RU2325469C2 - Способ извлечения йода и брома - Google Patents
Способ извлечения йода и брома Download PDFInfo
- Publication number
- RU2325469C2 RU2325469C2 RU2006107860/04A RU2006107860A RU2325469C2 RU 2325469 C2 RU2325469 C2 RU 2325469C2 RU 2006107860/04 A RU2006107860/04 A RU 2006107860/04A RU 2006107860 A RU2006107860 A RU 2006107860A RU 2325469 C2 RU2325469 C2 RU 2325469C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- polymer
- halogen
- complex
- solution
- iodine
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 17
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 17
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 17
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 title claims description 37
- 239000011630 iodine Substances 0.000 title claims description 37
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 36
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title abstract 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 59
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 56
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims abstract description 53
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000005370 electroosmosis Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims abstract description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 claims description 18
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 17
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 claims description 15
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 claims description 13
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims description 11
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims description 11
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims description 11
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 10
- -1 amino compound Chemical class 0.000 claims description 8
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 claims description 8
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920001353 Dextrin Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004375 Dextrin Substances 0.000 claims description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 4
- 239000003957 anion exchange resin Substances 0.000 claims description 4
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 claims description 4
- 239000008139 complexing agent Substances 0.000 claims description 4
- 235000019425 dextrin Nutrition 0.000 claims description 4
- 229920000867 polyelectrolyte Polymers 0.000 claims description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 4
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims description 4
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims description 4
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims description 3
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims description 2
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 2
- 239000001530 fumaric acid Substances 0.000 claims description 2
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 claims description 2
- 229910001507 metal halide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000005309 metal halides Chemical class 0.000 claims description 2
- 229920001184 polypeptide Polymers 0.000 claims description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims description 2
- 235000019422 polyvinyl alcohol Nutrition 0.000 claims description 2
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 claims description 2
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 claims description 2
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 claims description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 2
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 2
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 claims 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 15
- 238000010668 complexation reaction Methods 0.000 abstract description 8
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract description 4
- 239000013535 sea water Substances 0.000 abstract description 4
- PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N iodine Chemical compound II PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 abstract 2
- 238000013019 agitation Methods 0.000 abstract 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 abstract 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract 1
- 239000012716 precipitator Substances 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 57
- NLKNQRATVPKPDG-UHFFFAOYSA-M potassium iodide Chemical compound [K+].[I-] NLKNQRATVPKPDG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 18
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 9
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 6
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 5
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 5
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 5
- 229920001592 potato starch Polymers 0.000 description 4
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-N Hydrogen bromide Chemical compound Br CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 3
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 3
- WSWCOQWTEOXDQX-MQQKCMAXSA-M (E,E)-sorbate Chemical compound C\C=C\C=C\C([O-])=O WSWCOQWTEOXDQX-MQQKCMAXSA-M 0.000 description 2
- MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 1,2-Divinylbenzene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1C=C MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 238000006056 electrooxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 2
