RU2259952C1 - Method of separation of $$$ ions from processing solutions - Google Patents
Method of separation of $$$ ions from processing solutions Download PDFInfo
- Publication number
- RU2259952C1 RU2259952C1 RU2004124338/15A RU2004124338A RU2259952C1 RU 2259952 C1 RU2259952 C1 RU 2259952C1 RU 2004124338/15 A RU2004124338/15 A RU 2004124338/15A RU 2004124338 A RU2004124338 A RU 2004124338A RU 2259952 C1 RU2259952 C1 RU 2259952C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ions
- duolite
- reduction
- separation
- solutions
- Prior art date
Links
Landscapes
- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к очистке сточных вод и технологических растворов ионитами, и может найти применение в технологии процессов селективной сорбции ионов переходных металлов с целью их разделения, как возможность рационального использования материала сорбента.The invention relates to the treatment of wastewater and technological solutions with ion exchangers, and can find application in the technology of processes of selective sorption of transition metal ions in order to separate them, as the possibility of rational use of the sorbent material.
Известно, что при разделении ионов, обладающих различной сорбируемостью, на неподвижном слое комплексообразующего сорбента последний в результате полного его насыщения наиболее активным ионом-комплексообразователем подлежит регенерации путем разрушения ионитного комплекса с последующей десорбцией этого иона и дальнейшей эксплуатацией смолы. Таким образом, достигается концентрирование и выделение данного компонента [1-6].It is known that during the separation of ions with different adsorbability on a fixed layer of a complexing sorbent, the latter, as a result of its full saturation with the most active complexing ion, is subject to regeneration by the destruction of the ionite complex with subsequent desorption of this ion and further operation of the resin. Thus, concentration and isolation of this component is achieved [1-6].
Известен способ извлечения ионов цветных металлов (в т.ч. Cu2+) из различных растворов сложного состава (морской воды, рассолов и т.д.) с последующим элюированием поглощенных ионов 0,5М раствором HCl [3].A known method for the extraction of non-ferrous metal ions (including Cu 2+ ) from various solutions of complex composition (sea water, brines, etc.), followed by elution of the absorbed ions with a 0.5 M HCl solution [3].
Известен высокоселективный способ извлечения Cu2+ из растворов с помощью сорбента, являющегося продуктом взаимодействия вторичного полиэтилена и олигомера ди-(β-метакрилоил-α-хлорметил)-метилфосфоната.A highly selective method is known for the extraction of Cu 2+ from solutions using a sorbent, which is the product of the interaction of secondary polyethylene and the oligomer of di- (β-methacryloyl-α-chloromethyl) methylphosphonate.
Наиболее близким к изобретению по химической сути является способ извлечения Cu2+ из кислых слабоконцентрированных сточных вод с помощью полиэтиленполиаминного сорбента, предполагающий, как и все упомянутые, регенерацию сорбента путем десорбции поглощенных ионов после насыщения посредством обработки его подходящим реагентом, перевод сорбента вновь в активную форму, а также получение более или менее концентрированного элюата, подлежащего дальнейшей переработке с целью выделения металла [5]. Недостатком такого способа регенерации, в ряде случаев, является недостаточная концентрируемость извлекаемого компонента.The closest to the invention in chemical essence is a method for the extraction of Cu 2+ from acidic weakly concentrated wastewater using a polyethylene polyamine sorbent, which, like all of the above, involves the regeneration of the sorbent by desorption of the absorbed ions after saturation by treating it with a suitable reagent, converting the sorbent back into its active form , as well as obtaining a more or less concentrated eluate to be further processed in order to isolate the metal [5]. The disadvantage of this method of regeneration, in some cases, is the lack of concentrability of the extracted component.
Задача изобретения состоит в разработке способа регенерации насыщенного комплексообразующего сорбента без выделения сорбируемого компонента из фазы полимера, чем осуществляется более эффективное его концентрирование.The objective of the invention is to develop a method for the regeneration of a saturated complexing sorbent without isolating the adsorbed component from the polymer phase, which is more effective concentration.
