DE69815932T2

DE69815932T2 - Verbesserte chelatbildende Harze

Info

Publication number: DE69815932T2
Application number: DE69815932T
Authority: DE
Inventors: Jeannot Lucien Hawecker; Jacques Franc; Joanna Surowiec
Original assignee: Rohm and Haas Co
Current assignee: Rohm and Haas Co
Priority date: 1997-04-21
Filing date: 1998-04-16
Publication date: 2004-05-19
Anticipated expiration: 2018-04-17
Also published as: JPH10296095A; KR100297460B1; KR19980081487A; EP0874004A1; CN1143876C; TW454027B; EP0874004B1; US5804606A; CA2234880A1; DE69815932D1; JP4150442B2; ID20184A; CN1197085A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft verbesserte chelatbildende Harze. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung makroporöse, chelatbildende Harze mit verbesserter Stabilität und Kapazität bei der Entfernung von Kationen (z. B. Kalzium, Magnesium, Barium und Strontium) aus Salzlösungen und bei der Entfernung von Metallen (z. B. Nickel, Kupfer, Antimon und Zink) aus Abfallströmen.
Die moderne Produktion von Chlorgas und Metallhydroxiden beruht auf der Elektrolyse von Salzlösungen (NaCl) unter Verwendung von Chloralkalimembranzellen. In den Chloralkalimembranzellen verhindert die Membran die Vermischung der Lauge (NaOH) und des Wasserstoffs mit der Salzlösung und dem Chlor, indem sie nur Wasser und Natriumionen (Kationen) durchlässt. Diese Membranen sind sehr robust, können aber durch die Ausfällung von Härteionen wie etwa Kalzium, Magnesium, Strontium und Barium beschädigt werden. Daher ist die Leistung und die Lebensdauer dieser Membranen direkt abhängig von der Menge an vorliegenden Härteionenverunreinigungen. Um die Anteile der Härteionen auf das erwünschte Niveau von weniger als 20 ppb zu verringern, wurden selektive chelatisierende Ionenaustauschharze entwickelt. Insbesondere Ionenaustauscher, die entweder Aminoalkylphosphonsäuregruppen oder Aminodiessigsäuregruppen enthalten, erwiesen sich als wirksam bei der Verringerung des Gehalts an Härteionen in Salzlösungen auf weniger als 20 ppb. Wenn der Ionenaustauscher mit den Härteionen erschöpft ist, kann er auf einfache Weise mit Lauge regeneriert werden.
Auch der Schwermetallabfall aus verschiedenen Galvanisier- und Herstellungsindustrien ist nach wie vor ein Umweltproblem. Oft ist die Entfernung dieser Metalle aus Abfallströmen kompliziert aufgrund der Gegenwart von anderen guten Metallionen (z. B. Natrium oder Kalzium), die keine Bedrohung der Umwelt darstellen. Die Entfernung aller Metallionen würde unökonomisch sein und daher wurden Harze entwickelt, die selektiv die Schwermetallionen in Gegenwart anderer Ionen entfernen. Die Iminodiessigsäureharze und Aminoalkylphosphonsäureharze repräsentieren diesen Typ von schwermetallselektiven Harzen.
Aminoalkylphosphonsäureharze, die bei der Reinigung von Salzlösung verwendet werden, sollten eine große Kapazität aufweisen für diese selektive Entfernung von Kalzium- und Magnesium-Ionen aus konzentrierter Salzlösung. Zusätzlich sollten diese Harze eine hohe Beständigkeit gegenüber osmotischem Schock aufweisen, so dass ein Abfallen bei den konzentrierten Salzlösungen und Laugen wie etwa die konzentrierten Salzlösungen und Laugen, die in Chloralkalizellen auftreten, nicht auftritt. Zusätzlich zum Entfernen von Härteionen wie etwa Kalzium und Magnesium sollte das Harz auch in der Lage sein, Strontium- und Barium-Ionen zu entfernen, die schwerer aus konzentrierter Salzlösung zu entfernen sind. Da die Selektivität für Strontium und Barium nicht so hoch ist wie für Kalzium und Magnesium, werden diese Ionen als erstes wieder freigesetzt, wenn das Harz erschöpft ist. Die Gegenwart erhöhter Anteile an Strontium im Abfluss kann als Zeichen dafür verwendet werden, dass ein Durchbruch bevorsteht und eine Regeneration durchgeführt werden sollte. Daher ist ein Harz mit einer guten Kapazität sowohl für Strontium als auch Kalzium notwendig.