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N hydrogen iodide Chemical compound I XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N hypochlorite Chemical compound Cl[O-] WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M potassium bromide Chemical compound [K+].[Br-] IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 2
- 229940075554 sorbate Drugs 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229920002261 Corn starch Polymers 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- 229910001854 alkali hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001860 alkaline earth metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 239000008120 corn starch Substances 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 1
- MSNWSDPPULHLDL-UHFFFAOYSA-K ferric hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Fe+3] MSNWSDPPULHLDL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- MTNDZQHUAFNZQY-UHFFFAOYSA-N imidazoline Chemical compound C1CN=CN1 MTNDZQHUAFNZQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-M iodide Chemical compound [I-] XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229940006461 iodide ion Drugs 0.000 description 1
- 150000004694 iodide salts Chemical class 0.000 description 1
- 150000002497 iodine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910001437 manganese ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- SATVIFGJTRRDQU-UHFFFAOYSA-N potassium hypochlorite Chemical compound [K+].Cl[O-] SATVIFGJTRRDQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 150000003335 secondary amines Chemical class 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 150000003513 tertiary aromatic amines Chemical class 0.000 description 1
- STCOOQWBFONSKY-UHFFFAOYSA-N tributyl phosphate Chemical compound CCCCOP(=O)(OCCCC)OCCCC STCOOQWBFONSKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Removal Of Specific Substances (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области добычи полезных ископаемых, например брома, йода, в частности к выделению галогенов из сырья с низким содержанием полезных компонентов из морской воды и попутных вод нефтегазовых месторождений. Способ включает пропускание тока через раствор полимера, связывающего галоген, перемешивание раствора, введение воздуха, извлечение комплекса полимера с галогеном, разрушение комплекса и извлечение свободного галогена. Извлечение комплекса полимера осуществляют сорбцией на сорбенте, обратным осмосом, осаждением под действием осадителя или под действием электроосмоса с мембраной, затем разрушают комплекс полимера с галогеном комплексообразованием или паром. Изобретение обеспечивает возможность использования сырья с низкой концентрацией галогена, возможность применения широкого ассортимента сорбентов, извлечение галогенов из загрязненных взвешенными веществами сред, полное извлечение галогенов без загрязнения окружающей среды, исключение загрязнения воздушного бассейна связыванием галогена полимером. 5 з.п. ф-лы.
Description
Предлагаемое изобретение относится к области добычи полезных ископаемых, в частности брома, йода. Преимущественная область использования - выделение галогенов из сырья с низким содержанием полезных компонентов, в частности из морской воды и попутных вод нефтегазовых месторождений.
Известен способ извлечения йода и брома из кислых растворов /Патент РФ №2094379, C02F 1/28, C02F 1/42, С01В 7/09, C01B 7/14, 1997 г./, содержащих их в виде галогенид-ионов, включающий обработку раствора кислотой, сорбцию галогенид-ионов на ионитах, десорбцию галогенов, регенерацию и возврат ионитов на сорбцию, причем десорбцию йода и брома с ионитов ведут растворами десорбентов в присутствии ионов двухвалентного марганца.
Недостатком способа является снижение эффективности извлечения из разбавленных растворов за счет снижения сорбционной способности.
Известен способ извлечения йода и брома из кислых растворов /Патент РФ №2094379, C02F 1/28, C02F 1/42, С01В 7/09, C01B 7/14, 1997 г./, содержащих йодид-, бромид- и хлорид-ионы, с помощью ионитов, включающий сорбцию йода на одной загрузке ионита, окисление бромид-ионов до элементарного брома и сорбцию брома на другой загрузке ионита, десорбцию йода и брома, регенерацию и возврат обеих загрузок ионита на сорбцию, сорбцию йода ведут в виде йодид-ионов частью загрузки ионита, насыщенной элементарным бромом.
Недостатком способа является снижение эффективности извлечения за счет уменьшения скорости сорбции при уменьшении концентрации извлекаемого сорбата.
Известен способ извлечения йода и брома из природных вод /Патент РФ №2190700, C25B 1/24, C02F 1/461, 2002 г./. Сначала осуществляют селективное электрохимическое окисление йодида в анодной камере диафрагменного электролизера в присутствии ионов Fe2+ при окислительно-восстановительном потенциале анолита 550-850 мВ. После этого его обрабатывают щелочным агентом, соосаждая йод на гидроксиде железа (III). Затем осуществляют селективное электрохимическое окисление бромида в свободной от йода воде с последующим его выделением воздушной десорбцией. Обработку анолита щелочным агентом ведут в диапазоне рН 3,5-5,0. В качестве щелочного агента используют гидроксиды или карбонаты щелочных или щелочно-земельных металлов.
Недостатком способа является снижение эффективности извлечения за счет уменьшения скорости сорбции при уменьшении концентрации извлекаемого сорбата.