Это может быть достигнуто тем, что в известном способе выделения ионов меди Cu2+ из сточных вод или технологических растворов путем пропускания раствора через загрузку низкоосновного аминосодержащего анионита в качестве сорбента используют шлам ионитов из ряда Duolite А365 (аминированный стирол-дивинилбензольный сополимер), Duolite A7 (фенол-формальдегидный поликонденсат, вторичные аминогруппы, производство ROHM&HAAS, США), Purolite A 109 (макропористый стирол-дивинилбензольный сополимер, первичные аминогруппы, производство PUROLITE, США) восстанавливают ионы меди Cu2+ в фазе анионита до металла, циклы сорбции - восстановления проводят многократно, а после каждой стадии восстановления металлизированный сорбент промывают водой. В качестве восстановителя используют щелочные растворы дитионита натрия или сернокислого гидразина. Возможно восстановление электрическим током малой плотности. Таким образом Cu2+ переводится в координационно неактивную форму.This can be achieved by the fact that in the known method for the separation of Cu 2+ copper ions from wastewater or technological solutions by passing the solution through the loading of a low basic amine-containing anion exchange resin, Duolite A365 sludge (aminated styrene-divinylbenzene copolymer), Duolite A7, is used as a sorbent. (phenol-formaldehyde polycondensate, secondary amino groups, production of ROHM & HAAS, USA), Purolite A 109 (macroporous styrene-divinylbenzene copolymer, primary amino groups, production of PUROLITE, USA) reduce ions copper Cu 2+ in the anion-exchange phase to the metal, sorption-reduction cycles are carried out repeatedly, and after each reduction step, the metallized sorbent is washed with water. As a reducing agent, alkaline solutions of sodium dithionite or hydrazine sulfate are used. Possible restoration of low density electric current. Thus, Cu 2+ is converted into a coordinately inactive form.
Наиболее удобно процесс концентрирования меди в фазе полимера проводить в динамическом режиме, т.е. в реакторе колоночного типа, заполненного смолой. Насыщающий раствор, содержащий Cu2+, пропускается через колонку с небольшими скоростями до момента полного насыщения анионита. Полученный анионитный аминокомплекс Си должен быть восстановлен до металлизированного полимера, который снова способен к комплексообразованию с Cu2+. В результате последовательного многократного повторения операций насыщения-восстановления получается полимер со значительной долей металлической меди.The most convenient is the process of concentrating copper in the polymer phase in a dynamic mode, i.e. in a column reactor filled with resin. A saturating solution containing Cu 2+ is passed through the column at low speeds until the anionite is completely saturated. The resulting anionic amine complex Cu must be reduced to a metallized polymer, which is again capable of complexation with Cu 2+ . As a result of successive repeated repetition of saturation-reduction operations, a polymer with a significant proportion of metallic copper is obtained.
Пример 1. С целью выделения и концентрирования Cu2+ из сильноразбавленного раствора (~1,5 ммоль/дм3, 96 мг/дм3), содержащего соизмеримую концентрацию Zn2+ (~1,0 ммоль/дм) (т.е., например, подобного промывным водам латунного производства) или других катионов, которые имеют константы устойчивости аминокомплексов на порядки ниже, чем для Cu2+, он пропускается с невысокими линейными скоростями (0,2-0,5 м/час: скорости менее 0,2 м/час нецелесообразны из-за длительности процесса насыщения смол (до нескольких суток при высоте столба загрузки несколько см) в силу малости концентрации Cu2+, скорости более 0,5 м/час приводят к снижению степени извлечения Cu2+ до 50% и меньше) через колонку с загрузкой низкоосновного анионита из ряда Duolite A365, Duolite A7, Purolite A109 (для опыта бралось 2 см3, диаметр колонки 7 мм) до полного насыщения образца смолы ионами Cu2+ (фотоколориметрический контроль концентрации Cu2+ на выходе). Zn2+ при этом количественно вытесняется ионами Cu2+ в фильтрат, который в дальнейшем может быть переработан подобным образом для извлечения оставшихся Cu2+. Полученный ионитный комплекс химически восстанавливается до Cu2+ щелочным водным раствором дитионита натрия: 2,5% NaOH, 6% Na2S2O4). В результате получается металлизированный полимер, снова способный к комплексообразованию. При многократном повторении циклов сорбции-восстановления массовая доля металлической меди в металлизированном образце анионита может достигать ~ 50%. После каждой стадии восстановления проводят отмывку образца дистиллированной водой от избытка соответствующего щелочи до отрицательной пробы (проба на дитионит необязательна, отмывка должна осуществляться до нейтральной реакции проточных вод на выходе из колонки (фенолфталеин); проба на необменно поглощенные ионы Cu2+ также не обязательна по причине малости их концентрации).Example 1. In order to isolate and concentrate Cu 2+ from a highly diluted solution (~ 1.5 mmol / dm 3 , 96 mg / dm 3 ) containing a comparable concentration of Zn 2+ (~ 1.0 mmol / dm) (i.e. ., for example, like washing water from brass production) or other cations, which have the stability constants of amino complexes by orders of magnitude lower than for Cu 2+ , it is passed with low linear speeds (0.2-0.5 m / h: speeds less than 0 , 2 m / h are impractical due to the duration of the resin saturation process (up to several days at a loading column height of several cm) due to small concentrations of Cu 2+ , speeds greater than 0.5 m / h lead to a decrease in the degree of extraction of Cu 2+ to 50% or less) through a column loading low-basic anion exchange resin from the series Duolite A365, Duolite A7, Purolite A109 (2 cm was taken for the experiment 3 , the column diameter is 7 mm) until the resin sample is completely saturated with Cu 2+ ions (photocolorimetric control of the Cu 2+ concentration at the outlet). In this case, Zn 2+ is quantitatively displaced by Cu 2+ ions into the filtrate, which can be further processed in a similar way to extract the remaining Cu 2+ . The resulting ionite complex is chemically reduced to Cu 2+ with an alkaline aqueous solution of sodium dithionite: 2.5% NaOH, 6% Na 2 S 2 O 4 ). The result is a metallized polymer, again capable of complexation. With repeated repetition of sorption-reduction cycles, the mass fraction of metallic copper in a metallized anionite sample can reach ~ 50%. After each stage of recovery, a sample is washed with distilled water from an excess of the corresponding alkali to a negative sample (a sample for dithionite is optional, washing should be carried out before the neutral reaction of running water at the column outlet (phenolphthalein); a sample for non-absorbed Cu 2+ ions is also optional the reason for the smallness of their concentration).
