RU2660148C1 - Способ получения сорбента для извлечения селена, теллура - Google Patents
Способ получения сорбента для извлечения селена, теллура Download PDFInfo
- Publication number
- RU2660148C1 RU2660148C1 RU2017142143A RU2017142143A RU2660148C1 RU 2660148 C1 RU2660148 C1 RU 2660148C1 RU 2017142143 A RU2017142143 A RU 2017142143A RU 2017142143 A RU2017142143 A RU 2017142143A RU 2660148 C1 RU2660148 C1 RU 2660148C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tellurium
- selenium
- sorbent
- formaldehyde
- sulfide ions
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
- B01J20/26—Synthetic macromolecular compounds
- B01J20/265—Synthetic macromolecular compounds modified or post-treated polymers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
- B01J20/3085—Chemical treatments not covered by groups B01J20/3007 - B01J20/3078
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B19/00—Selenium; Tellurium; Compounds thereof
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Изобретение относится к получению сорбентов для извлечения токсичных компонентов из водных сред, а именно к способу получения сорбента для извлечения селена, теллура. Способ включает в себя сорбцию на гранулированном макропористом анионите сульфид-ионов с последующей конденсацией сорбированных сульфид-ионов с формальдегидом. В процесс конденсации сорбированных сульфид-ионов с формальдегидом вводят морфолин в мольном отношении к формальдегиду не менее 1:10. Техническим результатом является получение сорбента, способного к извлечению селена и теллура из водных сред. 1 табл., 6 пр.
Description
Изобретение относится к получению сорбентов для извлечения токсичных компонентов из водных сред, а именно к способу получения сорбента для извлечения селена, теллура.
Селен и теллур относятся к токсичным элементам, опасным для окружающей среды и непосредственно для здоровья человека. Выбросы легколетучих соединений элементов этой группы в атмосферу и стоки недопустимы.
Известен метод извлечения селена и теллура из растворов с помощью элементной серы /1. ГОСТ СССР 12645.11-86. Метод определения селена./ /2. ГОСТ СССР 12645.12-86. Метод определения теллура/. В указанных источниках описано извлечение селена и теллура соосаждением с элементной серой. Недостатком этого метода является невозможность совместного осаждения селена и теллура, так как извлечение каждого из этих элементов требует создания индивидуальных условий.
Известен метод извлечения селена и теллура сорбционным концентрированием на органическом сорбенте - полимерном тиоэфире /3. И.Н. Назаренко, О.М. Петрухин, Ю.А. Золотов и др. // Сорбционное концентрирование селена и теллура полимерным тиоэфиром. Применение метода к анализу руд. ЖАХ, т. VIII, вып. 6, С. 1059, 1987/. Метод позволяет одновременно и количественно извлекать селен и теллур для анализа. Главное достоинство метода - селективное извлечение селена и теллура при определенных условиях кислотности среды и температуры.
Недостатком метода является невозможность применения сорбента в динамических условиях процесса, т.к. полимерный тиоэфир - порошок, не поддающийся гранулированию обычными способами. Еще одним недостатком является необходимость проведения сорбции селена и теллура на полимерном тиоэфире при повышенных температурах, что влечет за собой опасность потери селена и теллура за счет летучести их соединений.
Возможность низкотемпературной сорбции селена, теллура представлена на сорбенте аминотиоэфирного типа, т.е. на полимерном тиоэфире, включающем в свой состав атомы азота /4. М.С Доронина, О.А. Ширяева, Д.Г. Филатова, А.М. Петров, О.А. Дальнова, В.Б. Барановская, Ю.А. Карпов. Сорбционно-атомно-эмиссионное определение As, Bi, Sb, Se и Те в возвратном металлсодержащем сырье // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2013, т. 79, №11, стр. 3-7./ Показано, что все указанные элементы могут быть извлечены для анализа одновременно сорбентами аминотиоэфирного типа на основе этилендиамина, диэтилентриамина и триэтилентетрамина.
Недостатком указанного метода является применимость его только в статических условиях процесса, т.к. сорбенты - порошки, не поддающиеся гранулированию, что исключает возможность их применения в динамических схемах. Также к недостаткам относится неселективность сорбентов на основе этилендиамина, диэтилентриамина и триэтилентетрамина в отношении селена и теллура.
