RU2094379C1 - Способ извлечения иода и брома из растворов - Google Patents
Способ извлечения иода и брома из растворов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2094379C1 RU2094379C1 RU96118174A RU96118174A RU2094379C1 RU 2094379 C1 RU2094379 C1 RU 2094379C1 RU 96118174 A RU96118174 A RU 96118174A RU 96118174 A RU96118174 A RU 96118174A RU 2094379 C1 RU2094379 C1 RU 2094379C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bromine
- iodine
- sorption
- ions
- ion exchanger
- Prior art date
Links
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 54
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 54
- 239000011630 iodine Substances 0.000 title claims abstract description 54
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 44
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 44
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 44
- 238000000605 extraction Methods 0.000 title abstract description 4
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 47
- -1 iodide ions Chemical class 0.000 claims abstract description 29
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-N Hydrogen bromide Chemical compound Br CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 12
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000003795 desorption Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims abstract description 8
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N hydrogen iodide Chemical compound I XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 43
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 13
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 9
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 9
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 2
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 18
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 5
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 5
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 5
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 3
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical group Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000003957 anion exchange resin Substances 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 230000000881 depressing effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
Abstract
Использование: изобретение относиться к химии и технологии получения иода и брома и может быть использовано для извлечения этих галогенов с помощью ионитов из природных и техногенных растворов, содержащих иодид-, бромид- и хлорид-ионы. Сущность: способ включает сорбцию иодид-ионов на одной загрузке ионита, сорбцию элементарного брома на другой загрузке ионита, при этом часть загрузки ионита, насыщенного элементарным бромом, направляют на сорбцию иодид-ионов, а после десорбции иода и регенерации возвращают на сорбцию брома. Изобретение позволяет повысить динамическую обменную емкость ионитов по иоду. 1 табл.
Description
Изобретение относится к химии и технологии получения иода и брома, а также их производных, и может быть использовано для извлечения этих галогенов с помощью ионитов из природных и техногенных растворов, содержащих иодид-, бромид- и хлорид-ионы.
Известен способ извлечения иода из растворов с помощью ионитов в виде иодид-ионов (см. статью С.Н.Яворского и Э.Я.Фарфеля- "Труды ГИПХ", вып. 48, с. 27 за 1965 г.). Способ включает сорбцию иодид-ионов из растворов, содержащих хлорид-ионы, на анионитах, например марки АВ-17.
Недостатком способа является низкая динамическая обменная емкость ионитов по иоду из-за сильного депрессирующего действия хлорид-ионов, присутствующих в растворе.
Наиболее близким к изобретению является способ извлечения иода и брома из кислых растворов, содержащих иодид-, бромид-, и хлорид-ионы, включающий окисление иодид-ионов до элементарного иода на анионитах, окисление бромид-ионов до элементарного брома и сорбцию брома на анионитах, десорбцию иода и брома, регенерацию и возврат ионитов на сорбцию иода и брома (см. книгу В. Н.Ксензенко и Д.С.Стасиневича "Химия и технология брома, иода и их соединений.", изд. "Химия", М.1979 г.).
Недостатком способа является также низкая динамическая обменная емкость анионитов по иоду из-за конкурирующего влияния хлорид-ионов.
Целью изобретения является повышение динамической обменной емкости ионитов по иоду при извлечении иода и брома из растворов, содержащих иодид-, бромид- и хлорид- ионы.
Поставленная цель достигается тем, что в процессе сорбции иодид-ионов на одной загрузке ионита, окисления бромид-ионов до элементарного брома и сорбции брома на другой загрузке ионита, десорбции иода и брома, регенерации и возврата обеих загрузок ионита на сорбцию, сорбцию иодид-ионов ведут частью загрузки ионита, насыщенной элементарным бромом, которую направляют на сорбцию иодид-ионов, а после десорбции иода и регенерации возвращают на сорбцию брома.
