RU2550405C2 - Способ извлечения йода из подземных напорных вод - Google Patents

Способ извлечения йода из подземных напорных вод Download PDF

Info

Publication number
RU2550405C2
RU2550405C2 RU2013127057/05A RU2013127057A RU2550405C2 RU 2550405 C2 RU2550405 C2 RU 2550405C2 RU 2013127057/05 A RU2013127057/05 A RU 2013127057/05A RU 2013127057 A RU2013127057 A RU 2013127057A RU 2550405 C2 RU2550405 C2 RU 2550405C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
iodine
column
coal
sorption
carbon
Prior art date
Application number
RU2013127057/05A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2013127057A (ru
Inventor
Елена Анатольевна Шаповалова
Владимир Петрович Ганяев
Тамара Ивановна Латышева
Любовь Иосифовна Андрианова
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Тюменская сырьевая компания" (ООО "ТСК")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Тюменская сырьевая компания" (ООО "ТСК") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Тюменская сырьевая компания" (ООО "ТСК")
Priority to RU2013127057/05A priority Critical patent/RU2550405C2/ru
Publication of RU2013127057A publication Critical patent/RU2013127057A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2550405C2 publication Critical patent/RU2550405C2/ru

Links

Images

Landscapes

  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)

Abstract

Изобретение может быть использовано в газо- и нефтедобывающей промышленности для попутного извлечения йод-сырца из бедных по его содержанию подземных напорных вод. Для осуществления способа проводят последовательные стадии электрохимического окисления йодид-ионов, сорбции молекулярного йода на угле, электрохимического восстановления йода до йодидов и десорбции. Все стадии осуществляют в одном химическом реакторе, в качестве которого используют сорбционную колонну. В качестве сорбента используют активированный уголь с адсорбционной емкостью по йоду не менее 1000 мг/г. В качестве анода используют графитовый электрод, расположенный в нижней части колонны, в качестве катода - медный катод в форме пластины, расположенный в верхней части колонны. После насыщения угля йодом меняют полярность электродов для десорбции йода с угля в виде йодид-ионов. В качестве сырьевого источника извлечения йода используют подземные напорные воды, в том числе с низким содержанием йода. Способ обеспечивает повышение эффективности добычи йода. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл., 1 пр.

