mnohé výrobní aplikace ze zdravotních a bezpečnostních důvodů, v těchto případech jsme zjistili, že mohou být použity α,α-dichlor-p-xylen nebo 1,8-dichloroktan. Částice jsou pak upraveny tak, aby se odstranily alkálie, a jsou vypalovány při teplotě okolo 150 °C. tento proces umožní celulózovým vláknům smrštit se okolo jádra oxidu železa. Nadbytek agaru se v rámci vláknité matrice během vypalování taví a vytváří kolem částic z oxidu železa hustý, zabalený povlak.
Tento vynález rovněž zahrnuje v určitém rozsahu kompozitní magnetickou pryskyřici, která obsahuje magnetické částice o kterých již byla zmínka, které jsou zalité v organické polymemí matrici, která obsahuje, nebo jsou sem připojena místa, která jsou selektivní pro určité ionty. Mělo by být jasné, že pokud se hovoří o polymemí matrici, míní se matrice na bázi silikátových polymerů.
Kompozitní látka by tak měla obsahovat magnetické částice zalité do polymemí pryskyřice, která má aktivní místa, a jak je dobře známo v oboru, polymemí pryskyřice může být vyrobena tak, aby obsahovala specifické funkční skupiny, které jsou výslovně určeny k selektivní absorpci příslušných iontů nečistoty, nebo určitých skupin iontů, např. iontů železa, za přítomnosti jiných iontů, které odstranit nechceme. Polymemí pryskyřice mohou např. obsahovat seskupení amidoximů, které selektivně absorbují těžké kovy za přítomnosti alkálií a kovu alkalické zeminy, nebo seskupení kyseliny fenol-fomaldehyd-methylen-sulfonové, k odstranění cézia, nebo kvartémí seskupení amonia k odstranění jiných aniontů nečistoty.
Kompozitní látka může obsahovat magnetické částice zalité v polymemí pryskyřici, která má malé částice selektivních absorpčních činidel-absorbérů. Selektivními absorbéry mohou být hexakyanoželezitan draselnokobalnatý, oxid manganičitý, hydratované oxidy titanu, nebo hlinitokřemičitany.
Základním polymerem, který je použit u obou uvedených způsobů, může být jakýkoliv polymer, například polyester nebo polyester/styren kopolymer s křížovou vazbou a s velkým podílem aktivních skupin -OH v hlavním řetězci polymeru pro přeměnu požadovaných funkčních skupin, nebo speciálně složené polymery, které již mají požadovanou funkčnost, např. amidoxim. Základní polymer má rovněž funkci ochrany magnetických částic před vodním roztokem. Je-li základní polymer se selektivní funkční skupinou makroporézní, může se pro ochranu použít jiný požadovaný polymer. V tomto případě základní polymer obsahuje směs polymemích složek. Magnetické částice mohou být rozptýlené v monomeru, např. v akrylamidu, který je polymerizován, aby vytvořil pevný blok. Po rozdrcení bloku zůstává jádro nedotčeno, jelikož vlákna významně posilují pevnost v blízkosti částic jádra tak, že těleso má tendenci lámat se v místech, kde nejsou žádné částice jádra přítomny. Složení polymerů, které mají obklopovat magnetické částice, může obsahovat agarózu, která zaplní spáry polymeru. Agaróza se taví při nižší teplotě než agar (60-70 °C proti 80-90 °C). Tak při zpracování polymeru může být vybrána teplota, která dovolí aby se agaróza tavila, zatímco agar jako pojivo není ovlivněn.
-3CZ 289628 B6
Povrch magnetických částic má fibrily, které zněj vychází a vytváří vynikající ukotvení pro polymery, které se dodatečně formují na povrchu a povrchové napětí magnetických částic umožňuje vytvářet na povrchu tenký povlak z monomeru, který může být polymerizován podle požadavků. Monomer může být rovněž smíchán s malými částicemi schopnými iontové výměny, které se zalijí do matrice v době, kdy je monomer polymerizován.
Vzhledem k omezení kapacity z iontové výměny nepropustných částic, dřívější kompozitní částice měly tendenci mít malou fyzickou velikost (menší jak 20 mikrometrů). U částic podle tohoto vynálezu, vzhledem ktomu, že umožňují vznik porézního povrchu (určený pro funkci výměny iontů), obklopujícího nepropustné jádro (které obsahuje magnetický materiál), není omezení fyzické velikosti tak důležité. Částice do 100 mikrometrů v průřezu a obsahující zvláštní pryskyřici schopnou výměny iontů, mohou mít kapacitu iontové výměny do 30 % čisté pryskyřice s iontovou výměnou.
Kompozitní magnetické částice podle tohoto vynálezu mohou být použity pro metodu odstraňování iontů nečistot z vodních roztoků, kdy tento způsob zahrnuje kroky:
i) kontaktování roztoku, který se má čistit pomocí částic kompozitní magnetické pryskyřice, tak jak bylo definováno, ii) separace kompozitních magnetických částic pryskyřice magnetickou filtrací z roztoku, iii) podrobení odseparovaných magnetických částic pryskyřice regeneraci použitím patřičného regeneračního roztoku.
iv) separace regenerovaných magnetických částic pryskyřice z regeneračního roztoku a
v) recyklace separovaných magnetických částic pryskyřice podle kroku i) této metody.
Při realizaci tohoto způsobu podle tohoto vynálezu, magnetické částice kompozitní pryskyřice se dostávají do kontaktu s roztokem, který se má vyčistit. Jestliže je roztokem vodní roztok, mohou být magnetické částice kontaktovány proudem roztoku. Magnetické částice kompozitní pryskyřice jsou smíchány s roztokem a potom selektivně absorbují z roztoku ionty nečistoty.