Сущность изобретения состоит в следующем. При сорбции иода в виде иодид-ионов на анионите, заряжением в какую-либо анионную форму, из-за высокой, как правило, концентрации хлорид-ионов в растворе, поглощение иодид-ионов сильно подавляется конкурирующим действием хлорид-ионов. При сорбции иода в виде элементарного галогена процесс обычно улучшается вследствие повышения селективности ионита по отношению к иоду. Но из-за более низкого коэффициента диффузии элементарного иода в фазу ионита в сравнении с иодид-ионами динамическая обменная емкость по иоду остается невысокой.
При последовательных стадиях сорбции иодид-ионов на одной загрузке ионита, окисления бромид-ионов и сорбции элементарного брома на другой загрузке ионита из растворов, содержащих хлорид-ионы, анионит заряжается преимущественно в хлоридную форму, вне зависимости от первоначальной формы заряда. При этом сорбция брома протекает по реакции:
R(Cl)+Br2=R(Br2Cl)
где
R-функциональная группа ионита.
R(Cl)+Br2=R(Br2Cl)
где
R-функциональная группа ионита.
Если для сорбции иодид -ионов использовать ионит, насыщенный элементарным бромом, то в фазе ионита будет происходить окисление иодид-ионов до элементарного иода и восстановление брома до бромид-ионов с одновременным обменом на функциональных группах ионита по реакции:
R(Br2Cl)+2J-R(J2CL)+2Br-
В результате окисление иодид-ионов будет протекать одновременно с сорбцией и иодид-ионов, и элементарного иода непосредственно на функциональных группах ионита, что устранит диффузионные затруднения. Избирательность ионита, насыщенного элементарным бромом, по отношению к иодид-ионам возрастет, что в свою очередь повысит динамическую обменную емкость ионита по иоду. Выделяемые из фазы ионита в раствор бромид-ионы после окисления до элементарного брома вновь поступают на сорбцию брома.
R(Br2Cl)+2J-R(J2CL)+2Br-
В результате окисление иодид-ионов будет протекать одновременно с сорбцией и иодид-ионов, и элементарного иода непосредственно на функциональных группах ионита, что устранит диффузионные затруднения. Избирательность ионита, насыщенного элементарным бромом, по отношению к иодид-ионам возрастет, что в свою очередь повысит динамическую обменную емкость ионита по иоду. Выделяемые из фазы ионита в раствор бромид-ионы после окисления до элементарного брома вновь поступают на сорбцию брома.
Обычно природные и техногенные растворы содержат иодид-ионы в концентрациях на 1-2 порядка более низких, чем концентрации бромид-ионов. Поэтому при последовательной сорбции вначале иода, а затем брома, и одинаковом времени защитного действия загрузок ионита до заданного "проскока" по иоду и брому, в отработанных рассолах на сорбцию брома потребуется значительно большая единовременная загрузка ионита, чем на сорбцию иода. В результате часть загрузки ионита, насыщенной элементарным бромом, можно направлять на сорбцию иодид-ионов, а оставшуюся часть перерабатывать для получения бромного концентрата. Насыщенный же иодом ионит после десорбции и регенерации можно возвращать на сорбцию брома, соблюдая баланс по общей единовременной загрузке ионита. Чем в большей степени концентрация иода в исходных растворах меньше концентрации брома и чем в меньшей степени различаются величины заданной сорбционной емкости ионитов по иоду и брому, тем меньшую часть ионита, насыщенного бромом, необходимо направлять на сорбцию иодид-ионов. Например, если емкости ионитов по иоду и брому равны, а содержание иода в исходном растворе во 100 раз меньше, чем брома, то на сорбцию иода нужно направлять примерно одну стошестидесятую часть загрузки ионита, насыщенной бромом (молекулярная масса иода 1,6 раза больше массы брома). Таким образом, если в процессе сорбции иодид-ионов на одной загрузке ионитов, окисления бромид-ионов и сорбции элементарного брома на другой загрузке ионита, десорбции иода и брома, регенерации и возврата обеих загрузок ионита на сорбцию, ведут сорбцию иодид-ионов частью загрузки ионита, насыщенной элементарным бромом, которую направляют на сорбцию иодид-ионов, а после десорбции иода и регенерации возвращают на сорбцию брома, то динамическая обменная емкость ионита по иоду возрастет и поставленная цель будет достигнута.