Пример 2. С целью выделения и концентрирования Cu2+ из сильноразбавленных растворов в качестве сорбента м.б. применен анионит из ряда Duolite A365, Duolite A7, Purolite A109 (объем загрузки 2 см3), который насыщается ионами Cu2+ аналогично примеру 1. Восстановление Cu2+ осуществляется щелочным водным раствором сернокислого гидразина (6% сернокислого гидразина + гидроксид натрия до нейтрализации + 2,5% гидроксида натрия сверх этого количества).Example 2. In order to isolate and concentrate Cu 2+ from highly diluted solutions as a sorbent, m. applied anion exchange resin from the series Duolite A365, Duolite A7, Purolite A109 (loading volume 2 cm 3 ), which is saturated with Cu 2+ ions as in Example 1. Cu 2+ is reduced with an alkaline aqueous solution of hydrazine sulfate (6% hydrazine sulfate + sodium hydroxide until neutralization + 2.5% sodium hydroxide in excess of this amount).
Пример 3. Анионит из ряда Duolite A365, Duolite A7, Purolite A109 (объем загрузки 2 см3) насыщается ионами Cu2+ аналогично примерам 1, 2. Восстановление Cu2+ проводится электрическими токами малой плотности (0,5-1,0 А/дм2).Example 3. Anion exchange resin from the series Duolite A365, Duolite A7, Purolite A109 (loading volume 2 cm 3 ) is saturated with Cu 2+ ions as in examples 1, 2. The reduction of Cu 2+ is carried out by low-density electric currents (0.5-1.0 A / dm 2 ).
Медь может быть извлечена из фазы анионита после значительного снижения его сорбционных способностей окислением азотной кислотой (разбавление 1:10) или сжиганием смолы при температуре 1000-1100°С, чем достигается максимальное концентрирование извлеченной меди (в первом случае получаются кислые концентраты до 40 г/л, во втором - почти чистая металлическая медь).Copper can be extracted from the anionite phase after a significant decrease in its sorption ability by oxidation with nitric acid (dilution 1:10) or by burning the resin at a temperature of 1000-1100 ° С, which ensures maximum concentration of the extracted copper (in the first case, acidic concentrates up to 40 g / l, in the second - almost pure metallic copper).
Удельные емкости образцов анионитов Еi, мэкв/см3 (мг/см3), по Cu2+ в зависимости от номера цикла насыщения-восстановления i и суммарная емкость Σ(Еi) от трех циклов как результаты эксперимента приведены в таблице. Отсутствие корреляции между значениями емкостей обусловлено качественным различием свободного и металлизированного полимера как сорбента.The specific capacities of the anionite samples E i , meq / cm 3 (mg / cm 3 ), for Cu 2+ depending on the number of the saturation-reduction cycle i and the total capacity Σ (E i ) of three cycles as the experimental results are shown in the table. The lack of correlation between the capacitance values is due to the qualitative difference between the free and metallized polymer as a sorbent.
Способ выделения ионов Cu2+ из технологических растворовTable
The method of separation of Cu 2+ ions from technological solutions
Источники информацииSources of information
1. Способ очистки растворов от ионов трехвалентного железа. Авторское свидетельство СССР №1159895, кл. С 02 F 1/42. 1985.1. The method of purification of solutions of ferric ions. USSR copyright certificate No. 1159895, class C 02 F 1/42. 1985.