Magnetické částice kompozitní pryskyřice, znečištěné ionty nečistoty, jsou potom selektivně odstraněny z roztoku magnetickou filtrací použitím známých postupů. Magnetické částice kompozitní pryskyřice jsou pak opět z filtru odstraněny, ionty nečistoty jsou z částic odstraněny pomocí příslušného regeneračního roztoku, např. pomocí kyselého roztoku. Čisté magnetické částice kompozitní pryskyřice pak mohou být odstraněny z regeneračního roztoku magnetickou filtrací a čisté částice recyklovány podle prvního kroku tohoto způsobu.
Přehled obrázků na výkresech
Tento vynález bude dále popsán za pomoci obrázků na kterých:
obr. 1 zobrazuje způsob odstraňování iontů nečistot podle tohoto vynálezu, obr. 2A až E schematicky znázorňuje vytváření různých magnetických částic kompozitní pryskyřice podle tohoto vynálezu.
-4CZ 289628 B6
Příklady provedení vynálezu
Na obr. 1 je znázorněna jednotka čištění vody L Znečištěná voda 2 vstupuje do mísící buňky 3, kde je smíchána s příslušným množstvím magnetických částic kompozitní pryskyřice, které jsou vybrány tak, aby mohly odstranit nechtěnou nečistotu z kontaminované vody. Upravená voda potom vstupuje do magnetického separátoru 4. Znečištěné částice pryskyřice 5 jsou separovány z čisté vody 6, která vychází z vodní dekontaminační jednotky 1. Kontaminované částice pryskyřice 5 potom projdou do příslušné komory, kde dochází k dekontaminaci 7. Vyčištěné částice pryskyřice jsou odděleny od kontaminovaného regenerátoru pomocí magnetického separátoru, kontaminovaný roztok prochází do izolační jednotky 8, zatímco čistá pryskyřice 9 se vrací do mísicí buňky 3 k dalšímu využití.
Obr. 2A až 2E zobrazují několik alternativ tvorby kompozitních magnetických částic podle tohoto vynálezu.
Obr. 2A zobrazuje celulózu a agar s křížovou vazbou a celulózové plnidlo, které může začít plnit svoji funkci.
Na obr. 2B je znázorněn monomer, který je polymerizován kolem magnetických částic a vytváří podle tohoto vynálezu pevný blok polymeru. Blok je následně rozdrcen, aby se vytvořily malé částice. Železné jádro s celulózovým povlakem poskytuje rozdrceným částicím pevnost, a částice mohou plnit svoji funkci.
Obr. 2C znázorňuje alternativní pojetí obr. 2B, polymerizace je řízena částicemi rozptýlenými v oleji, který tím vytváří nespojité, zaoblené částice s řízenou velikostí.
Obr. 2D a 2E jsou podobné obr. 2B a 2C, ale zobrazují částice pryskyřice s iontovou výměnou, které jsou do procesu zahrnuty. Podle obr. 2D je polymer silně svázán s vlákny celulózy, což podporuje orientaci částic pryskyřice s iontovou výměnou během drcení.
Příklad 1 - příprava magnetického jádra
Mikrokrystalická celulóza s průměrnou délkou 20 mikrometrů byla získána od spol. Sigma Chemicals. Agar od spol. Aldrich Chemicals. Celulóza (100 g) a agar (14 g) byly rozptýleny v roztoku 1,9 mol hydroxidu sodného (1 litr). Směs byla míchána (při 250 ot/min) po dobu 24 hodin. Byl přidán magnetit (velikost částic 7 až 12 mikrometrů, 320 g) a směs byla dále míchána mnohem intenzivněji (350 ot/min) po dalších 24 hodin. Byl přidán epichlorhydrin (92,5 g) a směs opět míchána (460 ot/min) po dobu 1 hodiny. Přidala se destilovaná voda (1 litr) a směs se ohřívala při 90 °C po dobu 2 hodin, přitom se dodávala destilovaná voda, aby se dodržel její objem, Směs byla ochlazena na pokojovou teplotu, magnetický materiál byl udržován na místě pomocí magnetu, zatímco kal byl odstraněn scezením (dekantací). Magnetický materiál byl umyt vetanolu a smíchán s 1,2M kyseliny octové vetanolu (2 litry) po dobu 2 hodin (240 ot/min). Magnetický materiál se potom separoval dekantací kalu a byl smíchán s 90 % acetonem ve vodě (2 litry). Potom se magnetický materiál odseparoval a krátce sušil při teplotě 150 °C, až se vytvořily pevné granule o průměru od 35 do 50 mikrometrů.
Příklad 2 - příprava magnetického jádra.
Celulóza (100 g) a agar (14 g) se rozpustily v 1,9 M hydroxidu sodného (1 litr), směs se míchala (rychlost 250 ot/min) po dobu 24 hodin. Přidal se magnetit (velikost částic od 7 do 12 mikrometrů). Směs se dále míchala mnohem intenzivněji (350 ot/min) po dalších 24 hodin. Přidal se epichlorhydrin (92,5 g) a směs se míchala (460 ot/min) po dobu 1 hodiny. Směs se zvolna rozptý
-5CZ 289628 B6 lila ve 3 litrech transformátorového oleje o viskozitě l(T4m2/s. Směs se ohřívala po dobu 2 hodin při teplotě 90 °C. Potom se směs ochladila na teplotu 50-55 °C, magnetické částice se držely na místě magnetem, zatímco kal byl dekantován. magnetický materiál se myl benzen-ethanolem a míchal se v roztoku 1,2 M kyseliny octové v etanolu (2 litry) po dobu 2 hodin (240 ot/min). magnetický materiál se separoval a krátce sušil při teplotě 150 °C až se vytvořily granule o průměru 35 až 50 mikrometrů.