Die Entwicklung von makroretikularen oder makroporösen Aminoalkylphosphonsäureharzen zur Verwendung bei der Enthärtung von Salzlösungen wurde in der US-A-4,002,564 sowie der US-A-4,818,773 beschrieben. In der US-A-4,002,564 wird die Synthese von makroporösen Aminoalkylphosphonharzen durch Funktionalisierung makroporöser Styrol/Divinylbenzolcopolymere beschrieben. Diese Harze zeigen eine gute Kapazität für die Entfernung von Metallionen. In der US-A-4,818,773 werden makroporöse Aminoalkylphosphonharze mit einer Porosität von 0,80–1,10 cm³/g, einer sichtbaren Dichte von 0,354–0,425 g/ml und einer Wasserrückhaltung von 50–60 Prozent (%) in der Säureform beschrieben, die eine hohe Beständigkeit gegenüber osmotischem Schock (größer als 90% intakte Kügelchen nach 30 Schocks) und eine adäquate Austauschkapazität (theoretische Kapazität für Kalziumionen nicht mehr als 31 g/ml) bei der Verwendung bei der Reinigung von konzentrierten Salzlösungen zeigen.
Ein Verfahren zur Herstellung von Aminoalkylphosphonsäureharzen in einem Schritt ohne Zusatz von Formaldehyd wird in US-A-5,109,074 beschrieben. Ein alternatives Verfahren zur Herstellung von Aminoalkylphosphonsäureharzen zur Verwendung bei der Salzlösungsreinigung wird in US-A-4,442,231 berichtet.
Gelartige aminoalkylphosphon- und iminodiessigsäure chelatisierende Harze, in denen eine Kern/Schalenmorphologie verwendet wird, sind in der US-A-4,895,905 beschrieben.
Wir haben nun herausgefunden, dass bestimmte makroporöse Copolymere, produziert durch Suspensionspolymerisation von Monovinylaromaten, Divinylaromaten und sauerstoffenthaltenden Vernetzern in Gegenwart eines Phasenverlängerers, die ferner mit Aminoalkylphosphonsäure oder Aminoiessigsäuregruppen funktionalisiert sind, eine verbesserte Stabilität und Kapazität bei (i) der Entfernung von Kationen wie etwa Kalzium, Magnesium, Strontium sowie Barium aus Salzlösungen, zum Beispiel Salzlösungen, die in Chloralkalizellen verwendet werden, zeigen, sowie (ii) die Entfernung von Metallen wie etwa Nickel, Kupfer, Antimon und Zink aus Abfallströmen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein makroporöses chelatbildendes Ionenaustauschharz zur Verfügung gestellt, das ein Copolymer umfasst, welches (i) 86 bis 94 Gew.-%-Einheiten umfasst, die von aromatischem Monovinylmonomer wie etwa Styrol, Vinyltoluol oder Vinylethylbenzol, vorzugsweise Styrol abgeleitet sind (ii) 4 bis 8 Gew.-%-Einheiten abgeleitet von aromatischem Divinylmonomer wie etwas Divinylbenzol oder Divinylnaphthalin, vorzugsweise Divinylbenzol, und (iii) 2 bis 6 Gew.-% Einheiten abgeleitet von sauerstoffenthaltenden Vernetzermonomereinheiten umfassend Trimethylolpropantrimethacrylat, Diethyleneglycoldimethacrylat oder Diethylenglycoldivinylether, vorzugsweise Trimethylolpropantrimethycrylat (TMPTMA), wobei das Copolymer mit Aminoalkylphosphonsäuregruppen oder Iminodiessigsäuregruppen funktionalisiert ist.
Vorzugsweise liegt das aromatische Divinylmonomer in dem Copolymer in einer Menge von etwa 6 Gew.-%, basierend auf dem Gewicht des Copolymers, vor.