Известен способ нанесения аминотиоэфирньгх полимеров на гранулы ионообменных сорбентов - синтез по способу «змея в клетке» /5. Пат. РФ 2579133, 2016/, /6. Пат. РФ №2605255, 2016/. Указанный способ позволяет совместить свойства аминотиоэфирных сорбентов с гранулированной формой, позволяющей вести процессы сорбции в динамике. В зависимости от радикала при атоме азота в исходном аминосоединении получают сорбенты, различающиеся по селективности, т.е. при использовании разных исходных аминосоединений для модификации ионита, можно получить разные сорбенты, селективные в отношении различных элементов или групп элементов. Использование в качестве сырьевой компоненты аминоуксусной кислоты дает сорбент, способный к комплексообразованию с редкоземельными металлами /5/; использование в качестве сырья тиомочевины приводит к получению сорбента, эффективного для извлечения рутения /6/.
Задачей заявленного изобретения является получение сорбента, эффективного при извлечении селена и теллура из водных сред при динамических условиях проведения процессов.
Техническим решением данной задачи является модифицирование ионита фрагментами полимерного аминотиоэфира.
Техническим результатом является получение сорбента типа «змея в клетке», способного к извлечению селена и теллура из водных сред.
Технический результат достигается тем, что в способе получения сорбента, включающем сорбцию на гранулированном макропористом анионите сульфид-ионов, с последующей конденсацией сорбированных сульфид-ионов с формальдегидом, согласно изобретению для извлечения селена и теллура в процесс конденсации сорбированных сульфид-ионов с формальдегидом вводят морфолин и конденсацию проводят при комнатной температуре.
Сущность изобретения заключается в модифицировании гранулированной ионообменной смолы, не являющейся сорбентом селена и теллура, продуктами реакции тиометилирования аминов, причем в качестве аминосоединения выбран морфолин.
Способ получения сорбента заключается в сорбции на гранулированном макропористом анионите сульфид-ионов, источником которых являются водорастворимые сульфиды и гидросульфиды щелочных металлов или газообразный сероводород, с последующей конденсацией сорбированных сульфид-ионов с формальдегидом и морфолином внутри пор анионита для образования нековалентно закрепленного на ионообменной матрице активного по отношению к извлекаемым элементам сорбирующего центра. Таким образом, на атомах азота полимерной матрицы «нарастают» активные сорбционные центры, образованные реакцией конденсации формальдегида, морфолина и сорбированного на матричном полимере сульфид-иона.
В качестве анионита используют гранулированные макропористые аниониты полимеризационного или поликонденсационного типа как сильноосновные, так и слабоосновные, т.е. содержащие как группы четвертичного аммониевого основания, так и/или первичные и вторичные аминогруппы, например АВ-17-10п (сильноосновный анионит полимеризационного типа); АН-221 (слабоосновный анионит полимеризационного типа); ЭДЭ-10-п (поликонденсационный эпоксиполиаминовый анионит, содержащий слабоосновные аминогруппы и до 10% сильноосновных групп) и другие.
Новым является введение в состав сорбента дополнительного модифицирующего компонента - морфолина, который, взаимодействуя с формальдегидом и сорбированным на анионите сульфидом, образует в структуре анионита олигомерные цепочки тиоэфирного строения с концевыми морфолиновыми группами, благодаря чему сорбент приобретает способность к сорбции селена и теллура.
Полученные модифицированные полимеры способны сорбировать извлекаемые элементы из водных растворов при динамической технологической схеме сорбции, т.к. сорбционно-активные по селену и теллуру комплексообразующие центры, представленные аминометилентиоэфирами, находятся в порах предназначенного для динамических процессов гранулированного анионита.
Синтезированные сорбенты были испытаны на сорбцию селена, теллура. Степень извлечения указанных элементов составила 84-86%.
Изобретение иллюстрируется примерами.
Пример 1.
Через 100 г сильноосновного анионита АВ-17-10п пропускали 100 мл 0,1 N водного раствора сульфида натрия для сорбции сульфид-ионов, анионит промывали водой и переносили в колбу, в которую добавляли 22 мл (0, 3 М) формальдегида в виде 37%-ного водного раствора, затем 2,37 г (0,03 М) морфолина и выдерживали при нагревании на кипящей водяной бане в течение 2 ч. Готовый продукт отфильтровывали и промывали водой на фильтре.