Příklad 3 - polymerizace akrylamidu na magnetické jádro.
Akrylamid (300 g), N,N-methylen-bis-akrylamid (5,54 g) a Ν,Ν,Ν',Ν'-tetramethylendiamin (TEMED) (5 ml) se rozpustily v destilované vodě (350 ml). Přidaly se granule připravené podle příkladu 1 (119 g) a agaróze (8 g) a tato směs se jemně míchala po dobu 1,5 hodiny. Přidal se roztok 0,25 % persíranu amonný (25 ml) k dosažení polymerizace. Polymer se nechal vychladnout na teplotu místnosti, a pak se rozdrtil na částice o průměru 50-250 mikrometrů.
Příklad 4 - polymerizace akrylamidu na magnetické jádro.
Akrylamid (300 g), N,N-methylen-bis-akiylamid (5,54 g) a Ν,Ν,Ν',Ν'-tetramethylendiamin (TEMED) (5 ml) se rozpustily v destilované vodě (350 ml), přidaly se granule připravené podle př. 1 (119 g) a agaróza (8 g), a směs se jemně míchala po dobu 1,5 hodiny. Cas potřebný pro dokončení polymerizace byl určen přidáním persíranu amonného k malému vzorku. Po ujištění se, že teplota je menší než 10 °C, přidal se roztok (25 ml) persíranu amonného ve vodě, a směs se rozptýlila ve 4 litrech transformátorového oleje o viskozitě 10’4m2/s. Stanovením rozsahu míchání byla úprava disperze načasovaná v rámci doby určené pro dokončení polymerizace. Míchání pokračovalo po dalších 45 minut. Produkt se umyl směsí benzen, etanol, voda a sušil se při teplotě 80 °C. Skladoval se ve vlhku. Získaly se kuličky (400 g) o průměru od 50 do 250 mikrometrů.
Příklad 5 - amidoximem funkcionalizovaný chelatační magnetický měnič iontů.
Materiál z akrylamidu podle příkladu 4 se přeměnil na amidoxinem funkcionalizovaný chelatační magnetický měnič iontů následující metodou.
Hydrochlorid hydroxylaminu (1,73 mol) se rozpustil ve vodě (200 ml). Přidal se studený roztok 40 % hydroxidu sodného (70 g NaOH) a směs se udržovala na teplotě mezi 5 až 10 °C. V malých dávkách se přidaly kuličky polyakrylamidu (110 g) připravené metodou podle příkladu 3 nebo 4. Teplota se přitom udržovala pod 10 °C. Směs se po dobu 16 hodin jemně míchala, potom se směs dekantovala, a magnetický materiál se udržoval na místě pomocí magnetu. Magnetický materiál se omýval postupně vodou, 0,1 M kyselinou chlorovodíkovou, vodou, 0,1 M hydroxidem sodným, a nakonec vodou až oplachová voda měla pH neutrální, produkt se skladoval ve vlhku při pokojové teplotě. Po šestiměsíčním skladování poklesl obsah dusíku o 14,86 %. prodloužení skladování vyžaduje, aby se kuličky skladovaly v podobě akrylamidu (t.j. jako produkt z příkladu 4). Absorpční kapacita vyrobených kuliček pro měď byla stanovena následující zkouškou. Kuličky (1 g) byly dány do vody (24 ml) a standardního roztoku síranu měďnatého (1 ml, 1,000 ppm mědi). Směs se protřepávala v mechanickém šejkru po dobu 30 minut. Bylo připraveno pět nádob, z nichž každá obsahovala jeden „cuver“ práškových pilin bicinchinátového činidla pro analýzu mědi (k dodání od spol. Hach Company, Loveland Colorádo). 5 ml kalu se pipetovalo do první nádoby pro analýzu mědi. Jestliže se po protřepání neobjevilo žádné zabarvení, přidala se ke kuličkám další voda (4 ml) a standardní roztok síranu měďnatého (1 ml), a krok protřepávání a analýzy se opakoval. Procedura se opakovala, dokud analyzovaný roztok nebyl zbarven do růžová. V konečném stádiu procedury se může přidat malé množství síranu měďnatého, aby se zjistil koncový bod mnohem přesněji.
-6CZ 289628 B6
Množství mědi absorbované 1 gramem kuliček bylo stanoveno z množství standardního roztoku síranu měďnatého, dodaného před tím, než se objevilo zabarvení.
Příklad 6
Tato procedura vytváří slabě kyselý měnič kationtů s funkčností kyseliny karboxylové. Částice polyakrylamidu (100 g) z příkladu 3 nebo 4 byly vloženy do 1,0 M kyseliny octové (500 ml) při pokojové teplotě. Vodný roztok dusitanu sodného byl přidáván po kapkách, až byl přebytečný dusitan zjištěn 15 minut po posledním přidání (použit test na jodid draselný reagenčním papírkem). Směs byla po dobu 2 hodin mírně zahřáta na teplotu 55 °C, kapalina byla dekantována, a magnetický materiál držen na místě magnetem, produkt byl omyt vodou, vysušen při 60 °C a skladován při pokojové teplotě.
Příklad 7
Tato procedura vytváří selektivní magnetické částice cézia.
