DE2021629C - Ion exchange material for trapping metal ions from aqueous solutions - Google Patents
Ion exchange material for trapping metal ions from aqueous solutionsInfo
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Description
Eine Lösung, die Kupfer als Cu2+-Ionen enthält, passiert nach dem Ansäuern mit Salzsäure, Schwefelsäure oder Salpetersäure auf den pH-Wert 4 bzw. nach erfolgtem Abpuffern der eventuell stärker sauren Lösung auf diesen pH-Wert eine Säule von 1 kg PoIyäthylenimin-Cellulose. Dieses Material sorbiert hierbei Kupfer unter Blaufärbung. Nach dem Waschen der Säule mit Wasser behandelt man das Cellulosematerial mit einer verdünnten Mineralsäure, z. B. mit 2normaler Salzsäure. Hierbei wird das sorbierte Kupfer wieder eluiert. Aus Lösungen des Kupfers des pH-Wertes von 4 ist Cu2+ selektiv sorbierbar und kann von hohen Üoerschüssen in der Lösung befindlicher Ionen getrennt werden. Dies gilt für die Ionen Zn24, Ni2+, Co2+, Mg2+, Cd2+, Pb2+, Al3+, Fe3+. Cr3+.A solution that contains copper as Cu 2+ ions passes through a column of 1 kg of polyethyleneimine after acidification with hydrochloric acid, sulfuric acid or nitric acid to pH 4 or after the possibly more acidic solution has been buffered to this pH -Cellulose. This material sorbs copper and turns it blue. After washing the column with water, the cellulosic material is treated with a dilute mineral acid, e.g. B. with 2N hydrochloric acid. Here the sorbed copper is eluted again. From solutions of copper with a pH value of 4, Cu 2+ is selectively sorbable and can be separated from high excess ions in the solution. This applies to the ions Zn 24 , Ni 2+ , Co 2+ , Mg 2+ , Cd 2+ , Pb 2+ , Al 3+ , Fe 3+ . Cr 3+ .
Cu2+ wird im pH-Bereich 3 bis 12 durch Polyäthylenimin-Cellulose sorbiert, also auch aus stark aminoniakalischen Lösungen.Cu 2+ is sorbed by polyethyleneimine cellulose in the pH range 3 to 12, i.e. also from strongly aminoniacal solutions.
B e i s ρ i e 1 2B e i s ρ i e 1 2
Abfangen von Vanadium als Vanadat
aus wäßriger LösungScavenging vanadium as vanadate
from aqueous solution
Eine Lösung, die Vanadium als Vanadat enthält, wird gegebenenfalls durch geeignete Zusätze einer Mineralsäure oder einer Lauge oder eines Pulvers, wie beispielsweise Alkalimetallacetat, auf einen pH-Wert von 4 eingestellt. Eine Säule, die 1 kg PoIyäthylenimin-Cellulose enthält, sorbiert aus dieser 6.« Lösung 8,8 g Vanadium. Dieses kann nach dem Waschen der Säule mit Wasser mit lnormaler Schwefelsäure oder Salzsäure oder auch mit Natron- oder Kalilauge mit einem pH-Wert von 9,5 eluiert werden.A solution that contains vanadium as vanadate is optionally made by suitable additives Mineral acid or an alkali or a powder, such as alkali metal acetate, to a pH value set of 4. A column containing 1 kg of polyethyleneimine cellulose contains, sorbs 8.8 g of vanadium from this 6th solution. This can be done after washing the column with water with normal sulfuric acid or hydrochloric acid or with sodium or potassium hydroxide solution with a pH value of 9.5.
Abfangen von Molybdän als Molybdat
aus wäßriger LösungTrapping of molybdenum as molybdate
from aqueous solution
Das Abfangen erfolgt wie im Beispiel 2 beschrieben. Eluiert \ ird mit 3normaler Salzsäure, welcher 1% Alkalimetallrhodanid zugesetzt ist. Aufnahmekapazität: 8,5 g Molybdän/kg Polyäthylenimin-Cellulose. Aus solchen schwachsauren Lösungen sorbiertes Molybdän kann auch mit Alkalilaugen oder Ammoniaklösung desorbiert werden, um das lonenaustauschermaterial zu regenerieren.The interception takes place as described in Example 2. It is eluted with 3 normal hydrochloric acid, which contains 1% Alkali metal rhodanide is added. Absorption capacity: 8.5 g molybdenum / kg polyethyleneimine cellulose. Molybdenum sorbed from such weakly acidic solutions can also be mixed with alkali lye or ammonia solution are desorbed in order to regenerate the ion exchange material.