Vorzugsweise liegt das sauerstoffenthaltende Vernetzermonomer in dem Copolymer in einer Menge von etwa 4 Gew.-%, basierend auf dem Gewicht des Copolymers, vor.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird auch ein Verfahren zur Herstellung eines makroporösen chelatisierenden Ionenaustauschharzes zur Verfügung gestellt, welches umfasst:
(I) Suspensionsspolymerisieren einer Monomermischung umfassend (i) 86 bis 94 Gew.-% aromatisches Monovinylmonomer wie etwa Styrol, Vinyltoluol oder Vinylethylbenzol, vorzugsweise Styrol, (ii) 4 bis 8 Gew. % aromatisches Divinylmonomer wie etwa Divinylbenzol oder Divinylnaphthalin, vorzugsweise Divinylbenzol, sowie (iii) 2 bis 6 Gew.-% sauerstoffenthaltender Vernetzermonomereinheiten, umfassend Trimethylolpropantrimethacrylat, Diethylenglycoldimethacrylat oder Diethylenglycoldivinylether, vorzugsweise Trimethylolpropantrimethacrylat, wobei die Prozentanteile der Monomere auf dem Gewicht der Monomermischung basieren, und die Polymerisation in Gegenwart von 40 bis 48 Gew. % eines Phasenstreckmittels wie etwa Methylisobutylcarbinol (MIBC – auch als 4-Methyl-2-pentanol bekannt), und der Prozentanteil des Phasenstreckmittels auf dem Gesamtgewicht von Phasenstreckmittel und Monomermischung basiert, sowie (II) Funktionalisieren des resultierenden Copolymers mit Aminoalkylphosphon- oder Iminodiessigsäuregruppen.
Vorzugsweise liegt in dem Verfahren zur Herstellung des chelatbildenden Harzes das aromatische Divinylmonomer in einer Menge von etwa 6 Gew.-% vor, basierend auf dem Gewicht der Monomermischung.
Vorzugsweise liegt das sauerstoffenthaltende Vernetzermonomer in dem Verfahren zur Herstellung des chelatbildenden Harzes in einer Menge von etwa 4 Gew.-% vor, basierend auf dem Gewicht der Monomermischung.
Vorzugsweise wird das Phasenstreckmittel in einer Menge von 40 bis 44 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht von Phasenstreckmittel und Monomermischung verwendet.
Die Suspensionspolymerisation wird in Gegenwart eines Polymerisationsstarters durchgeführt, wie etwa Benzoylperoxid oder tertiäres Butylperoctoat, das in der organischen Phase löslich ist, welche die Monomermischung und das Phasenstreckmittel enthält.
Wir haben herausgefunden, dass bei der Herstellung der chelatbildenden Harze gemäß der vorliegenden Erfindung die Verwendung des sauerstoffenthaltenden Vernetzers, vorzugsweise Trimethylolpropantrimethacrylat (2–6 Gew.-%, vorzugsweise etwa 4 Gew.-%) zusätzlich zum aromatischen Divinylmonomer, vorzugsweise Divinylbenzol (4–8 Gew.-%, vorzugsweise etwa 6 Gew.-%) und bei etwa 40–48% Phasenstreckmittel, vorzugsweise Methylisobutylcarbinol, das Niveau sowohl der physikalischen Stabilität als auch der Betriebskapazität des fertigen funktionalisierten Harzes erhöht ist. Obwohl dies nicht vollständig verstanden ist, wird angenommen, dass die Verwendung von sauerstoffenthaltenden Vernetzern wie etwas Trimetylpropantrimethacrylat die Struktur und/oder die hydrophile Natur des Harzes verändern, um eine viel höhere Betriebskapazität im Vergleich zu Harzen, die ohne sauerstoffenthaltenden Vernetzer hergestellt wurden, ergibt.
Die gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung erzeugten Harze haben nicht die Porositätseigenschaften und sind osmotisch stabiler als die Aminoalkylphosphonsäureharze, die in der US-A-4,818,564 beschrieben sind. Die gemäß der vorliegenden Erfindung erzeugten Harze sind auch den in der US-A-4,002,564 beschriebenen Harze überlegen. Die Betriebsleistung der Harze, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wurden, ist gleich oder höher als die anderer Harze, die größere Funktionalisierungsgrade aufweisen. Noch überraschender wurde gefunden, dass die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten Harze eine höhere Kapazität/Selektivität für Strontium aufweisen im Vergleich zu anderen Aminoalkylphosphonharzen.