По известному и предлагаемому вариантах в лабораторных условиях осуществляли сорбцию иода и брома на анионите АМП из раствора, содержащего 0,012 г/л иодид-ионов, 0,800 г/л бромид-ионов и 160 г/л хлорид-ионов, значение pH раствора составляло 2,5. Сорбцию вели в динамических условиях до "проскока" иода выходном растворе в концентрации 0,002 г/л. Раствор в обоих случаях последовательно фильтровали с равной скоростью через загрузки ионита, помещенные в две колонки. На колонке 1 вели сорбцию иода, на колонке 2 - сорбцию брома, с анализом выходных растворов на содержание галогенов. После появления "проскока" иода процесс останавливали и подсчитывали динамическую обменную емкость загрузок ионита по иоду и брому. Навески загрузок для сорбции иода были в 100 раз меньше навесок для сорбции брома. По известному варианту иодид- и бромид- ионы последовательно окисляли хлорной водой до элементарного состояния перед сорбцией соответствующего галогена. По предлагаемому варианту вначале окисляли хлорной водой бромид-ионы до элементарного состояния и на колонке 3 вели сорбцию брома. Иодид-ионы при этом окислялись до иодат-ионов и практически не поглощались ионитом. После насыщения бромом загрузки ионита в колонке 3, которая составляла 1 сотую часть от загрузки в колонке 4, окисление иодид- и бромид-ионов в исходном растворе прекращали и на колонке 3 вели сорбцию иодид-ионов. В выходном растворе, уже не содержащем иода, вновь окисляли бромид ионы до элементарного брома и вели его сорбцию на колонке 4. После появления "проскока" иода в колонке 3, опыт останавливали и подсчитывали динамическую обменную емкость (ДОЕ) по иоду и брому в колонках. Результаты представлены в таблице.
Из таблицы следует, что при сорбции иода и брома в виде элементарных галогенов по известному варианту ДОЕ по иоду составила 84 мг/г ионита, по брому -56 мг/г, при времени защитного действия загрузки ионита 40 ч. По предлагаемому варианту, когда сорбцию иода вели в виде иодид-ионов частью загрузки ионита, насыщенной элементарным бромом, а сорбцию брома также в виде элементарного брома, ДОЕ составила по иоду -174 мг/г ионита, по брому -116 мг/г при времени защитного действия 83 ч. В результате динамическая обменная емкость ионита по иоду увеличилась более, чем в двое.