Fenol (4,7 g) a rezorcin (16,5 g) byly rozpuštěny vetanolu (120 ml) a přidal se formaldehyd (36 % roztok, 50 ml) a hydroxid sodný (40 % roztok, 12 ml). Směs byla zahřáta při zpětném toku a intenzivně míchána po 4 hodiny. Byl přidán rezorcin (22 g) v etanolu (60 ml), formaldehyd (36 % roztok, 50 ml) hydroxid sodný (40 % roztok, 6 ml) a magnetické částice podle příkladu 1 (11 g). zahřívání při zpětném toku pokračovalo po dobu 2 hodin a směs pak byla ohřívána v odpařovací misce po dobu 8 hodin a příležitostně zamíchána. Miska byla umístěna do pece vyhřáté na 105 °C, a vzniklý koláč rozdrcen na částice požadované velikosti (70 až 200 mikrometrů). Získané granule byly extrahovány ethanolem v přístroji Soxhlet, sušeny při teplotě 80 °C, aktivovány mytím kyselinou chlorovodíkovou (5 %), 1,0 M hydroxidem sodným a pak opláchnuty vodou až na hodnotu pH neutrální, produkt byl skladován ve vlhku po dekantaci vodou. Zisk 55 g.
Udělal se roztok bromidu cézia (0,1064 g) ve vodě (500 ml), přidalo se radioaktivní cézium 137 (10 Bq(ml). Vzorek produktu (0,1 g) byl přidán do tohoto roztoku (20 ml), a míchán po dobu 15 minut. Částice se potom z kapaliny odseparovaly. Kapacita částic pro cézium byla změřena gama spektrometrickým měřením roztoku před a po kontaktu a separaci částic.
Byla zjištěna kapacita 0,182 ekvivalentu cézia na gram částic.
Příklad 8
Fenol (37,6 g) a kyselina sírová (98 %, 50 g) se ohřívaly v parní lázni po 1 hodinu, a potom ochladily na pokojovou teplotu. Ke směsi se přidala polovina kyseliny fenolsulfonové, fenol (4,7 g) ve 120 ml etanolu, hydroxid sodný (40 %, 12 ml) a formaldehyd (36 %, 75 ml). Polovina směsi se ohřála při zpětném toku a za intenzivního míchání po dobu 4 hodin. Ke zbytku směsi se přidal hydroxid sodný (40 %, 12 ml) a 12,5 g granulí připravených podle příkladu 1. Zahřívání při zpětném toku pokračovalo po dobu 2 hodin. Směs se potom zahřála v odpařovací misce po dobu 8 hodin při občasném zamíchání. Miska se potom umístila do pece vyhřáté na teplotu 105 °C, a vlhký koláč se rozdrtil na požadovanou velikost (70 až 200 mikrometrů), vzniklé granule se extrahovaly etanolem v přístroji Soxhlet, usušily při 80 °C, aktivovaly mytím v kyselině chlorovodíkové (5 %), 1,0 M hydroxidu sodném a potom se omyly ve vodě až na hodnotu vody pH neutrální, produkt se skladoval ve vlhku po dekantaci vody. Zisk 62 g.
-7CZ 289628 B6
Příklad 9
Následující procedura poskytuje selektivní magnetické částice cézia. V destilované vodě (660 ml) se rozpustily akrylamid (361,2) g) a bis-akrylamid (47,1 g) a TEMED (34 ml). Přidaly se granule připravené podle příkladu 1 (412 g) a agar (29 g) a míchalo se po dobu 30 minut, následovalo přidání klinoptilolitu (přírodní selektivní iontový měnič, 525 g). po půlhodinovém míchání se indukovala polymerizace za přidávání persíranu amonného ve vodě (0,25 %, 37 ml). Blok polymeru se rozdrtil na částice o velikosti 70 až 220 mikrometrů, které se pak 6 hodin spékaly při teplotě 150 °C. Zisk 1 360 g. Výsledné částice se potom opláchly v roztoku polystyrenu (5 %) 1:1 benzen-acetonu. Částice se potom umyly v acetonu a vysušily se vzduchem. Vzorek čerstvého mléka z oblasti Rovna na Ukrajině obsahoval radioaktivní cézium (961 Bq/litr). Mléko (200 ml) bylo kontaktováno (mícháním) částice (2,0 g) a mléko bylo potom separováno od částic dekantací, při zadržování částic magnetem. Tento postup se třikrát opakoval s čerstvou dávkou částic. Po ošetření mléka se zjistila aktivita radioaktivního cézia 51 Bq/litr.
Příklad 10 - makroporézní magnetický materiál ze selektivního iontového měniče
Akrylamid (361,2 g), bis-akrylamid (33 g) a TEMED (34 ml) se rozpustily v destilované vodě (660 ml), přidaly se granule vyrobené podle příkladu 1 (412 g) a míchaly se po dobu 30 minut. Dále se přidal oxid manganičitý (selektivní materiál iontové výměny, 568 g). Po další půlhodině míchání nastala přidáním persíranu amonného ve vodě (0,25 %, 37 ml) polymerizace. Blok polymeru se rozdrtil na částice o velikosti 70 až 220 mikrometrů, které se dále pekly po dobu 6 hodin při teplotě 150 °C. Vzniklé částice se oplachovaly v roztoku polystyrenu v 1:1 benzenu-acetonu. Potom se částice krátce opláchly v acetonu a vysušily se vzduchem.