Пример 2.
В колонку, заполненную полученным по примеру 1 сорбентом в количестве 100 г, пропускали со скоростью 2 мл/мин 100 мл раствора, содержащего по 20 мг/л селена, теллура в 0,1 N соляной кислоте. В фильтрате, выходящем из колонки, определяли содержание селена, теллура и по разности вычисляли количество данных элементов, поглощенное сорбентом, и степень извлечения элементов из раствора. Результаты приведены в таблице 1.
Пример 3.
Через 100 г сильноосновного анионита АВ-17-10п пропускали 100 мл 0,1 N водного раствора сульфида натрия для сорбции сульфид-ионов, анионит промывали водой и переносили в колбу, в которую добавляли 22 мл (0, 3 М) формальдегида в виде 37%-ного водного раствора, затем 1,58 г (0,02 М) морфолина и выдерживали при нагревании на кипящей водяной бане в течение 2 ч. Готовый продукт отфильтровывали, промывали водой на фильтре.
Пример 4.
В колонку, заполненную полученным по примеру 3 сорбентом в количестве 100 г, пропускали со скоростью 2 мл/мин 100 мл раствора, содержащего по 20 мг/л селена, теллура в 0,1 N соляной кислоте. В фильтрате, выходящем из колонки, определяли содержание извлекаемых элементов и по разности вычисляли количество элементов, поглощенных сорбентом, и степень извлечения элементов из раствора. Результаты приведены в таблице 1.
Пример 5.
Через 100 г сильноосновного анионита АВ-17-10п пропускали 100 мл 0,1 N водного раствора сульфида натрия для сорбции сульфид-ионов, анионит промывали водой и переносили в колбу, в которую добавляли 22 мл (0, 3 М) формальдегида в виде 37%-ного водного раствора, затем 3,16 г (0,04 М) морфолина и выдерживали при нагревании на кипящей водяной бане в течение 2 ч. Готовый продукт отфильтровывали, промывали водой.
Пример 6.
В колонку, заполненную полученным по примеру 5 сорбентом в количестве 100 г, пропускали со скоростью 2 мл/мин 100 мл раствора, содержащего по 20 мг/л селена, теллура в 0,1 N соляной кислоте. В фильтрате, выходящем из колонки, определяли содержание извлекаемых элементов и по разности вычисляли количество элементов, поглощенных сорбентом, и степень извлечения элементов из раствора. Результаты приведены в таблице 1.
Claims (1)
- Способ получения сорбента для извлечения селена и теллура, включающий сорбцию сульфид-ионов на гранулированном макропористом анионите, с последующей конденсацией сорбированных сульфид-ионов с формальдегидом, отличающийся тем, что в процесс конденсации сорбированных сульфид-ионов с формальдегидом вводят морфолин в мольном отношении к формальдегиду не менее 1:10.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017142143A RU2660148C1 (ru) | 2017-12-04 | 2017-12-04 | Способ получения сорбента для извлечения селена, теллура |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017142143A RU2660148C1 (ru) | 2017-12-04 | 2017-12-04 | Способ получения сорбента для извлечения селена, теллура |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2660148C1 true RU2660148C1 (ru) | 2018-07-05 |
Family
ID=62815993
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017142143A RU2660148C1 (ru) | 2017-12-04 | 2017-12-04 | Способ получения сорбента для извлечения селена, теллура |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2660148C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU675877A1 (ru) * | 1977-10-10 | 1984-06-23 | Кемеровский Научно-Исследовательский Институт Химической Промышленности | Способ получени полифункционального сорбента |
RU2081130C1 (ru) * | 1995-05-05 | 1997-06-10 | Российский химико-технологический университет им.Д.И.Менделеева | Способ получения сорбента |
RU2579133C1 (ru) * | 2014-09-18 | 2016-03-27 | Акционерное общество "Государственный научно-исследовательский и проектный институт редкометаллической промышленности "Гиредмет" (АО "Гиредмет") | Способ получения сорбента редкоземельных металлов |
