NO752708L - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte for å fjerne uranforbindelser

fra polymerprodukter.

Foreliggende oppfinnelse vedrbrer en fremgangsmåte for å fjerne uranforbindelser som inneholdes i homopolymerer og kopolymerer av mono- og diolefiner. Det er kjent at uranholdige forbindelser kan anvendes som katalysatorer for fremstilling av disse homo-

og kopolymerer og polymeriseringen finner sted i en hydrokarbonlbsning.

Det er tidligere foreslått en ny klasse av uran-derivat-katalysatorer egnet for syntese . av homo- og kopolymerer av mono- og diolefiner, idet disse polymerer erkarakterisert vedhoy sterisk renhet og meget gode teknologiske egenskaper.

Disse katalysatorer omfatter uranderivater, spesielt tetralyluran og tetrametpksyluran i kombinasjon med reduserende forbindelser av metaller i annen og tredje gruppe av det periodiske system og Lewis-syrer. Blandt de katalysatorrester som kan finnes i sluttproduktet er uran spesielt uheldig da det som andre overgangs-metaller er i stand til å påvirke motstanden overfor oksyderende nedbrytning og farging under aldring av polymerene og det fremviser også noen giftighet for levende organismer.

Det er således av stor praktisk interesse å tilveiebringe en fremgangsmåte for å fjerne det uran som frigis fra katalysator-systemet fra polymerene, fremstillfi henhold til kjent teknikk,

og å gjenvinne dette kvantitativt fra fabrikkavfallet.

De metoder som vanlig anvendes ved kjente fremgangmåter for å fjerne katalysatorrester fra polymeropplbsningen, ved nbytral,

sur eller alkalisk utvasking, krever meget store vannmengder, og i tilfellet av sur utvasking, kan de deler av anlegget som anvendes

for dette formål utsettes for korrosjon. Videre vil fjernelse av uraninnholdet fra vaskevannet for dette tommes ut i avlopet være meget vanskelig.

Selv den sentrifugering som er et karakteristisk trekk ved

den tidligere anvendte teknikk, avhenger av overholdelse av den betingelse at polymerkonsentrasjonen i hydrokarbonlbsningsmiddelet er lav, slik at viskositeten av opplbsningen begrenses og muliggjor praktisk brukbare sentrifugeringstiden.

Under praktiske betingelser av en lbsnihgs-polymerisering (10 - 15% faststoffer) vil derfor gjennomfbring av sentrifugeringen innbefatte den preventive fortynning av polymerblåndingen, med derav fblgende bkning i omkostningene for operasjonen med polymer-gjenvinningen.

Det er nå funnet en fremgangmåte for behandling av hydrokarbon-opplbsninger av polymerer, endog konsentrerte opplbsninger, for å fjerne uranet derfra på i det vesentlige fullstendig måte og gjenvinne det fra spillvannet uten de tidligere beskrevne ulemper.

Den foreliggende oppfinnelse omfatter trinnene med å blande hydrokarbonopplbsningen av polymeren som skal renses under kraftig omrbring med en vandig opplbsning av ammoniumkarbonat i et volum-forhold på mellom 0,1 og 10, foretrukket 1. Innholdet,av ammoniumkarbonat i den vandige lbsning er mellom 1% og metningskonsentrasjonen ved arbeidstemperaturen, idet dette innhold foretrukket er omtrent 5%.

Temperaturen kan være romtemperaturen, selv om den hbyeste temperatur som kan anvendes med tanke på polymerstabiliteten og med damptrykket av blandingen foretrekkes. Den stbkiometriske sammensetning av saltet er videre ikke en begrensende faktor og det er mulig å gjennomfbre operasjonen med et overskudd av enten CO 2 eller ammoniakk i forhold til den stbkiometriske sammensetning av ammoniumkarbonatet. Blandingen separeres^så i to faser i en gravitasjons-avsetningtank eller ved sentrifugering og den organiske fase vaskes videreiinntil tilstedeværende uran er fullstendig fjernet.

Vaskevannet inneholder i en opplbselig form alt det uran som er . separert fra polymeren. Vaskevannene fores så til gjenvinningsseksjonen, hvori den varme som behbves for spalting av ammoniumkarbonatet og destillasjonen av CO2og NH^ tilfores enten ved inndirekte oppvarming eller ved damp-stripping. De damper som ,

er oppsamlet og kondensert på denne måte inneholder nesten alt ammoniumkarbonatet som resirkuleres til seksjonen for blanding med hydrokarbonopplbsningen. Den vandige fase som oppnås i gjennvinnings-seksjonen inneholder alt uran iuopplbselig og filtrerbar form.

Oppfinnelsen skal nå illustreres ved hjelp av fblgende eksempler.

Betegnelsen "ppm" betyr-"vektdeler pr. million".

EKSEMPEL 1

Sentrifugeringfbrsbk.