Abfangen von Wolfram als Wblframat und Molybdän als Molybdat aus wäßriger LösungTrapping of tungsten as tungsten and molybdenum as molybdate from aqueous solution
Ein Volumer nner Probelö,ung zwischen 1 und 10 1, die 15 g Wolfram als Wolframat und 5 g Molybdän als Molybdat enthält, wird nach Einstellen des pH-Wertes auf 4 in einer Säule mit 1 kg Polyäthylenimin-Cellulose in Kontakt gebracht. Im Durchlauf werden durchschnittlich nur 0,5% des ursprünglich vorhandenen Wolframs und Molybdäns wiedergefunden. — Die beiden Metalle können gemeinsam mit Alkalilauge oberhalb pH 10 eluiert werden. Man kann jedoch zunächst das Molybdän mit 3normaler Salzsäure, die etwa 1% Alkalimetal'rhodanid enthält, sodann das nocii scrbierte Wolfram mit 0,01- bis lnormaler Alkalilauge eluieren Ebenso kann man mit einer Lösung verfahren, welche die Metalle Vanadium, Molybdän und Wolir'-m enthält.A volume test solution between 1 and 10 1, which contains 15 g of tungsten as tungstate and 5 g of molybdenum as molybdate, after adjusting the pH brought into contact on 4 in a column with 1 kg of polyethyleneimine cellulose. Be in the run on average only 0.5% of the originally present tungsten and molybdenum were recovered. - The two metals can be eluted together with alkali lye above pH 10. One can but first the molybdenum with 3N hydrochloric acid, which contains about 1% alkali metal thiocyanate, Then the eluted tungsten with 0.01 to 1 normal alkali lye can also be used proceed with a solution which contains the metals vanadium, molybdenum and Wolir'-m.
Beispiel 5
Abfangen von Palladium aus wäßriger LösungExample 5
Scavenging palladium from aqueous solution
Eine salzsaure Lösung, die Palladium als Palladium(II)-Salz enthält und deren Säuregehalt zwischen 0,1 und 10% HCl liegen kann, passiert eine Säule, die mit 1 kg Polyäthylenimin-Cellulose beschickt ist. Nach dem Waschen mit Wasser ist die erfolgte Sorption des Palladiums an einer Gelbfärbung des Cellulosematerials kenntlich. Die Eluierung des Palla-A hydrochloric acid solution containing palladium as a palladium (II) salt contains and the acidity of which can be between 0.1 and 10% HCl, passes through a column, which is charged with 1 kg of polyethyleneimine cellulose. After washing with water it is done Sorption of the palladium is recognizable by a yellow coloration of the cellulose material. The elution of the palla
S diums kann mit Ammoniak oder salzsaurer wäßriger Lösung von Thioharnstoff erfolgen. Die Bestimmung des eluierlen Palladiums nach erfolgter Sorption aus 10%ig salzsauren Lösungen ergibt eine kapazität von 10,4 g Pd/kg Polyäthylenimin-Cellulose.S diums can be done with ammonia or hydrochloric acid aqueous solution of thiourea. The determination of the eluted palladium after sorption from 10% hydrochloric acid solutions results in a capacity of 10.4 g Pd / kg polyethyleneimine cellulose.
ίο Palladium kann durch Sorption aus mindestens
lnormal salzsauren Lösungen von den Ionen Cu2'. Ni2+, Co2+, Cd2+, Pb*+, Zn2+, Al3+, Fe3+, Cr3+ getrennt
werden.
• Auch konnten die Ionen Pt44, Rh3+, Au3+ und Co2 ·
bzw. Co3+ abgefangen werden, um weitere Beispiele
zu nennen. Kobalt wird ab pH 4,8 bis zum Neutralbereich sorbiert, die Elution des Co2+ gelingt mit
Mineralsäure schon bei pH 4, die des Co3+ nicht einmal
mit konzentrierten Mineralsäuren; es wird vor-ίο Palladium can be separated from the ions Cu 2 'by sorption from at least normal hydrochloric acid solutions. Ni 2+ , Co 2 +, Cd 2+ , Pb * +, Zn 2+ , Al 3 +, Fe 3+ , Cr 3+ can be separated.