Es wird angenommen, dass durch Manipulation der Struktur der Polymermorphologie durch die Verwendung von bestimmten Vernetzern/Vernetzergehalten und einem bestimmten Gehalt an Phasenstreckmittel Copolymere erzeugt werden, die, wenn sie funktionalisiert werden, um chelatbildende Aminoalkylphosphonsäure- oder Iminodiessigsäure-Liganden zu enthalten (d. h. um Harze gemäß der vorliegenden Erfindung zu erzeugen), verbesserte Eigenschaften zeigen. Diese Verbesserung der Eigenschaften, die durch die Tatsache veranschaulicht wird, dass chelatbildende Harze, die höhere Funktionalisierungsgrade aufweisen, nicht so wirksam sind wie die Harze der vorliegenden Erfindung, scheint das Ergebnis der optimierten Polymermorphologie zu sein.
Wir haben herausgefunden, dass durch die Optimierung von (a) der Wahl und Menge der Vernetzer sowie (b) der Menge an Phasenstreckmittel, chelatbildende Harze erzeugt werden können, die denjenigen mit höheren Graden an Funktionalisierung überlegen sind und eine verbesserte Stabilität aufweisen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ferner ein Verfahren zur Entfernung von Kationen zur Verfügung gestellt, beispielsweise eines oder mehrerer Ionen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kalzium-, Magnesium-, Strontium- und Barium-Ionen, aus Salzlösungen, das das Kontaktieren der Salzlösung mit einem makroporösen, chelatbildenden Ionenaustauschharz gemäß der vorliegenden Erfindung oder mit einem makroporösen chelatbildenden Ionenaustauschharz gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung umfasst.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ferner ein Verfahren zur Entfernung von Metallionen bereitgestellt, beispielsweise von Schwermetallionen wie etwa eine oder mehrere Ionen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Nickel-, Kupfer-, Antimon- und Zink-Ionen, aus Abwasserströmen, umfassend das Kontaktieren des Abfallstroms mit einem makroporösen, chelatbildenden Ionenaustauschharz gemäß der vorliegenden Erfindung oder mit einem makroporösen chelatbildenden Ionenaustauschharz, das nach dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde.
Einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun detailliert in den folgenden Beispielen beschrieben.
Beispiel 2 ist ein Aminomethylphosphonsäureharz gemäß der vorliegenden Erfindung, hergestellt aus der Chlormethylierung, Aminierung, Hydrolyse und Methylphosphonierung eines makroporösen Copolymers, hergestellt durch Polymerisation von Styrol, Divinylbenzol und Trimethylolpropantrimethacrylat in Gegenwart des Phasenstreckmittels MIBC (4-Methyl 2-pentanol).
Beispiel 3 ist ein Iminodiessigsäureharz, gemäß der vorliegenden Erfindung, hergestellt durch Chlormethylierung, anschließend Aminierung, Hydrolisieren und Umsetzen mit Chloressigsäure, sowie einem makroporösen Copolymer, hergestellt durch Polymerisation von Styrol, Divinylbenzol und Trimethylolpropantrimethacrylat in Gegenwart des Phasenstreckmittels MIBC (4-Methyl 2-pentanol).
Harz A ist ein Aminomethylphosphonsäureharz, kommerziell erhältlich von Bayer.
Harz C ist ein Iminodiessigsäureharz, kommerziell erhältlich von Bayer.
Harz D ist ein Iminodiessigsäureharz, erhältlich von Rohm und Haas Company.
Harz B ist ein Aminomethylphosphonsäureharz, hergestellt wie in der US-A-4,002,564 beschrieben.