2. Способ извлечения никеля из промывных вод гальванических производств. Авторское свидетельство СССР №1643466, кл. С 02 F 1/42. 1991.2. The method of extraction of Nickel from the wash water of galvanic industries. USSR copyright certificate No. 1643466, cl. C 02 F 1/42. 1991.
3. Способ сорбционного извлечения цветных металлов из солевых растворов. Авторское свидетельство СССР №1738756, кл. С 02 F 1/42. 1992.3. The method of sorption extraction of non-ferrous metals from salt solutions. USSR copyright certificate No. 1738756, cl. C 02 F 1/42. 1992.
4. Способ извлечения меди из раствора. Авторское свидетельство СССР №1692947, кл. С 02 F 1/42, 1/28; С 01 С 3/00; В 01 J 20/26. 1991.4. A method for extracting copper from a solution. USSR copyright certificate No. 1692947, cl. C 02 F 1/42, 1/28; C 01 C 3/00; B 01 J 20/26. 1991.
5. Способ извлечения солей меди и кислот из слабоконцентрированных сточных вод. Авторское свидетельство СССР №789404, кл. С 02 F 1/42, В 01 D 15/04. 1980. (прототип)5. The method of extraction of copper salts and acids from weakly concentrated wastewater. USSR copyright certificate No. 789404, cl. C 02 F 1/42, B 01 D 15/04. 1980. (prototype)
6. Ионообменные разделения в аналитической химии. О. Самуэльсон. Изд. "Химия". 1966. Ст. "Хелатные иониты", с.115.6. Ion exchange separation in analytical chemistry. O. Samuelson. Ed. "Chemistry". 1966. Art. "Chelated ion exchangers", p.115.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004124338/15A RU2259952C1 (en) | 2004-08-09 | 2004-08-09 | Method of separation of $$$ ions from processing solutions |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004124338/15A RU2259952C1 (en) | 2004-08-09 | 2004-08-09 | Method of separation of $$$ ions from processing solutions |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2259952C1 true RU2259952C1 (en) | 2005-09-10 |
Family
ID=35847812
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004124338/15A RU2259952C1 (en) | 2004-08-09 | 2004-08-09 | Method of separation of $$$ ions from processing solutions |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2259952C1 (en) |
-
2004
- 2004-08-09 RU RU2004124338/15A patent/RU2259952C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20080169241A1 (en) | Modified Anion Exchange Materials with Metal Inside the Materials, Method of Making Same and Method of Removing and Recovering Metals from Solutions | |
US5306400A (en) | Method for the combined removal and destruction of nitrate ions | |
JPH05212382A (en) | Method for removing heavy metal ion from waste liquid stream | |
US3656893A (en) | Ion exchange removal of cyanide values | |
CS245861B1 (en) | Method of heavy metals separation from aminocarboxyl complexing substances | |
US20070056911A1 (en) | Selective removal of toxic compounds like arsenic from drinking water using a polymeric ligand exchanger | |
CN105152262A (en) | Method for selectively removing chlorine ions by using ion imprinted polymer | |
US4115260A (en) | Selective removal of iron cyanide anions from fluids containing thiocyanates | |
RU2259952C1 (en) | Method of separation of $$$ ions from processing solutions | |
Amara et al. | Modified cation exchange resin applied to demineralisation of a liquid industrial waste. Comparison to a classical treatment and electrodialysis | |
RU2479651C1 (en) | Method for extraction and separation of platinum and rhodium in sulphate solutions | |
Kravchenko et al. | Chemical precipitation of copper from copper–zinc solutions onto selective sorbents | |
JP4069291B2 (en) | Method for separating metal ions from metal complex solution | |
CN113699392B (en) | Method for improving leaching rate of acid leaching uranium | |
JP6433377B2 (en) | Heavy metal recovery method and recovery device | |
RU2096333C1 (en) | Method of separation of rhenium and molybdenum by low-base anionite of porous structure | |
Berdous et al. | Recovery and enrichment of heavy metals using new hybrid Donnan dialysis systems combining cation exchange textile and solvent impregnated resin | |
Matulionytė et al. | Removal of various components from fixing rinse water by anion-exchange resins | |
CN104961193B (en) | Separation method of zinc cyanide complex ions | |
RU2033440C1 (en) | Method of extraction of copper from solution | |
CN115321641B (en) | Process for separating zinc ions in waste acid washing liquid by multistage countercurrent ion exchange | |
Makovskaya et al. | Copper recovery from rinse waters after ammoniac etching of printed circuit boards | |
RU2695065C1 (en) | Sorbent obtaining method for extraction of gold ions | |
Kravchenko et al. | Selective extraction and concentration of dispersed copper from dilute solutions of copper and zinc ions with weakly basic aminoanionites | |
RU2763907C1 (en) | Installation for extracting copper from acidic solutions |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070810 |