• The ions Pt 44 , Rh 3+ , Au 3+ and Co 2 · or Co 3+ could also be trapped, to name further examples. From pH 4.8 cobalt is sorbed down to the neutral range, the elution of the Co 2+ succeeds with mineral acid already at pH 4, that of the Co 3+ not even with concentrated mineral acids; it will be
ao teilhafterweise zuerst zu Co2+ reduziert, bevor es wie angegeben eluiert wird.ao advantageously first reduced to Co 2+ before it is eluted as indicated.
Wie die Beispiele zeigen, ist es mit Hilfe des erfindungsgemäßen Ionenaustauschermaterials möglich, sowohl Metall-Kationen als auch Metalle entha ;nde Anionen aus 'wäßriger Lösung abzufangen. Weitere große Vorteile dieses erfindungsgemäßen Ionenaustauschermaterials sind seine lanje Lebensdauer, da die Sorptionsfähigkeit auch nach zahlreichen Regenerierungsvorgängen nicht wesentlich absinkt, sowie die überraschend hohe Sorptionsgeschwindigkeit, die in der Größenordnung von 10 Minuten liegt.As the examples show, it is possible with the aid of the ion exchange material according to the invention to capture both metal cations and metal-containing anions from aqueous solution. Further great advantages of this ion exchange material according to the invention are its long service life, since the Sorption capacity does not decrease significantly even after numerous regeneration processes, as well as the surprisingly high sorption speed, which is of the order of 10 minutes.
Eine besondere Bedeutung erlangt das erfindungsgemäße Ionenaustauschermaterial zum Abfangen der genannten Metalle aus ihren wäßrigen Lösungen beispielsweise auf dem Gebiet der Abwasserreinigung. Auch hat es sich sehr gut für die Reingewinnung jeweils eines der vorgenannten Metalle aus wäßrigen Lösungen neben den anderen Metallen als Verunreinigungen bewährt.The ion exchange material according to the invention is particularly important for intercepting the said metals from their aqueous solutions, for example in the field of wastewater treatment. It has also proven to be very good for the purification of one of the aforementioned metals from aqueous Solutions alongside the other metals as impurities.
Claims (5)
Das Ausgangsmaterial der vorgenannten Art be-Cellulose is a material with the desired ion exchange properties. Natural, lignin-free cellulose or regenerated celluloses such as viscose cellulose (rayon) or "copper silk" produced by the copper oxide-ammonia process as well as the "Chardonnese silk" obtained from nitrocellulose by reducing the splitting off of nitro groups are preferably used.
The starting material of the aforementioned type is
Das so hergesteilte, Polyäthylenimin gebunden enthaltende lonenaustauschermaterial eignet sich in hervorragender Weise zur Lösung der gestellten Aufgabe, nämlich zum Abfangen von Metallionen und/oder Metalle enthaltenden Ionen, insbesondere von Metallen der I., V., VI. und/oder VIII. Nebengruppe des Periodensystems der Elemente, aus wäßrigen Lösungen, was durch die folgenden Beispiele belegt sei:ao After the treatment with the aqueous polyethyleneimine solution, the resulting product is washed thoroughly with water in order to remove the unbound polyethyleneimine from it.
The ion exchange material produced in this way and containing bound polyethyleneimine is outstandingly suitable for solving the problem, namely for trapping metal ions and / or ions containing metals, in particular metals of the I., V., VI. and / or VIII. Subgroup of the Periodic Table of the Elements, from aqueous solutions, which is demonstrated by the following examples:
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19702021629 DE2021629C (en) | 1970-05-02 | Ion exchange material for trapping metal ions from aqueous solutions | |
GB1026871A GB1351272A (en) | 1970-05-02 | 1971-04-20 | Methods for recovering metal ions from aqueous solutions thereof |
NL7105704A NL7105704A (en) | 1970-05-02 | 1971-04-27 | |
FR7115446A FR2090964A5 (en) | 1970-05-02 | 1971-04-29 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19702021629 DE2021629C (en) | 1970-05-02 | Ion exchange material for trapping metal ions from aqueous solutions |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2021629A1 DE2021629A1 (en) | 1971-12-30 |
DE2021629C true DE2021629C (en) | 1972-12-28 |
Family
ID=
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