DE1054966B - Verfahren zur Adsorption von komplexen Anionen oder Anionen sehr hohen Molekulargewichts - Google Patents

Description

• Verfahren zur Adsorption von komplexen Anionen oder Anionen sehr hohen Molekulargewichts Die Adsorption von komplexen Anionen und von Anionen sehr hohen Molekulargewichts mittels stark basischer Anionenaustauscher ist bekannt. Vorbekannte quaternäre Harze, wie sie z. B. aus der USA.-Patentschrift 2 591 573 bekannt sind, haben sich jedoch für die Adsorption von komplexen Anionen und Anionen sehr hohen Molekulargewichts, insbesondere bei der Adsorption von Uran aus dieses enthaltenden Ablaugen, als nicht befriedigend erwiesen.
• Es wurde gefunden, daß eine wesentlich höhere Adsorptionsfähigkeit für derartige Anionen erhalten wird, wenn man unlösliche vernetzte Polymerisate aus vinylaromatischen Kohlenwasserstoffen, die am aromatischen Kern anionabsorbierende Gruppen der allgemeinen Formel enthalten, wobei Y jeweils ein Anion, A eine Alkylengruppe mit zwei bis sechs Kohlenstoffatomen - vorzugs weise eine Äthylengruppe oder die Gruppe CH3 - C2H, - N - CH, -und R1, R2 und R3 Methyl- oder Äthpl- oder ß-Hydroxäthylradikale darstellen, verwendet.
• Die erfindungsgemäß angewandten Austauscherharze sind stark basische bisquaternäre Ammonium-Austauscherharze und stellen Mischpolymerisate aus 98 bis 99,5 °/0, vorzugsweise 9901,, eines Monovinylkohlenwasserstoffes und 2 bis 0,5 O/o, vorzugsweise t°/0, einer Polyvinylidenverbindung, die an den aromatischen Kernen Substituenten der oben angegebenen allgemeinen Formel als funktionelle anionabsorbierende Gruppen tragen, dar.Vorzugsweise geeignet sind Mischpolymerisate, die sich von Styrol als Monovinylkohlenwasserstoff ableiten. Ausgezeichnet wirken solche Harze, die fünf bis zehn der genannten funktionellen Gruppen, berechnet auf jeweils zehn aromatische Kerne, an diesen tragen. Bevorzugt geeignet sind Harze, bei denen in den funktionellen Gruppen A Äthylen, Y Hydroxyl und R1, R2 und R3 Methylgruppen sind.
• Die Herstellung dieser Austauscherharze wird hier nicht beansprucht und ist Gegenstand der Auslegeschrift 1042236.
• Soweit die Harze in Salzform erhalten werden (Y = Halogen oder Sulfat), lassen sie sich für die Anwendung in Hydroxylform überführen, indem man sie mit einer wäßrigen Lösung einer Base, etwa Natriumhydroxyd, wäscht. Besonders vorteilhaft verhalten sich im Rahmen des Verfahrens solche Harze, bei denen sämtliche Alkylsubstituenten an zwei Stickstoffatomen Methylgruppen sind und die Alkylengruppe zwischen den Stickstoffatomen eine Äthylengruppe ist.
• Beispiel Entfernung von Uran aus wäßrigen Carbonatlösungen Je 20 ccm eines erfindungsgemäß zu verwendenden Harzes (Handelsname AMBERLITE XE-138) und eines bekannten stark basischen Harzes (Handelsname AMBER-LITE IRA-400) werden jeweils in eine 50-ccm-Bürette gebracht. Durch die Schüttungen läßt man mit einer Geschwindigkeit von 2,7 ccm/Min. eine wäßrige Lösung fließen, die im Liter enthält: 0,90 g Uran in Form von Na4UO2(COs)3, 10,0 g Na2CO3, 4,0 g NaHCOs.
• Der Ablauf wird auf Uran analysiert. Nach einem Durchlauf von 2080 ccm Lösung ist Uran im Ablauf feststellbar (Durchbruch). Der Zulauf wird so lange fortgesetzt, bis die Urankonzentrationen im Zulauf und im Ablauf die gleichen sind. Dann wird die Harzschüttung mit einer lmolaren, wäßrigen Lösung von NaC1 mit einem Fünftel der vorherigen Geschwindigkeit gespült, bis alles Uran entfernt ist.
• Die Adsorption erfolgt vermutlich nach der Formel R+C1- + Na4UO2(CO3)3 o R4UO2(CO3)3 + NaCl, obei R+ das Kation des Harzes bezeichnet. Die Elutionaktion verläuft in der entgegengesetzten Richtung.
• Das Ergebnis ist in der nachfolgenden Tabelle zulmmengestellt, dabei sind in der rechten Spalte die ent-?rechenden Zahlen mit einem vorbekannten Austauscherarz AMBERLITE IRA-400 zum Vergleich angegeben.

  Nach der

  Harz Erfindung AMBERLITE

  verwendetes IRAdOO

  Harz

  cm-Harz ............ 20,0 ccm 20,0 ccm

  cm-Lösung bis Durch-

  bruch 2080 ccm 1700 ccm

  g U adsorbiert bis

  Durchbruch ........ 1872 mg 1530 mg

  ng Ulccm-Harz adsor-

  biert bei Durchbruch 93,6 mg/ccm 76,5 mglcem

  g U vom Harz abgelöst 1958 mg U 1618 mg U

  ng U/ccm-Harz abge-

  löst ............... 97,9 mg/ccm 80,9 mg/ccm

  PATENTANSPROCHE: 1. Verfahren zur Adsorption von komplexen Anionen oder von Anionen sehr hohen Molekulargewichts aus wäßrigen Lösungen mittels stark basischer Anionenaustauscher, dadurch gekennzeichnet, daß ein unlösliches vernetztes Polymerisat aus vinylaromatischen Kohlenwasserstoffen, die am aromati- tischen Kern anionabsorbierende Gruppen der allgemeinen Formel enthalten, wobei Y jeweils ein Anion, A eine Alkylengruppe mit zwei bis sechs Kohlenstoffatomen - vorzugsweise eine Äthylengruppe oder die Gruppe und R1, R2 und R3 Methyl- oder Äthyl- oder jB-Hydroxäthylradikale darstellen, verwendet wird.

Claims (1)

1. 2 Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung eines bisquaternären Mischpolymerisats aus 98 bis 99,5°/0, 01o' vorzugsweise 99%, eines Monovinylkohlenwasserstoffes, insbesondere Styrol, und 2 bis 5%, vorzugsweise 1 °/0, einer Polyvinylidenverbindung, das an den aromatischen Kernen fünf bis zehn absorbierende Gruppen der allgemeinen Formel, berechnet auf je zehn aromatische Kerne, trägt.

   3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Anwendung eines Harzes, in dessen funktioneller Gruppe äthylen, Y Hydroxyl und R1, R2 und R5 Methylgruppen sind.

   In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 616 877; R. Kunin und R. J. Myers, Jan Exchange Resins, New York, 1951, S. 135 ff.