Beispiel 1. Synthese des Copolymers
In einen 2-Liter, 4-Hals-Kolben mit Rückflusskühler, mechanischem Rührer, Thermoelement und Stickstoffeinlass, enthaltend eine wässrige Lösung aus 700 g entionisiertem Wasser, 4,9 g Gelatine, 17,3 g Polyallyldimethylammoniumchlorid, 1,1 g 50%igem Natriumhydroxid und 1,8 g Borsäure wurde eine Monomermischung, enthaltend 370 g Styrol, 40,7 g 63%igem DVB's, 17,1 g Trimethylolpropantrimethylacrylat, 310 g MIBC und 4,3 g t-Butylperoctoat, zugesetzt. Unter Stickstoffatmosphäre wurde diese Mischung gerührt, um die richtige Teilchengröße (200–500 Microns) aufrecht zu erhalten und auf 80°C über einen Zeitraum von 1 Stunde erhitzt. Den Ansatz ließ man dann bei 80°C 9 Stunden lang polymerisieren. Das MIBC wurde aus den resultierenden Polymerkügelchen durch Destillation entfernt. Nach der Entfernung des MIBC's ließ man die Kügelchen über Nacht in einem Ofen bei 40°C trocknen.
Beispiel 2 Synthese von Aminomethylphosphonsäureharz gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die aus Beispiel 1 resultierenden porösen Polymerkügelchen wurden chlormethyliert durch Umsetzen von 100 g der Polymerkügelchen mit einer Lösung enthaltend 278 g Chlorsulfonsäure, 118 g Formaldehyd 75 g Methanol sowie 17,5 g hydriertes Eisen(II)chlorid als Katalysator. Diese Mischung wurde auf 35°C unter Rühren erhitzt und 6 Stunden lang gehalten. Nach 6 Stunden wurde der Ansatz auf Raumtemperatur abgekühlt und Wasser zugesetzt. Die Kügelchen wurden anschließend gewaschen unter Verwendung von verdünnter Lauge. Die resultierende Kügelchenausschlemmung wurde anschließend in einem Reaktor überführt, der 300 ml Methylal enthielt. Nach 1 Stunde Rühren wurden 190 g Hexamethylentetraamin in 150 g Wasser zugesetzt. Die Mischung wurde dann auf 45°C erhitzt und 4 Stunden lang refluxiert. Nach dem Refluxieren wurde das Wasser abgelassen und das resultierende aminierte Intermediat mit Wasser gewaschen. Die Hydrolyse des resultierenden aminierten Intermediats wurde durchgeführt unter Verwendung von 500 g 118% HCl bei 45°C über 3 Stunden. Nach Waschen dieses Produktes wurden 250 ml des Intermediats entfernt und in einem Reaktor platziert. Diesem Reaktor wurden 125 g wässriges 37% Formaldehyd, gefolgt von 150 g phosphoriger Säure und 100 g wässrige 35%-ige HCl zugesetzt. Diese Mischung wurde auf 90°C erhitzt und 8 Stunden lang gehalten. Das resultierende Material wurde mit großzügigen Mengen an Wasser und Methanol gewaschen und anschließend mit 10% NaOH neutralisiert.
Beispiel 3. Synthese von Iminodiessigsäureharz gemäß der vorliegenden Erfindung.
Das poröse Copolymer aus Beispiel 1 wurde chlormethylisiert durch Umsetzen von 100 g der Polymerkügelchen mit einer Lösung enthaltend 278 g Chlorsulfonsäure, 118 g Formaldehyd, 75 g Methanol und 17,5 g hydriertes Eisen(III)chlorid als Katalysator. Diese Mischung wurde auf 35°C unter Rühren erhitzt und 6 Stunden lang gehalten. Nach 6 Stunden wurde der Ansatz auf Raumtemperatur abgekühlt und Wasser zugesetzt. Die Kügelchen wurden anschließend unter Verwendung von verdünnter Lauge gewaschen. Die resultierende Kügelchenaufschlemmung wurde dann in einem Reaktor überführt, der 300 ml Methylal enthielt. Nach 1 Stunde Rühren wurden 190 g Hexamethylentetraamin in 150 g Wasser zugesetzt. Diese Mischung wurde anschließend auf 45°C erhitzt und 4 Stunden lang refluxiert. Nach dem Refluxieren wurde das Wasser abgelassen und das resultierende aminierte Intermediat mit Methanol gewaschen. Die Hydrolyse des resultierenden aminierten Intermediats wurde unter Verwendung von 250 g 37%-iger HCl in 150 g Methanol bei 45°C über 3 Stunden durch geführt. Nach dem Waschen dieses Produktes wurden 250 ml des Intermediats entfernt und in einem Reaktor platziert. Zu diesem Reaktor wurden dann 300 g 35%-iger NaOH und anschließend 300 g wässriges Natriumchloracetat zugesetzt. Nach Zusatz wurde die Temperatur auf 90°C erhöht und die Reaktion 5 Stunden lang gehalten. Das resultierende Harz wurde mit großzügigen Mengen Wasser gewaschen.