Заявка №2006107860/04 (008536)
Известен способ извлечения брома и йода из растворов /Патент РФ №2060929, С01В 7/09, С01В 7/14, B01D 61/00, 1996 г./, заключающийся в том, что в качестве экстрагента для извлечения йода и брома используется молекулярный йод в трибутилфосфате, а реэкстракцию осуществляют с помощью соединений йода. Для извлечения брома реэкстракцию осуществляют водными растворами йодидов, а в случае извлечения йода полученную органическую фазу обрабатывают восстановителями с переводом йода в йодид-ион. Изобретение позволяет обеспечить возможность извлечения йода и брома из разбавленных водных растворов и рассолов, улучшить технологию (в пожарном отношении).
Недостатком способа является снижение эффективности извлечения из разбавленных растворов за счет снижения сорбционной способности.
Ближайшим аналогом является способ извлечения йода из растворов /Патент РФ №2207976, С01В 7/14, 2003 г./, заключающийся в том, что рассол с содержанием йода 35 г/м3 окисляют до элементарного йода, сорбируют на слабоосновном синтетическом анионите. Используют анионит, имеющий матрицу на основе сополимера нитрила акриловой кислоты и дивинилбензола, и функциональные группы - первичные амины (50%), вторичные амины (20%), третичный ароматический амин имидазолинного типа (30%). Выделяют свободные галогены путем десорбции йода раствором NaOH. Концентрация йода в десорбате в непрерывном противочном режиме - 294 г/л. Изобретение также позволяет уменьшить расход реагентов, объем аппаратуры, трудо- и энергозатраты, снизить износ смолы.
Недостатком способа является отсутствие возможности высокоэффективного извлечения йода.
Задачей предлагаемого изобретения является создание способа, позволяющего использовать галогенсодержащее сырье с низкой концентрацией целевого компонента, применять широкий спектр сорбентов, исключить негативное влияние на процесс извлечения загрязняющих взвесей, исключить загрязнение окружающей среды, что повышает эффективность процесса в разбавленных сред.
Поставленная задача достигается тем, что в способе извлечения йода и брома из растворов путем пропускания тока через раствор, перемешиванием раствора, введением воздуха для увеличения окислительного потенциала катодного процесса, с последующим выделением свободных галогенов в растворе дополнительно растворяют полимер, которым связывают галоген, извлекают комплекс полимера с галогеном, разрушают комплекс и выделяют свободный галоген.
В качестве полимера используют полимеры из ряда крахмал, поливиниловый спирт, декстрин, поливинилмирролидон, поливиниламин, белок, полипептид, поли-винилпиридин-со-метакриловую кислоту, поли-винилпиридин-со-малеиновую кислоту, поли-винилпиридин-со-фумаровую кислоту, полиэлектролиты, содержащие функциональные группы, взаимодействующие с галогеном в количестве, соответствующем функциональным группам полимера, равном или большем стехиометрического количества галогена, находящегося в растворе.
Комплекс полимера с галогеном извлекают сорбцией на сорбенте, взаимодействующем с полимером, из ряда, включающего силикагель, алюмосиликаты, пористый анионит, пористый катионит, активированный уголь, причем сорбент имеет поры, размер которых больше или равен размеру макромолекул полимера, после сорбции комплекс разрушают паром, комплексообразователем галогена из ряда галогенид металла, аминосоединение, окислитель, выделяют галоген с сорбента, а затем десорбируют полимер растворителем, в частности горячей водой, и используют повторно.
Комплекс полимера с галогеном извлекают обратным осмосом пропусканием раствора через мембрану, имеющую размер пор больше размера пор макромолекул полимера, затем извлекают комплекс полимера на мембране, имеющей поры с размерами, меньшими, чем размер макромолекул полимера, разрушают комплекс полимера с галогеном комплексообразователем или паром, раствор полимера используют повторно.
Комплекс полимера с галогеном извлекают осаждением под действием осадителя, осаждающего комплекс полимера с галогеном, в качестве осадителя применяют электролит (раствор хлористого натрия или сульфат натрия), полимерный флокулянт или полиэлектролит, связывающий функциональные группы полимера в концентрации 0,16-6 мас.ч. осадителя на 1 мас.ч. полимера.