Description

Изобретение относится к способам извлечения йода из подземных напорных вод и может быть использовано в газо- и нефтедобывающей промышленности для попутного извлечения йод-сырца.
Известен способ электролитического выделения йода и поглощения его углем (авт. св. СССР №40333, кл. 12i, 714, 1934. А.П. Шмук), согласно которому при электролизе происходит анодное окисление иодид-ионов и одновременная сорбция йода на аноде из активного угля.
Недостатком такого способа является то, что йод с угля выделяется химическими восстановителями, что делает уголь непригодным для дальнейшего использования, и, кроме того, расходуются химические реактивы.
Наиболее близким к изобретению является способ обратного выделения йода с угля (авт. св. СССР №43879, кл.l2i, 714, 1935. Е.Н. Виноградова). По этому способу десорбция йода с угля идет в виде иодид-ионов электрохимическим восстановлением за счет смены полюсности при электролизе с положительного на отрицательный.
Недостатками способа являются использование в качестве сорбента мелкозернистого древесного угля с низкой адсорбционной емкостью (80 мг/г) и железного катода, который при электролизе в минерализованной воде образует хлопья гидроокиси железа, препятствующие протеканию процесса.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является исключение затрат на химические реагенты в процессе электрохимического и сорбционного извлечения йода, снижение экологической нагрузки на окружающую среду.
При осуществлении технического решения поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в повышении эффективности добычи йода, в том числе из низкоконцентрированных йодсодержащих подземных напорных вод (от 10 мг/л).
Указанный технический результат достигается тем, что в способе извлечения йода из подземных напорных вод, включающем стадии электрохимического окисления иодид-ионов, сорбции молекулярного йода на угле, электрохимического восстановления йода до йодидов и десорбции, особенностью является то, что в качестве сорбента используют активированный дробленый уголь с высокой прочностью и высокой адсорбционной емкостью и медный катод, при этом все указанные стадии осуществляют в одном химическом реакторе. Кроме того, возможно использование в качестве сорбента угля марки КАУСОРБ-221 с адсорбционной емкостью по йоду 1000 мг/г, а в качестве сырьевого источника извлечения йода низкоконцентрированных подземных напорных вод.
Способ включает в себя электрохимическое окисление иодид-ионов без применения реагентов-окислителей. Все указанные ниже стадии извлечения йода осуществляют в одном химическом реакторе, в качестве которого используют сорбционную колонну (см. рис. 1).
Сущность изобретения состоит в следующем. При извлечении йода путем проведения электролиза при постоянном напряжении (1-2,5 В) пластовая вода (2) из напорной емкости (1) через нижнее отверстие поступает в сорбционную колонну (3), заполненную активным дробленым углем с высокой прочностью и высокой адсорбционной емкостью (не менее 1000 мг/г) (6), например марки КАУСОРБ-221 (ТУ 2162-210-05795731-2006) с адсорбционной емкостью по йоду 1000 мг/г. Колонна выступает в качестве проточного электролизера. В нижней части колонны расположен графитовый электрод (4), который вместе с плотно насыпанным и сверху прижатым пластиковой решеткой (7) углем образуют один большой активный анод. На анод и катод через выпрямитель (8) подается постоянный ток с напряжением 1,5 В и силой тока 0,2 А. С целью предотвращения выпадения в осадок гидроксида железа и забивкой им межзернового пространства угля в верхней части колонны расположен вместо железного медный катод в форме пластины (5). В анодном пространстве происходит одновременное подкисление раствора до pH 2,4-2,7 и окисление йода в растворе с последующей его сорбцией на угле до достижения окислительно-восстановительного потенциала (ОВП), равного 550-590 мВ. Так как именно в этом диапазоне значений ОВП раствора происходит полное селективное окисление йода, а бром и хлор в этих условиях не окисляются. После насыщения угля йодом меняется полярность электродов для того, чтобы йод восстановился и продесорбировался с угля этим же раствором.
Схема электролиза йодсодержащих водных растворов с графитовым анодом представлена ниже:
Figure 00000001
Из схемы видно, что выделившиеся на аноде ионы водорода служат причиной повышения кислотности раствора, что является благоприятным условием для электрохимического окисления йода. Далее за счет взаимодействия ионов водорода и гидроксильных групп на выходе из колонны раствор становится нейтральным с pH 6,8 - 7,5.
Изобретение позволяет исключить затраты на реагенты, извлекать йод из вод с низким его содержанием и снизить экологическую нагрузку на окружающую среду.
Пример. Природную подземную воду, имеющую состав, г/л: хлорид натрия -13,4; иодид-ион - 0,01; бромид-ион - 0,05; кальций - 0,5; магний - 0,13; железо общ. - 0,002; pH - 7,3, М (минерализация) - 14,7 подают в колонну проточного электролизера для окисления, сорбции и десорбции йода. Загрузка колонны углем - 1 г. Было пропущено 60 л раствора при напряжении 1,5 В и силе тока 0,2 А. На 1 г угля адсорбировано 600 мг йода. После того, как уголь насытился, меняют полярность, в результате чего, анод становится катодом, а катод - анодом и йод десорбируется с угля в виде йодид-ионов. Степень извлечения 97%. Общий расход электроэнергии 5,7 кВт-ч на 1 кг йода (считая расход энергии на окисление и на восстановление).
В таблице приведены результаты получения йода по предлагаемому и известному ионообменному способу с использованием угля КАД (Ксензеко В.И., Стасиненвич Д.С.Химия и технология брома, йода и их соединений, Москва, Изд-во «Химия», 1979, стр. 232).
Figure 00000002

Claims (2)

1. Способ извлечения йода из подземных напорных вод, включающий последовательные стадии электрохимического окисления йодид-ионов, сорбции молекулярного йода на угле, электрохимического восстановления йода до йодидов и десорбции, отличающийся тем, что все стадии осуществляют в одном в одном химическом реакторе, в качестве которого используют сорбционную колонну, в качестве сорбента используют активированный уголь с адсорбционной емкостью по йоду не менее 1000 мг/г, в качестве анода используют графитовый электрод, расположенный в нижней части колонны, в качестве катода - медный катод в форме пластины, расположенный в верхней части колонны, и после насыщения угля йодом меняют полярность электродов для десорбции йода с угля в виде йодид-ионов.
2. Способ извлечения йода по п. 1, отличающийся тем, что в качестве сырьевого источника извлечения йода используют подземные минерализованные напорные воды, в том числе с его низким содержанием.
RU2013127057/05A 2013-06-13 2013-06-13 Способ извлечения йода из подземных напорных вод RU2550405C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013127057/05A RU2550405C2 (ru) 2013-06-13 2013-06-13 Способ извлечения йода из подземных напорных вод

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013127057/05A RU2550405C2 (ru) 2013-06-13 2013-06-13 Способ извлечения йода из подземных напорных вод

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013127057A RU2013127057A (ru) 2015-01-20
RU2550405C2 true RU2550405C2 (ru) 2015-05-10

Family

ID=53280453

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013127057/05A RU2550405C2 (ru) 2013-06-13 2013-06-13 Способ извлечения йода из подземных напорных вод