Tato procedura, při které se dosáhlo nižší křížové vazby než u příkladu 9, je vhodná tím, že poskytuje menší částice selektivního iontového měniče (méně než 10 mikrometrů). Vnější vrstva je pórovitější a umožňuje hlubší pronikání roztoku do části finálního produktu, ale poskytuje produkt, který není schopen pevně udržet větší částice iontového měniče.
Příklad 11 - Amino forma kyseliny imidoacetyloctové (IDA)
V suchém dimethylformamidu DMF (800 ml) se přes noc nechala nabobtnat suchá celulóza (200 g). Přidal se oxychlorid fosforečný (800 g) a míchal se suchým DMF (6000 ml). Směs se zahřívala na teplotu 75 °C a přidala se za intenzivního míchání suspenze celulózy, potom se zvýšila teplota na 95 °C a držela se po dobu 30 minut. Směs se přelila do třech kádinek, z nichž každá obsahovala 1,5 kg drceného ledu.
Odfiltrovala se chlor-celulóza, omyla se dimethylformamidem DMF, hydroxidem sodným (0,5 M), kyselinou octovou (0,5 M) a vodou, až do stavu Ph neutrální. Do směsi imidioctové kyseliny IDA) (133 g), hydroxidu sodného (80 g), destilované vody (250 ml) a DMF (1 200 ml), se za stálého míchání přidala chlór-celulóza, a směs se zahřála na teplotu 107 °C a držela se na této teplotě po dobu 8 hodin. Objem se udržoval přidáváním horké destilované vody. Horká směs celulóza- IDA se filtrovala horká, myla se vodou, kyselinou octovou (0,5 M), hydroxidem sodným (0,5 M) a vodou až do pH neutrální. Akrylamid (90 g), bis-akrylamid (10 g) a TEMED (15 ml) se rozpustily ve vodě (300 ml), směs celulóza-IDA (200 g) a granule podle příkladu 1 (60 g), se míchaly po dobu 30 minut. Polymerizace se iniciovala přidáním síranu amonného (4,1 %, 20 ml). Polosuchý koláč se rozdrtil na velikost částic 75 až 212 mikrometrů. Kapacita: přibližně 3 500 2 mg Cu/g suché pryskyřice.
-8CZ 289628 B6
Příklad 12 - Porovnání běžných částic a částic vyrobených metodou podle tohoto vynálezu
Produkt 1 byl produktem vyrobeným metodou, která se obecně řídila procedurami uvedenými v patentu EP-A-0 522 856.
Akrylamid (361,2 g), bis-akrylamid (33 g), TEMED (34 ml) a agaróza (8 g) se rozpustily v destilované vodě (660 ml). Přidal se magnetit (velikost částic od 7 do 12 mikrometrů), a míchal se po dobu 30 minut, dále se přidal transylvánský sopečný tuf (přírodní materiál iontové výměny plutonia, 568 g). Po další hodině míchání byla přidáním persíranu amonného ve vodě (0,25 %, 37 ml) vyvolaná polymerizace. Blok polymeru se rozdrtil na částice 70 až 220 mikrometrů a spékal se po dobu 6 hodin při teplotě 150 °C.
Produkt 2 byl vyroben metodou podle tohoto vynálezu.
Akrylamid (361,2 g), bis-akrylamid (33 g) a TEMED (34 ml) se rozpustily v destilované vodě (660 ml), přidaly se granule připravené podle příkladu 1 (412 g), dále se přidal transylvánský sopečný tuf (568 g). Po hodině míchání nastala přidáním síranu amonného ve vodě (0,25 %, 37 ml) polymerizace. Blok polymeru se rozdrtil na částice o velikosti 70 až 220 mikrometrů a spékal se 6 hodin při teplotě 150 °C. Zisk 1360 g.
Produkty 1 a 2 byly zkoumány EDAXem, aby se určilo nadbytečné množství křemíku (vlivem TVT) železa (vlivem oxidu železa) ve vnější hloubce 10 mikrometrů. Výsledek ukázal, že u produktu 1 byl základní poměr 60,38 železa ku 27,85 křemíku. U produktu 2 byl tento poměr 32,04 železa ku 53,49 křemíku. Z těchto výsledků je zřejmé, že produkt 2 obsahuje více selektivních měničů iontů a méně oxidu železa v povrchové vrstvě, než je tomu u produktu 1.
Příklad 13 - Amino forma kyseliny imidoacetyloctové (IDA) na fenolovém polymeru
Fenol (108,23 g) se rozpustil v roztoku 10 M hydroxidu sodného, přidal se formaldehyd (304 ml) a míchal se při 240 ot/min a teplotě 30 °C, po dobu 5 hodin. Přidal se roztok hydrátu di-sodné soli kyseliny IDA (195,08 g) ve vodě (150 ml) a zahřál se na 5 °C po dobu 4 hodin, přidaly se granule získané podle příkladu 1, a míchaly se 1 hodinu. Obsah se přelil do porcelánové odpařovací nádobky na pískovou lázeň při teplotě od 95 do 100 °C. Po získání homogenní tlusté viskózní vrstvy (za přibližně 4-6 hodin) se nádobka vložila do pece, kde při teplotě 105 °C došlo k spékání. Spečený magnetický koláč byl z nádobky po 36 hodinách separován, rozdrcen na velikost částic 45 až 420 mikrometrů, umyl se v destilované vodě, až se dosáhlo čisté neutrální kapaliny nad usazeninou. Suchý zisk 400 g.