Комплекс полимера с галогеном извлекают под действием электроосмоса с мембраной, имеющей поры, равные или большие размера макромолекул полимера, под действием напряженности электрического поля 10-1000 В/м.
Способ осуществляется следующим образом.
В объем жидкой среды, содержащей молекулы галогенов, вводят дополнительно полимерные макромолекулы, способные селективно взаимодействовать с галогенид-ионами, образуя комплексные соединения.
В раствор вводят растворимый полимер, макромолекулы которого равномерно распределяются в объеме воды. Полимер обладает способностью количественно связывать молекулы галогены в химическое соединение при определенных условиях (крахмал, декстрин, полиэлектролиты или белки, сополимеры). В растворе проводят химическую реакцию, например под действием электрического тока. Под действием окислителей, возникающих при электролизе, происходит переход галогена из ионной формы в молекулярную, или наоборот. После такого перехода молекулы галогена вступают во взаимодействие с макромолекулами растворенного полимера, образуется комплекс. За счет того, что макромолекулы распределяются во всем объеме раствора, они поглощают весь галоген даже из разбавленных растворов с низкой концентрацией. Макромолекулярный комплекс имеет в своем составе много функциональных групп и сорбционное взаимодействие его с сорбентом более чем в два раза сильнее, связывание прочное. После сорбции галоген находится в виде сорбированного на сорбенте комплекса с полимером. Под действием пара или регенерирующего раствора комплекс с полимером разрушают и выделяют галоген в чистом виде отгонкой или элюированием раствором соли. Оставшийся после удаления галогена сорбированный на сорбенте полимер выделяют из сорбента другим раствором, имеющим сродство именно к полимеру. Полимер используют повторно. Сорбент после этих операций также может быть использован повторно.
Пример 1.
В 1 л раствора, содержащего 0,01 моль на 1 л йодида калия, растворяют картофельный крахмал в концентрации 0,2%. Помещают в электролизер, подают воздух в количестве 30 л в час, электрический ток 1,5 А, при перемешивании в течение 5 минут. Раствор приобретает синюю окраску за счет комплексообразования. Синий раствор пропускают через колонку с широкопористым силикагелем - 100 г. Раствор из колонки выходит бесцветным. Силикагель из матового белого становится синеватым. Выделяют йод с колонки 0,1 моль на 1 л раствором натриевой щелочи. Йод концентрируется в 100 мл элюата, в 9,7 раз. Силикагель обесцвечивается. Крахмал извлекают из силикагеля горячей водой 90°С и используют повторно.
Пример 2.
По примеру 1, но в 1 л попутных нефтяных вод, содержащих 38 мл/л йодидов-ионов, растворяют кукурузный крахмал в количестве 0,2%. Отдельно 100 мл морской воды подвергают электролизу с электрическим током 1,5 А при перемешивании 30 мин. Добавляют полученный раствор гипохлорита к попутным водам до появления синей окраски. Синий раствор пропускают через синтетический цеолит ОДМ-2Д (100 г.), раствор обесцвечивается. Промывают колонну водой для удаления остатков раствора. Йод извлекают путем подачи острого пара с температурой 160°С. Йод концентрируют в 58 г конденсата (концентрация 450 мл/л). Колонку промывают водой (98°С), извлекая крахмал в 200 мл воды.
Попутные воды, содержащие 38 мл/л стока, содержат 40 мл/л нефтепродуктов, 1300 мл/л общего солесодержания, до 12 мл/л железа. Химический анализ попутных нефтяных йодсодержащих рассолов выполнен ООО «Инвестиционные технологии», Краснодарский край г.Славянск-на-Кубани.
Попутные воды содержат: рН 7,5-8 мг/л; йод 36-38 мг/л; кальций 5,02 мг экв/л; магний 7,9 мг экв/л; сульфаты 1,81 мг экв/л; общее содержание железа 0,48 мг экв/л; нефтеновые кислоты 1,24 мг экв/л; бор 48,9 мг экв/л; NH4 130,5 мг экв/л. Общая минерализация составляет 31,8 г/л.