RU2590806C2 (ru) * | 2014-12-09 | 2016-07-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Способ сорбционного извлечения селена, теллура и мышьяка из водных растворов. |
RU2605255C1 (ru) * | 2016-01-22 | 2016-12-20 | Акционерное общество "Государственный научно-исследовательский и проектный институт редкометаллической промышленности "Гиредмет" | Способ получения сорбента рутения |
-
2017
- 2017-12-04 RU RU2017142143A patent/RU2660148C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU675877A1 (ru) * | 1977-10-10 | 1984-06-23 | Кемеровский Научно-Исследовательский Институт Химической Промышленности | Способ получени полифункционального сорбента |
RU2081130C1 (ru) * | 1995-05-05 | 1997-06-10 | Российский химико-технологический университет им.Д.И.Менделеева | Способ получения сорбента |
RU2579133C1 (ru) * | 2014-09-18 | 2016-03-27 | Акционерное общество "Государственный научно-исследовательский и проектный институт редкометаллической промышленности "Гиредмет" (АО "Гиредмет") | Способ получения сорбента редкоземельных металлов |
RU2590806C2 (ru) * | 2014-12-09 | 2016-07-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Способ сорбционного извлечения селена, теллура и мышьяка из водных растворов. |
RU2605255C1 (ru) * | 2016-01-22 | 2016-12-20 | Акционерное общество "Государственный научно-исследовательский и проектный институт редкометаллической промышленности "Гиредмет" | Способ получения сорбента рутения |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Petrova et al. | Selective adsorption of silver (I) ions over copper (II) ions on a sulfoethyl derivative of chitosan | |
Bekchanov et al. | Sorption of cobalt (II) and chromium (III) ions to nitrogen‐and sulfur‐containing polyampholyte on the basis of polyvinylchloride | |
Atia et al. | Selective separation of mercury (II) using a synthetic resin containing amine and mercaptan as chelating groups | |
Gode et al. | Sorption of Cr (III) onto chelating b-DAEG–sporopollenin and CEP–sporopollenin resins | |
NO751650L (ru) | ||
Hubicki et al. | A comparative study of chelating and cationic ion exchange resins for the removal of palladium (II) complexes from acidic chloride media | |
EP3661364B1 (de) | Entfernung von bakterien aus trinkwasser über filtration | |
Mihai et al. | Highly Efficient Copper (II) Ion Sorbents Obtained by Calcium Carbonate Mineralization on Functionalized Cross‐Linked Copolymers | |
Dizge et al. | Removal of thiocyanate from aqueous solutions by ion exchange | |
Patel et al. | Catechol-functionalized chitosan synthesis and selective extraction of germanium (IV) from acidic solutions | |
RU2660148C1 (ru) | Способ получения сорбента для извлечения селена, теллура | |
Jumina et al. | Adsorption characteristics of Pb (II) and Cr (III) onto C-Methylcalix [4] resorcinarene | |
Petrova et al. | High-selective recovery of palladium by the N-(2-sulfoethyl) chitosan-based sorbent from the Pt (IV)-Pd (II) binary solution in a fixed-bed column | |
EP3173146A1 (de) | Poröses polymermaterial zur bindung von metall-haltigen ionen oder zur reinigung von organischen molekülen | |
Neudachina et al. | Sorbents based on modified polysiloxanes | |
JP2010042403A (ja) | 水の浄化方法 | |
JP2007314359A (ja) | 炭酸カルシウム・ゼオライト系化合物複合体とその製造方法およびそれを用いた物品 | |
Berbar et al. | Effect of adsorption of polyethyleneimine on the behaviour of anion exchange resin | |
RU2605255C1 (ru) | Способ получения сорбента рутения | |
RU2579133C1 (ru) | Способ получения сорбента редкоземельных металлов | |
RU2479651C1 (ru) | Способ извлечения и разделения платины и родия в сульфатных растворах | |
KR20180104576A (ko) | 스트론튬과 세슘을 동시에 흡착하는 헥사시아노금속염이 도입된 하이드로겔의 제조방법 | |
RU2527830C1 (ru) | Способ разделения платины (ii, iv), родия (iii) и никеля (ii) в хлоридных растворах | |
Puzyrev et al. | Synthesis of sorption materials based on dithiooxamidate aminopropyl polysiloxane | |
JP6933360B2 (ja) | アンチモンの分離および回収方法 |