Tabelle 1: Eigenschaft der chelatbildenden Harze
Säure/Base Zyklus – ein Test der Stabilität gegenüber osmotischen Veränderungen – 10 g Harz wird mit 1,3 N H₂SO₄ behandelt, mit Wasser gewaschen, mit 3,5 N NaOH behandelt und mit Wasser gewaschen. Dies stellt einen Zyklus dar und die Prozentanteile der gebrochenen Kügelchen werden optisch unter Verwendung eines Mikroskops bestimmt.
Porosimetrie wurde unter Verwendung eines Mikromeretics ASAP-2400 Stickstoff Porosimeters durchgeführt.
Porosität wird unter Verwendung der folgenden IUPAC Nomenklatur angegeben:
Mikroporosität = Poren < 20 Angström
Mesoporosität = Poren zwischen 20 und 500 Angström
Makroporosität = Poren > 500 Angström.
Die folgenden Beispiele illustrieren die Verwendung der Harze für die Entfernung von Ionen. Die verwendeten Bedingungen bei diesen Beispielen sind repräsentativ für die Bedingungen, die in tatsächlichen industriellen Situationen auftreten und anschauliche tatsächliche Betriebskapazitäten.
Beispiel 4 Salzlösungsreinigung unter Verwendung von Aminoalkylphosphonsäureharzen
Eine wässrige Salzlösung (300 g NaCl/l bei einem pH von 10,5), enthaltend 5 ppm Kalzium und 2 ppm Strontium bei 60°C, wird durch eine Säule mit Aminomethylphosphonsäureharz mit einer Geschwindigkeit von 20 Bettvolumina pro Stunde (BV/Std) durchgeleitet. Die Menge an Kalzium und Strontium in dem Ausfluss wird gemessen mittels eines Atomabsorptionsspektrophotometers.
Beispiel 5. Salzlösungsreinigung unter Verwendung von Iminodiessigsäureharzen Eine wässrige Salzlösung (300 g NaCl/l bei einem pH von 10,5), enthaltend 5 ppm Kalzium und 2 ppm Strontium bei 60°C, wird durch eine Säule mit Iminodiessigsäureharz bei einer Geschwindigkeit von 20 Bettvolumina pro Stunde geleitet. Die Menge an Strontium im Abfluss wird mittels eines Atomabsorptionsspektrophotometers gemessen.
Beispiel 6. Metallentfernung unter Verwendung von Iminodiessigsäureharzen
Ein wässriger Salz-(1 g NaCl/l, 1 g CaCl₂/l)abwasserstrom, enthaltend 5 ppm Zn, 5 ppm Ni sowie 2 ppm Cu bei einem pH von 7, wird durch eine Säule mit Iminodiessigsäureharz bei einer Geschwindigkeit von 20 bed Volumina pro Stunde geleitet. Die Menge an vorliegenden Schwermetallen im Ausfluss wird mittels Atomabsorption bestimmt.

Claims

Makroporöses chelatbildendes Ionenaustauschharz, welches umfasst: ein Copolymer umfassend 86 bis 94 Gew.-% Einheiten abgeleitet von aromatischem Monovinylmomomer, 4 bis 8 Gew.-% Einheiten abgeleitet von aromatischem Divinylmonomer und 2 bis 6 Gew.-% Einheiten abgeleitet von sauerstoffenthaltenden Vernetzermonomereinheiten umfassend Trimethylolpropantrimethacrylat, Diethylenglycoldimethacrylat oder Trimethylolpropantrimethacrylat, und wobei das Copolymer mit Aminoalkylphosphonsäure- oder Iminodiessigsäuregruppen funktionalisiert ist.