Пример 3.
По примеру 2, но вместо морской воды, обработанной электролизом, обрабатывают попутные воды раствором гипохлорита калия с концентрацией 1 г/л до появления синей окраски.
Пример 4.
В 1 л раствора, содержащего 0,01 моль на 1 л йодида калия, растворяют поливинилпиридин-со-метакриловую кислоту в концентрации 0,2%. Помещают в электролизер, подают воздух в количестве 30 л в час, электрический ток 1,5 А при перемешивании в течение 5 минут. Раствор приобретает синюю окраску за счет комплексообразования. Синий раствор пропускают через колонку с широкопористым силикагелем - 100 г. Раствор из колонки выходит бесцветным. Силикагель из матового белого становится синеватым. Выделяют йод с колонки 0,1 моль на л раствором натриевой щелочи. Йод концентрируется в 100 мл элюата в 9,7 раз. Силикагель обесцвечивается, поливинилпиридин-со-метакриловую кислоту извлекают из силикагеля горячей водой 90°С и используют повторно.
Пример 5.
В 1 л раствора, содержащего 0,01 моль на 1 л йодида калия, растворяют белок в концентрации 0,2%. Помещают в электролизер, подают воздух в количестве 30 л в час, электрический ток 1,5 А при перемешивании в течение 5 минут. Раствор приобретает синюю окраску за счет комплексообразования. Синий раствор пропускают через колонку с пористым катионитом - 100 г. Раствор из колонки выходит бесцветным. Пористый катионит из матового белого становится синеватым. Выделяют йод с колонки 0,1 моль на 1 л раствором натриевой щелочи. Йод концентрируется в 100 мл элюата в 9,7 раз. Пористый катионит обесцвечивается.
Пример 6.
В 1 л раствора, содержащего 0,01 моль на 1 л йодида калия, растворяют картофельный крахмал в концентрации 0,2%. Помещают в электролизер, подают воздух в количестве 30 л в час, электрический ток 1,5 А при перемешивании в течение 5 минут. Раствор приобретает синюю окраску за счет комплексообразования. Синий раствор комплекса крахмала с йодом извлекают обратным осмосом, пропуская раствор через мембрану, имеющую размер пор больше размера макромолекул полимера. Затем комплекс крахмал-йод извлекают на мембране с размером пор, меньшим, чем размер макромолекул крахмала. Далее разрушают комплекс крахмала с йодом водным паром и используют раствор крахмала повторно.
Пример 7.
В 1 л раствора, содержащего 0,01 моль на 1 л йодида калия, растворяют картофельный крахмал в концентрации 0,2%. Помещают в электролизер, подают воздух в количестве 30 л в час, электрический ток 1,5 А при перемешивании в течение 5 минут. Раствор приобретает синюю окраску за счет комплексообразования. Синий раствор пропускают через колонку с широкопористым силикагелем - 100 г. Раствор из колонки выходит бесцветным. Силикагель из матового белого становится синеватым. Выделяют йод с колонки 0,1 моль на 1 л раствором натриевой щелочи. Йод концентрируется в 100 мл элюата в 9,7 раз. Силикагель обесцвечивается. Крахмал извлекают из силикагеля горячей водой 90°С и используют повторно.
Пример 8.
В 1 л раствора, содержащего 0,01 моль на 1 л йодида калия, растворяют картофельный крахмал в концентрации 0,2%. Помещают в электролизер, подают воздух в количестве 30 л в час, электрический ток 1,5 А при перемешивании в течение 5 минут. Раствор приобретает синюю окраску за счет комплексообразования. Извлекают комплекс полимера с галогеном под действием электроосмоса с мембраной, имеющей поры, равные или большие размера макромолекул полимера, под действием напряженности электрического поля 10-1000 В/м. Концентрировано в 12,5 раз.
Пример 9.