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2550405C2 (ru)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0576335A1 (fr) * 1992-06-26 1993-12-29 Elf Atochem S.A. Procédé de purification d'une solution aqueuse de chlorure de métal alcalin pour enlever l'iode
RU2049156C1 (ru) * 1990-05-23 1995-11-27 Новиков Олег Николаевич Устройство для извлечения йода или брома из водных растворов
RU2064429C1 (ru) * 1992-04-09 1996-07-27 Владимир Васильевич Стрелко Углеродный сорбент и способ его получения
RU2129529C1 (ru) * 1997-02-25 1999-04-27 Кокин Вадим Петрович Способ очистки воды и устройство для его осуществления
RU43879U1 (ru) * 2004-10-20 2005-02-10 Браилко Валентин Григорьевич Водородный генератор для получения электроэнергии
JP2005305265A (ja) * 2004-04-20 2005-11-04 Jfe Engineering Kk 塩水からのヨウ素除去方法
RU83941U1 (ru) * 2008-12-23 2009-06-27 Учреждение Российской Академии Наук Институт Физики Прочности И Материаловедения Сибирского Отделения Ран (Ифпм Со Ран) Картридж для очистки жидкости (варианты)
JP2013001634A (ja) * 2011-06-21 2013-01-07 Jx Nippon Mining & Metals Corp 活性炭に吸着されたヨウ素の溶離方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2049156C1 (ru) * 1990-05-23 1995-11-27 Новиков Олег Николаевич Устройство для извлечения йода или брома из водных растворов
RU2064429C1 (ru) * 1992-04-09 1996-07-27 Владимир Васильевич Стрелко Углеродный сорбент и способ его получения
EP0576335A1 (fr) * 1992-06-26 1993-12-29 Elf Atochem S.A. Procédé de purification d'une solution aqueuse de chlorure de métal alcalin pour enlever l'iode
RU2129529C1 (ru) * 1997-02-25 1999-04-27 Кокин Вадим Петрович Способ очистки воды и устройство для его осуществления
JP2005305265A (ja) * 2004-04-20 2005-11-04 Jfe Engineering Kk 塩水からのヨウ素除去方法
RU43879U1 (ru) * 2004-10-20 2005-02-10 Браилко Валентин Григорьевич Водородный генератор для получения электроэнергии
RU83941U1 (ru) * 2008-12-23 2009-06-27 Учреждение Российской Академии Наук Институт Физики Прочности И Материаловедения Сибирского Отделения Ран (Ифпм Со Ран) Картридж для очистки жидкости (варианты)
JP2013001634A (ja) * 2011-06-21 2013-01-07 Jx Nippon Mining & Metals Corp 活性炭に吸着されたヨウ素の溶離方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ТУ-2162-210-05795731-2006 *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013127057A (ru) 2015-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
da Mota et al. Study of electroflotation method for treatment of wastewater from washing soil contaminated by heavy metals
Tang et al. Optimization of sulfate removal from brackish water by membrane capacitive deionization (MCDI)
AU2008200884B2 (en) A treatment method of organic compounds included in waste water, a treatment apparatus of organic compounds included in waste water, a treatment system of organic compounds included in waste water, and a bitumen collecting system
Sun et al. Selective oxidation of bromide in wastewater brines from hydraulic fracturing
CN101698521B (zh) 一种土壤和地下水电动修复方法
Dermentzis et al. Removal of hexavalent chromium from electroplating wastewater by electrocoagulation with iron electrodes
CN103342405A (zh) 一种电化学阴极活化过硫酸盐降解水中有机污染物的方法
Vecino et al. Valorisation options for Zn and Cu recovery from metal influenced acid mine waters through selective precipitation and ion-exchange processes: promotion of on-site/off-site management options
Ya et al. High-pressure electrocoagulation system with periodic air replenishment for efficient dye wastewater treatment: reaction dynamics and cost evaluation
CN102556972A (zh) 利用富含Br-的工业废水提取溴素的方法
Gendel et al. A new approach to increasing the efficiency of low-pH Fe-electrocoagulation applications
CN203976921U (zh) 酸性氯化铜蚀刻液电解再生循环及铜板回收装置
CN101891331A (zh) 活性炭吸附与电化学再生一体化处理装置及其使用方法
Bhagawan et al. Fluoride removal from groundwater using hybrid cylindrical electrocoagulation reactor
JP6437352B2 (ja) 硫化銅鉱からの銅の浸出方法及び硫化銅鉱のカラムリーチング試験のヨウ素損失量の評価方法
CN103951139A (zh) 一种油田污水处理工艺
RU2550405C2 (ru) Способ извлечения йода из подземных напорных вод
CN106904772A (zh) 一种三维电催化氧化页岩气压裂返排液处理装置及方法
Pires et al. Yttrium extraction from soils by electric field assisted mining applying the evolutionary operation technique
CN102417261A (zh) 一种预氧曝气氧化与电容去离子相结合处理煤层气采出水的方法
RU153106U1 (ru) Устройство для подготовки нефтепромысловых вод для системы поддержания пластового давления нефтяных месторождений
Khoshbin et al. Removal of acid red 1 dye pollutant from contaminated waters by electrocoagulation method using a recirculating tubular reactor
CN203065593U (zh) 一种低铜稀酸性废水提铜设备
CN108033524B (zh) 一种用于重金属废水处理的双层混床无膜电去离子系统及方法
CN115074754B (zh) 一种将提钾老卤中溴离子选择性氧化成溴单质的方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160614