En 9 vekt% polybutadienopplbsning, fremstillt ved å anvende en katalysator av allyluran i henhold til italiensk patenskrift 946.10 5 sentrifugeres under nitogenatmosfære i en labratorie-sentrifuge ved 6.160 omdreininger pr. min. (gjennomsnittlig sentrifugalkraft 2.540 g) i 30 min.

Forsbket gjentas i nærvær av luft:

EKSEMPEL 2

Filtreringsforsbk.

En polybutadienopplbsning fremstillt som i eksempel 1 og ved

en konsentrasjon på 8 vekt% filtreres gjennom et rustfritt ståltråd-nett med maskevidde tilsvarende 325 mesh. Forsbket gjentas ved å tilsette 0,5 vekt% aktivt karbon.

EKSEMPEL 3

Forsbk med vasking med vann med forskjellige vaskemidler.

En polybutadienlbsning med 10% faststoffinnhold vaskes med like store volum av vandige lbsninger av forskjellige vaskemidler. Etter separering av den vandige fase vaskes polymerlbsningen på nytt flere ganger undec samme betingelser med destillert vann for fullstendig å fjerne moder-1utvannet.

De fblgende resultater oppnås:

I henhold til dette forsbk var det eneste middel som var i stand til å redusere slutt-uraninnholdet i polymeren til mindre enn den analytiske grense ammoniumkarbonatet.

EKSEMPEL 4

Syrevasking og vasking med ammoniumbikarbonat.

I en 30 liters vasketank av glass ble et bestemt volum heksanlbsning med 8,2 vekt% polymerinnhold behandlet med et like:stort volum vandig I^SO^ved pH 2,7 i 15 min.

Etter 30 min. avsetningstid ble den vandige fase separert og en prove av polymerlbsningen tatt for analyse av tilstedeværende uran og vaskingen ble gjentatt med et like stort volum syreholdig vann.

Denne operasjonen gjentas flere ganger.

Vaskingene med en 1% ammoniumbikarbonatopplbsning gjennomfbres på liknende måte.

I den vedfbyde tegning er urankonsentrasjonen i polymeren i tilfellet med den sure vasking (kurve 1) og i tilfellet med vaskingen med bikarbonat (kurve 2) avsatt som forholdet mellom 1, 2, 3, 4 , 12 = antallet vaskinger og 1, 10, 100, ,

1000 ppm uran.

EKSEMPEL 5

En prove av heksanlbsning med 14,5 vekt% polybutadieninnhold

og med et uraninnhold på 255 ppm, i forhold til polymervekten,

ble behandlet med et like stort volum av en vandig lbsning av 5% (NH^) HCO^i en vasketank av rustfritt stål. Arbeidsbetingelsene var som folger:

Ved slutten av avsetningstiden fjernes 2/3 av vaskevannet og et.

like stort volum av frisk lbsning av ammoniumbikarbonat tilsettes. Operasjonen gjentas under de samme betingelser ytterligere syv ganger. Til slutt tbrres hydrok^arbonopplbsningen ved avdamping, og i den således oppnådde polymer finnes 31 ppm uran.

EKSEMPEL 6

Ved gjentagelse av eksempel 5, med den unntagelse at det anvendes en opplbsning av ammoniumkarbonat, hadde etter fire vaskinger med hver 5 minutters varighet et uraninnhold på 34 ppm.

Claims (6)

1. Fremgangsmåte for å fjerne uran som inneholdes i homo-og ko-polymerer av mono- og diolefiner fremstillt i.nærvær av uranholdige katalysatorer ved en polymerisasjonsreaksjon i en hydrok arbo nopplb s ni ng, karakterisert ved at hydrokarbonopplbsningen som inneholder homo- og ko-polymerene av mono- og diolefinene blandes grundig med en vandig lbsning av ammoniumkarbonat og blandingen separeres deretter i to faser, hvorav den vandige fase inneholder alt det uran som er fjernet fra polymeren.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at volumforholdet mellom hydrokarbonlbsning og vandig lbsning av ammoniumkarbonat er fra 0,1 : 1 til 10 : 1.

3. Fremgangsmåte som angitt i- krav 1 eller 2, karakterisert ved at ammoniumkarbonatet anvendes i nærvær av et overskudd, i forhold til den stbkiometriske verdi, av karbondioksyd eller ammoniakk.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1-3, karakterisert ved at konsentrasjonen av ammoniumkarbonat i den vandige lbsning er 5%.

5. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at den vandige fase som inneholder alt uran som er fjernet fra polymeren fores til en gjenvinningsseksjon hvori ammoniumkarbonatet spaltes og således frigitt CO 2 og. NH^ destilleres og de kondenserte damper, som inneholder nesten alt ammoniumkarbonatet, resirkuleres til blandingen med hydrokarbonopplbsningen, idet uranet blir tilbake i uopplbselig og filtrerbar form i den vandige fase oppnådd i den nevnte gje nnvinningsseksjon.

6. Fremgangsmåte som angitt i krav 5, karakterisert ved at uraninnholdet i den vandige fase som strommer ut fra gjenvinningsseksjonen fraskilles ved filtrering.