В 1 л раствора, содержащего 0,01 моль на 1 л бромида калия, растворяют декстрин в концентрации 0,2%. Помещают в электролизер, подают воздух в количестве 30 л в час, электрический ток 1,5 А при перемешивании в течение 5 минут. Раствор приобретает черную окраску за счет комплексообразования. Черный раствор пропускают через колонку с широкопористым силикагелем - 100 г. Раствор из колонки выходит бесцветным. Силикагель из матового белого становится серым. Выделяют бром с колонки 0,1 моль на 1 л раствором натриевой щелочи. Бром концентрируется в 100 мл элюата в 9,3 раз. Силикагель обесцвечивается. Крахмал извлекают из силикагеля горячей водой 90°С и используют повторно.
Основными преимуществами способа является возможность использования сырья с низкой концентрацией галогена, возможность применять широкий ассортимент сорбентов, извлекать галоген из загрязненных взвешенными веществами сред, полностью извлекать галоген без загрязнения окружающей среды, исключить загрязнение воздушного бассейна связыванием галогена полимером.
Claims (6)
1. Способ извлечения йода и брома из растворов путем пропускания тока через раствор, перемешиванием раствора, введением воздуха для увеличения окислительного потенциала катодного процесса, с последующим извлечением свободных галогенов, отличающийся тем, что в растворе дополнительно растворяют полимер, которым связывают галоген, извлекают комплекс полимера с галогеном, разрушают комплекс и извлекают свободный галоген.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве полимера используют полимеры из ряда: крахмал, поливиниловый спирт, декстрин, поливинилмирролидон, поливиниламин, белок, полипептид, поливинилпиридин-со-метакриловую кислоту, поливинилпиридин-со-малеиновую кислоту, поливинилпиридин-со-фумаровую кислоту, полиэлектролиты, содержащие функциональные группы, взаимодействующие с галогеном в количестве, соответствующем функциональным группам полимера, равном или большем стехиометрическому количеству галогена, находящегося в растворе.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что комплекс полимера с галогеном извлекают сорбцией на сорбенте, взаимодействующем с полимером, из ряда, включающего силикагель, алюмосиликаты, пористый анионит, пористый катионит, активированный уголь, причем сорбент имеет поры, размер которых больше или равен размеру макромолекул полимера, после сорбции комплекс разрушают паром, комплексообразователем галогена из ряда: галогенид металла, аминосоединение, окислитель, выделяют галоген с сорбента, а затем десорбируют полимер растворителем, в частности горячей водой, и используют повторно.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что комплекс полимера с галогеном извлекают обратным осмосом пропусканием раствора через мембрану, имеющую размер пор, больший размера пор макромолекул полимера, затем извлекают комплекс полимера на мембране, имеющей поры с размерами меньшими, чем размер макромолекул полимера, разрушают комплекс полимера с галогеном комплексообразователем или паром, раствор полимера используют повторно.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что комплекс полимера с галогеном извлекают осаждением под действием осадителя, осаждающего комплекс полимера с галогеном, в качестве осадителя применяют электролит (раствор хлористого натрия или сульфат натрия), полимерный флокулянт или полиэлектролит, связывающий функциональные группы полимера в концентрации 0,16-6 мас. ч. осадителя на 1 мас. ч. полимера.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что комплекс полимера с галогеном извлекают под действием электроосмоса с мембраной, имеющей поры, равные или большие размера макромолекул полимера, под действием напряженности электрического поля 10-1000 В/м.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006107860/04A RU2325469C2 (ru) | 2006-03-13 | 2006-03-13 | Способ извлечения йода и брома |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006107860/04A RU2325469C2 (ru) | 2006-03-13 | 2006-03-13 | Способ извлечения йода и брома |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006107860A RU2006107860A (ru) | 2007-10-20 |
| RU2325469C2 true RU2325469C2 (ru) | 2008-05-27 |