Makroporöses Harz nach Anspruch 1, wobei die vom aromatischen Divinylmonomer abgeleiteten Einheiten von Divinylbenzol abgeleitete Einheiten sind, und in dem Copolymer in einer Menge von etwa 6 Gew.-% basierend auf dem Gewicht des Copolymers vorliegen.
Makroporöses Harz nach Anspruch 1, wobei die vom sauerstoffenthaltenden Monomer abgeleiteten Einheiten von Trimethylolpropantrimethacrylat abgeleitete Einheiten sind, und in dem Copolymer in einer Menge von etwa 4 Gew.-%, basierend auf dem Gewicht des Copolymers, vorliegen.
Makroporöses Harz nach Anspruch 2, wobei die von dem sauerstoffenthaltenden Monomer abgeleiteten Einheiten von Trimethylolpropantrimethacrylat abgeleitete Einheiten sind, und in dem Copolymer in einer Menge von etwa 4 Gew.-%, basierend auf dem Gewicht des Copolymers, vorliegen.
Verfahren zur Herstellung eines makroporösen chelatbildenden Ionenaustauschharzes, umfassend: (i) Suspensionspolymerisieren einer Monomermischung enthaltend 86 bis 94 Gew.-% aromatisches Monovinylmonomer, 4 bis 8 Gew.-% aromatisches Divinylmonomer und 2 bis 6 Gew.-% sauerstoffenthaltende Vernetzermonomereinheiten umfassend Trimethylolpropantrimethacrylat, Diethylenglycoldimethacrylat oder Diethylenglycoldivinylether, wobei die Prozentanteile der Monomere auf dem Gewicht der Monomermischung basiert sind, und die Polymerisation in Gegenwart von 40–48 Gew.-% Phasen streckmittel (phase extender) durchgeführt wird, und der Prozentanteil des Phasenstreckmittels auf dem Gesamtgewicht von Phasenstreckmittel und Monomermischung basiert ist, sowie (ii) Funktionalisieren des resultierenden Copolymers mit Aminoalkylphosphonsäure- oder Iminodiessigsäuregruppen.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei das aromatische Divinylmonomer Divinylbenzol ist und in einer Menge von etwa 6 Gew.-%, basierend auf dem Gewicht der Monomermischung, vorliegt.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei das sauerstoffenthaltende Vernetzermonomer Trimethylolpropantrimethacrylat ist und in einer Menge von etwa 4 Gew.-%, basierend auf dem Gewicht der Monomermischung, vorliegt.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das sauerstoffenthaltende Vernetzermonomer Trimethylolpropantrimethacrylat ist und in einer Menge von etwa 4 Gew.-%, basierend auf dem Gewicht der Monomermischung, vorliegt.
Verfahren zur Entfernung von Kationen aus Salzlösungen, umfassend das Kontaktieren der Salzlösung mit einem makroporösen chelatbildenden Ionenaustauschharz nach einem der Ansprüche 1, 2, 3 oder 4.
Verfahren zur Entfernung von Kationen aus Salzlösungen, umfassend das Kontaktieren der Salzlösung mit einem makroporösen chelatbildenden Ionenaustauschharz, hergestellt mittels eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 5, 6, 7 oder 8.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei ein oder mehrere Ionen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kalzium-, Magnesium-, Strontium und Barium-Ionen aus der Salzlösung entfernt werden.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei ein oder mehrere Ionen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kalzium-, Magnesium-, Strontium- und Barium-Ionen aus der Salzlösung entfernt werden.
Verfahren zur Entfernung von Metall-Ionen aus Abfallströmen, umfassend das Kontaktieren des Abfallstroms mit einem makroporösen chelatbildenden Ionenaustauscher nach einem der Ansprüche 1, 2, 3 oder 4.
Verfahren zur Entfernung von Metall-Ionen aus Abfallströmen, umfassend das Kontaktieren des Abfallstroms mit einem makroporösen chelatbildenden Ionenaustauscher, hergestellt mittels eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 5, 6, 7 oder 8.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei eines oder mehrere Ionen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Nickel-, Kupfer-, Antimon- und Zink-Ionen aus den Abfallströmen entfernt werden.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei eines oder mehrere Ionen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Nickel-, Kupfer-, Antimon- und Zink-Ionen aus den Abfallströmen entfernt werden.