Materiál typu IDA sodík připravený tak, jak bylo uvedeno byl kontaktován (mícháním) třemi díly 1 molámí kyseliny chlorovodíkové, kyselina se potom separovala od částic magnetem, tento proces se ještě jednou opakoval. Předchozí postup se opakoval za použití destilované vody (k dosažení neutrální kapaliny nad usazeninou). Amino forma se vyrobila omýváním neutrálního produktu dvěma díly 2 molámího hydroxidu amonného a to dvakrát, potom 1 dílem ůstojného činidla „pufr“ (0,1 molámí octan amonný, pH 5,5), a dále se odfiltrovala na tenkou suspenzi, tenká suspenze se potom před použitím omyla destilovanou vodou. Kapacita kovu byla v přebytku 85,000 pg Cu/g suchého produktu.
Příklad 14 - polymer na bázi kysličníku křemičitého
Roztok 1 se připravil následovně: křemičitan sodný (122 g) se rozpustil v destilované vodě. Přidal se trimethylsilan (8 ml), a granule připravené podle příkladu 1 (26 g), a míchal se při 240 ot/min po dobu 30 minut.
-9CZ 289628 B6
Roztok 2 se připravil následovně: ledová kyselina octová (134 ml) se smíchala s destilovanou vodou (500 ml). Oba roztoky (1 a 2) se současně přelily do 2 litrové polypropylenové kádinky ( a míchány při 240 ot/min) v proporcionálních poměrech k celkovému objemu, polymerizace začala po přibližně 4 hodinách, a vzniklý gel se nechal uzrát dalších 6 hodin. Gel se rozlámal na malé hrudky a přemístil do kovové misky se smaltovým povrchem, ke gelu se přidala destilovaná voda (500 ml), a gel se nechal 30 minut uležet. Voda se odstranila, tento postup se opakoval sedmkrát. Gel se zahřál v peci na teplotu 110 °C, zůstal při této teplotě po dobu 16 hodin a potom 42 hodin při teplotě 200 °C. Potom se ochladil, rozdrtil na částice o velikosti od 106 do 212 mikrometrů, omyl se destilovanou vodou (části byly zachyceny magnetem k čisté vrstvě kapaliny nad sedlinou).
PATENTOVÉ NÁROKY
Claims (20)
1. Magnetické částice, které obsahují jádro z magnetického materiálu obklopeného směsí vláknitého materiálu a pevného pojivá.
2. Magnetické částice podle nároku 1, kde jádro obsahuje oxid železa.
3. Magnetické částice podle nároku 1 nebo 2, kde vláknitý materiál obsahuje vlákna z organického polymeru.
4. Magnetické částice podle nároku 3, kde organický polymer obsahuje celulózu.
5. Magnetické částice podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, kde pojivo obsahuje agar.
6. Způsob přípravy magnetických částic podle nároku 1, vyznačující se tím, že se míchají částice jádra z magnetického materiálu v suspenzi, obsahující vlákna vláknitého materiálu a pojivo, pojivo se nechá ztuhnout, čímž dojde k ulpění vláken okolo jádra částic, načež se potažené částice jádra separují ze suspenze.
7. Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím, že pojivo se nechá ztuhnout zmrznutím, polymerizací nebo odpařováním ředidla.
8. Způsob podle nároku 6 nebo 7, vyznačující se tím, že vláknitý materiál obsahuje celulózu a pojivo obsahuje agar, který je zesítěn epichlorhydrinem, α,α-dichlor-p-xylenem nebo 1,8-dichloroktanem.
9. Způsob podle nároku 8, vyznačující se tím, že potažené částice se tepelně upravují·
10. Způsob podle kteréhokoliv nároku 6až 9, vyznačující se tím, že po separaci ze suspenze se jakýkoliv agregovaný tvar potažených částí rozdrtí a upraví na patřičnou velikost.
11. Kompozitní magnetická pryskyřice, vy značu j í cí se tí m, že obsahuje magnetické částice podle kteréhokoliv nároku 1 až 5, zalité do polymemí pryskyřice, která buďto obsahuje místa nebo má k sobě připojena místa, selektivní pro určité ionty.
12. Kompozitní magnetická pryskyřice podle nároku 11,vyznačující se tím, že magnetické částice jsou zality do organické polymemí pryskyřice, která obsahuje funkční skupiny, které jsou uzpůsobeny k selektivní absorpci příslušných iontů.
-10CZ 289628 B6
13. Kompozitní magnetický materiál podle nároku 12, vyznačující se tím, že pryskyřice obsahuje amidoxim, fenolformaldehyd, methylensulfonovou kyselinu, nebo skupiny kvartérního amonia.
14. Kompozitní magnetický materiál podle nároku 11,vyznačující se tím, že magnetické částice jsou zalité v organické polymemí pryskyřici, která má částice selektivního absorpčního činidla svázané navzájem.
15. Kompozitní magnetický materiál podle nároku 14, vyznačující se tím, že selektivní absorpční činidla obsahují hexakyanoželezitan draselnokobalnatý, oxid manganičitý, hydroxid titanu, nebo hlinitokřemičitany.
16. Kompozitní magnetický materiál podle nároku 11,vyznačující se tím, že magnetické částice jsou zality v polymeru na bázi silikátu.
17. Způsob odstranění iontů nečistot z vodního roztoku, ve kterém se nachází, vyznačující se tím, že
i) se kontaktuje roztok, který se má vyčistit, s částicemi kompozitní magnetické piyskyřice definované v nároku 12 až 17, ii) částice kompozitní magnetické pryskyřice se separují magnetickou filtrací z roztoku, iii) částice kompozitní magnetické pryskyřice se regenerují pomocí příslušného regeneračního roztoku, iv) regenerované částice kompozitní magnetické pryskyřice se separují z regeneračního roztoku, a
v) částice kompozitní magnetické pryskyřice se recyklují zpět do kroku i).