Family
ID=38924906
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006107860/04A RU2325469C2 (ru) | 2006-03-13 | 2006-03-13 | Способ извлечения йода и брома |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2325469C2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2560365C2 (ru) * | 2013-10-10 | 2015-08-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Галогенид" | Способ получения сорбента для селективного извлечения йодидов |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4320865C2 (de) * | 1993-06-24 | 1997-07-03 | Plinke Gmbh & Co Chemieanlagen | Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen von durch Halogene wie Brom und/oder Jod verunreinigter Salzsäure |
| RU2112080C1 (ru) * | 1995-05-17 | 1998-05-27 | Воронежский государственный университет | Способ извлечения йода |
| RU2113402C1 (ru) * | 1993-03-10 | 1998-06-20 | Институт общей и неорганической химии им.Н.С.Курнакова РАН | Способ извлечения йода из растворов |
| RU2138581C1 (ru) * | 1998-07-10 | 1999-09-27 | Всероссийский научно-исследовательский институт химической технологии | Способ извлечения иода и брома из природных вод |
-
2006
- 2006-03-13 RU RU2006107860/04A patent/RU2325469C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2113402C1 (ru) * | 1993-03-10 | 1998-06-20 | Институт общей и неорганической химии им.Н.С.Курнакова РАН | Способ извлечения йода из растворов |
| DE4320865C2 (de) * | 1993-06-24 | 1997-07-03 | Plinke Gmbh & Co Chemieanlagen | Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen von durch Halogene wie Brom und/oder Jod verunreinigter Salzsäure |
| RU2112080C1 (ru) * | 1995-05-17 | 1998-05-27 | Воронежский государственный университет | Способ извлечения йода |
| RU2138581C1 (ru) * | 1998-07-10 | 1999-09-27 | Всероссийский научно-исследовательский институт химической технологии | Способ извлечения иода и брома из природных вод |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2560365C2 (ru) * | 2013-10-10 | 2015-08-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Галогенид" | Способ получения сорбента для селективного извлечения йодидов |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2006107860A (ru) | 2007-10-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Singh et al. | Removal of fluoride from aqueous solution: status and techniques | |
| Ayoob et al. | A conceptual overview on sustainable technologies for the defluoridation of drinking water | |
| CN104313348B (zh) | 一种吸附法提取盐湖卤水中锂的方法 | |
| Lito et al. | Removal of anionic pollutants from waters and wastewaters and materials perspective for their selective sorption | |
| CN104445095B (zh) | 一种冶炼污酸净化的方法 | |
| RU2724779C1 (ru) | Способ комплексной переработки попутных вод нефтяных месторождений | |
| EA024210B1 (ru) | Способ извлечения металлов | |
| JP2013528487A (ja) | 水処理プロセス | |
| CN108218038A (zh) | 一种树脂吸脱附-扩散渗析处理含重金属废水的方法 | |
| CN110526439A (zh) | 一种ro浓盐水的再利用方法及装置 | |
| CN110038647A (zh) | 一种电解盐溶液高效再生树脂的方法 | |
| Wang et al. | Ion exchange enabled selective separation from decontamination to desalination to decarbonization: recent advances and opportunities | |
| Sun et al. | Review of fluoride removal technology from wastewater environment | |
| CN111003853A (zh) | 一种电镀废液处理方法 | |
| Li et al. | Phosphorus recovery as struvite from eutropic waters by XDA-7 resin | |
| Karabulut et al. | Comparison of electrocoagulation process and other treatment technologies in fluoride removal from groundwater | |
| RU2325469C2 (ru) | Способ извлечения йода и брома | |
| JP3045378B2 (ja) | 海水の複合処理用の方法 | |
| US20200207644A1 (en) | Method for removing silica in salt water | |
| US20230226462A1 (en) | Hybrid thermal - chromatographic system for simultaneous mineral purification and desalination of saline waters | |
| JP5484702B2 (ja) | 水質浄化材料およびそれを用いた水質浄化方法 | |
| Khan et al. | An overview of conventional and advanced water defluoridation techniques | |
| RU2190700C1 (ru) | Способ извлечения иода и брома из природных вод | |
| JP2010023007A (ja) | ホウ素含有排水の処理方法および装置 | |
| RU2138581C1 (ru) | Способ извлечения иода и брома из природных вод |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140314 |