Claims (1)
- Способ извлечения иода и брома из кислых растворов, содержащих иодид-, бромид- и хлорид-ионы, с помощью ионитов, включающий сорбцию иода на одной загрузке ионита, окисление бромид-ионов до элементарного брома и сорбцию брома на другой загрузке ионита, десорбцию иода и брома, регенерацию и возврат обеих загрузок ионита на сорбцию, отличающийся тем, что сорбцию иода ведут в виде иодид-ионов частью загрузки ионита, насыщенной элементарным бромом.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96118174A RU2094379C1 (ru) | 1996-09-18 | 1996-09-18 | Способ извлечения иода и брома из растворов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96118174A RU2094379C1 (ru) | 1996-09-18 | 1996-09-18 | Способ извлечения иода и брома из растворов |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU96118174A RU96118174A (ru) | 1997-09-27 |
| RU2094379C1 true RU2094379C1 (ru) | 1997-10-27 |
Family
ID=20185362
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU96118174A RU2094379C1 (ru) | 1996-09-18 | 1996-09-18 | Способ извлечения иода и брома из растворов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2094379C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2194021C1 (ru) * | 2001-09-24 | 2002-12-10 | Талановский Владимир Федорович | Способ выделения йода из природного йодсодержащего раствора и йодный препарат |
| RU2210548C1 (ru) * | 2002-06-24 | 2003-08-20 | Талановский Владимир Федорович | Способ выделения йода реактивной квалификации из природного йодсодержащего раствора и йодный кристаллический препарат на основе этого йода |
-
1996
- 1996-09-18 RU RU96118174A patent/RU2094379C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Сборник "Труды ГИПХ". Вып. 48, 1965, с. 27. 2. Ксензенко В.Н., Стасиневич Д.С. Химия и технология брома, иода и их соединений. - М.: Химия, 1979. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2194021C1 (ru) * | 2001-09-24 | 2002-12-10 | Талановский Владимир Федорович | Способ выделения йода из природного йодсодержащего раствора и йодный препарат |
| RU2210548C1 (ru) * | 2002-06-24 | 2003-08-20 | Талановский Владимир Федорович | Способ выделения йода реактивной квалификации из природного йодсодержащего раствора и йодный кристаллический препарат на основе этого йода |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5508010A (en) | Method of separating fission molybdenum | |
| Dodgen et al. | The exchange of chlorine dioxide with chlorite ion and with chlorine in other oxidation states | |
| Nakayama et al. | A chelate-forming resin bearing mercapto and azo groups and its application to the recovery of mercury (II) | |
| RU2094379C1 (ru) | Способ извлечения иода и брома из растворов | |
| FR2516068A1 (fr) | Procede pour separer des ions actionoides de solutions aqueuses basiques contenant des carbonages | |
| Schultz et al. | Ion exchange separation of calcium and strontium. Application to determination of total strontium in bone | |
| Ladeira et al. | Effect of ammonium, carbonate and fluoride concentration on the uranium recovery by resins | |
| JPH0550058A (ja) | タンニン系吸着剤による重金属類の吸着分離方法及び該吸着剤の再生方法 | |
| US3954654A (en) | Treatment of irradiated nuclear fuel | |
| Fernandes et al. | Comparison of resin beads and resin membranes for extracting soil phosphate | |
| EP0355966B1 (en) | An improved method of ion exchange and apparatus for carrying out said method | |
| Borovinskii et al. | Sorption of uranium on zirconium phosphate inorganic cation exchanger | |
| RU2060929C1 (ru) | Способ извлечения брома и иода из растворов | |
| US5344624A (en) | Method for recovering with the aid of a crown compound plutonium (IV) present in solutions, such as aqueous effluents, concentrated solutions of fission products and concentrated solutions of plutonium | |
| RU2069868C1 (ru) | Способ определения радионуклидов стронция в природных объектах | |
| JPH0253087B2 (ru) | ||
| KR20000008867A (ko) | 수용액 또는 폐수로부터 요오드 이온, 요오드산 이온 및 요오드를 제거하는 방법 | |
| SU339130A1 (ru) | Способ извлечени йода | |
| Meguro et al. | Solvent effect on synergistic extraction of americium (III)/2-thenoyltrifluoroacetone/crown ether | |
| RU2007484C1 (ru) | Способ извлечения молибдена из растворов | |
| SU1349773A1 (ru) | Способ ионообменного отделени макроколичеств европи от редкоземельных и трансплутониевых элементов | |
| Vaňura et al. | Extraction of calcium into nitrobenzene by using hydrogen dicarbollylcobaltate in the presence of 12-crown-4 | |
| US5540843A (en) | Method for preferential retention of cesium cations and their separation from other inorganic cations | |
| RU2198843C1 (ru) | Способ хроматографического извлечения стронция из растворов | |
| HU183570B (en) | Process for the separation of isotopes with the method of directed distribution by means of the utilization of the isotopic concentration effect |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080919 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20111020 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130919 |