18. Způsob podle nároku 17, vyznačující se tím, že částice kompozitní pryskyřice se kontaktují proudem roztoku, který se má čistit.
19. Způsob podle nároku 17 nebo 18, vyznačující se tím, že kompozitní magnetické materiály, které selektivně absorbovaly ionty nečistot, se regenerují kontaktem s kyselým regeneračním roztokem.
20. Způsob podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že ionty nečistot jsou ionty kovů.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB9402334A GB9402334D0 (en) | 1994-02-07 | 1994-02-07 | Magnetic particles a method for the preparation thereof and their use in the purification of solutions |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ27995A3 CZ27995A3 (en) | 1995-12-13 |
| CZ289628B6 true CZ289628B6 (cs) | 2002-03-13 |
Family
ID=10750003
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ1995279A CZ289628B6 (cs) | 1994-02-07 | 1995-02-03 | Magnetické částice, kompozitní magnetický materiál, způsob jejich výroby a způsob čiątění roztoků |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0666577B1 (cs) |
| KR (1) | KR970700532A (cs) |
| AT (1) | ATE191989T1 (cs) |
| CA (1) | CA2182885A1 (cs) |
| CZ (1) | CZ289628B6 (cs) |
| DE (1) | DE69516322T2 (cs) |
| DK (1) | DK0666577T3 (cs) |
| ES (1) | ES2147593T3 (cs) |
| GB (1) | GB9402334D0 (cs) |
| GR (1) | GR3033793T3 (cs) |
| PT (1) | PT666577E (cs) |
| RU (1) | RU2113277C1 (cs) |
| SK (1) | SK283578B6 (cs) |
| WO (1) | WO1995021011A1 (cs) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999015023A2 (en) * | 1997-09-22 | 1999-04-01 | Kiwi Co-Operative Dairies Limited | Recovery process |
| FR2773416B1 (fr) | 1998-01-06 | 2000-02-11 | Bio Merieux | Particules magnetiques perfectionnees, leurs procedes d'obtention et leurs utilisations dans la separation de molecules |
| DE102006038206A1 (de) * | 2006-08-16 | 2008-02-21 | Siemens Ag | Verfahren zur Entfernung von in gelöster Form vorliegenden Fremdstoffen aus Abwasser |
| US8097164B2 (en) | 2007-11-08 | 2012-01-17 | Electric Power Research Institute, Inc. | Process for preparing magnetic particles for selectively removing contaminants from solution |
| DE102008046973A1 (de) * | 2008-09-12 | 2010-03-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zur Beseitigung von Verunreinigungen aus Wasser |
| ES2351751B2 (es) * | 2009-04-07 | 2011-09-08 | Empresa Nacional De Residuos Radiactivos, S.A. | Material particulado con propiedades magnéticas para el tratamiento de resisuos líquidos y la recuperación de metales en disolución. |
| WO2012155269A1 (en) * | 2011-05-17 | 2012-11-22 | Frank Gu | Superparamagnetic photocatalytic microparticles |
| US9691520B2 (en) | 2012-04-03 | 2017-06-27 | Korea Research Institute Of Chemical Technology | Method for preparing polymer-nanoparticles having core-shell structure by uniformly coating polymer on metal and inorganic particles, polymer-nanoparticles prepared thereby, and polymer-nanoparticle composite comprising same |
| WO2014038713A1 (ja) * | 2012-09-10 | 2014-03-13 | 学校法人慈恵大学 | 放射性セシウム除染剤及びその製造方法、並びに放射性セシウムの除去方法 |
| CN105129898B (zh) * | 2015-08-26 | 2017-12-12 | 宁波大学 | 可再生型氨基功能化磁性碳纳米复合材料及其制备方法和应用 |
| FR3050729A1 (fr) * | 2016-04-29 | 2017-11-03 | Ifp Energies Now | Procede de separation magnetique de la lignine et de la cellulose |
| RU2618079C1 (ru) * | 2016-05-23 | 2017-05-02 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт имени А.П. Александрова" | Композиционный фильтрующий материал для очистки водных сред |
| RU2670674C1 (ru) * | 2017-05-02 | 2018-10-24 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научно-исследовательский институт клинической и экспериментальной ревматологии" | Способ одновременного удаления интерлейкина-12 и интерлейкина-23 из биологических жидкостей с помощью магнитоуправляемых гранул |
| WO2019162362A1 (en) * | 2018-02-22 | 2019-08-29 | Universidade De Santiago De Compostela | Method for detoxification of food, feed and water contaminated with natural toxins |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2501042B2 (de) * | 1974-01-23 | 1977-12-08 | Rilsan Corp, Glen Rock, N.J. (V.StA.) | Pulver, dessen teilchen praktisch gleichfoermig mit einem nylon ueberzogen sind, das sich zu faedchen bzw. fasern ausziehen laesst |
| US4134831A (en) * | 1977-02-07 | 1979-01-16 | Battelle Memorial Institute | Method for lake restoration |
| US4861705A (en) * | 1983-01-31 | 1989-08-29 | Yeda Research And Development Company, Ltd. | Method for removing components of biological fluids |
| JPS59144105A (ja) * | 1983-02-07 | 1984-08-18 | Hitachi Metals Ltd | 不定型磁性体 |
| US4661327A (en) * | 1983-03-30 | 1987-04-28 | Phillips Petroleum Company | Recovery of mineral values using magnetically susceptible ion exchange agent |
| JPS614530A (ja) * | 1984-06-15 | 1986-01-10 | Nippon Bunseki Center | 放射性核種および重金属捕集材 |
| US4675113A (en) * | 1984-11-28 | 1987-06-23 | University Patents, Inc. | Affinity chromatography using dried calcium alginate-magnetite separation media in a magnetically stabilized fluidized bed |
| JPH01179401A (ja) * | 1988-01-07 | 1989-07-17 | Canon Inc | 磁性流体 |
| GB9115018D0 (en) * | 1991-07-11 | 1991-08-28 | Bradtec Ltd | Purification of solutions |
| DE69306481T2 (de) * | 1992-06-15 | 1997-04-30 | Kureha Chemical Ind Co Ltd | Harzgebundene magnetische Zusammensetzung und Gussstücke daraus |
-
1994
- 1994-02-07 GB GB9402334A patent/GB9402334D0/en active Pending
-
1995
- 1995-02-02 AT AT95300649T patent/ATE191989T1/de not_active IP Right Cessation
- 1995-02-02 DK DK95300649T patent/DK0666577T3/da active
- 1995-02-02 PT PT95300649T patent/PT666577E/pt unknown
- 1995-02-02 ES ES95300649T patent/ES2147593T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1995-02-02 DE DE69516322T patent/DE69516322T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1995-02-02 EP EP95300649A patent/EP0666577B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-02-03 SK SK141-95A patent/SK283578B6/sk unknown
- 1995-02-03 CZ CZ1995279A patent/CZ289628B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1995-02-07 CA CA002182885A patent/CA2182885A1/en not_active Abandoned
- 1995-02-07 RU RU95101850/04A patent/RU2113277C1/ru not_active IP Right Cessation
- 1995-02-07 KR KR1019960704283A patent/KR970700532A/ko not_active Ceased
- 1995-02-07 WO PCT/US1995/001543 patent/WO1995021011A1/en active Application Filing
-
2000
- 2000-06-27 GR GR20000401492T patent/GR3033793T3/el not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0666577B1 (en) | 2000-04-19 |
| ES2147593T3 (es) | 2000-09-16 |
| CZ27995A3 (en) | 1995-12-13 |
| CA2182885A1 (en) | 1995-08-10 |
| RU2113277C1 (ru) | 1998-06-20 |
| DE69516322D1 (de) | 2000-05-25 |
| EP0666577A1 (en) | 1995-08-09 |
| GB9402334D0 (en) | 1994-03-30 |
| WO1995021011A1 (en) | 1995-08-10 |
| ATE191989T1 (de) | 2000-05-15 |
| SK283578B6 (sk) | 2003-09-11 |
| GR3033793T3 (en) | 2000-10-31 |
| DE69516322T2 (de) | 2000-11-23 |
| SK14195A3 (en) | 1995-08-09 |
| DK0666577T3 (da) | 2000-09-04 |
| KR970700532A (ko) | 1997-02-12 |
| RU95101850A (ru) | 1996-12-27 |
| PT666577E (pt) | 2000-10-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5855790A (en) | Magnetic particles, a method for the preparation thereof and their use in the purification of solutions | |
| CZ289628B6 (cs) | Magnetické částice, kompozitní magnetický materiál, způsob jejich výroby a způsob čiątění roztoků | |
| Fang et al. | Removal of fluoride using some lanthanum (III)‐loaded adsorbents with different functional groups and polymer matrices | |
| US5397476A (en) | Purification of solutions | |
| Ngah et al. | Adsorption of dyes and heavy metal ions by chitosan composites: A review | |
| Šebesta | Composite sorbents of inorganic ion-exchangers and polyacrylonitrile binding matrix: I. Methods of modification of properties of inorganic ion-exchangers for application in column packed beds | |
| Sakaguchi et al. | Recovery of uranium from seawater by immobilized tannin | |
| Kosandrovich et al. | Fibrous ion exchangers | |
| Mimura et al. | Selective uptake of cesium by ammonium molybdophosphate (AMP)-calcium alginate composites | |
| KR102017989B1 (ko) | 방사성 세슘이온 흡착 나노섬유 복합체와 그 제조방법 및 이를 이용한 방사성 세슘의 제염방법 | |
| AU743372B2 (en) | Self-scintillating sheet material for radioactive species analysis | |
| EP2451574B1 (en) | A polymer composite for extracting cesium from nuclear waste solutions and/ or other inorganic waste solutions | |
| US5464603A (en) | Method of treating aqueous iodide solutions | |
| ARPA et al. | Heavy metal removal from aquatic systems by Northern Anatolian smectites | |
| JPS61240199A (ja) | 放射性廃棄物の処理方法 | |
| Chang et al. | Removal of Hg2+ from aqueous solution using alginate gel containing chitosan | |
| RU2060231C1 (ru) | Ионообменная смола в качестве полимерного адсорбента и способ адсорбирования и удаления загрязнений | |
| Fuks et al. | Sorption of selected radionuclides from liquid radioactive waste by sorbents of biological origin: The alkaline earth alginates | |
| RU2663173C1 (ru) | Сорбирующий материал | |
| JPH03232528A (ja) | 懸濁性不純物除去用吸着剤および除去方法 | |
| Nelson et al. | Ion exchange separation of cesium from alkaline waste supernatant solutions | |
| JPS5948941B2 (ja) | ウランの捕集法 | |
| JP2009066486A (ja) | 半金属吸着材 | |
| JPS62232598A (ja) | 放射性物質を含む水の処理方法 | |
| Roundhill | Phase Transfer Extraction and Adsorption Methods |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20050203 |