RU2746213C2 - Method of extraction of microelements from highly mineralized water - Google Patents
Method of extraction of microelements from highly mineralized water Download PDFInfo
- Publication number
- RU2746213C2 RU2746213C2 RU2019123183A RU2019123183A RU2746213C2 RU 2746213 C2 RU2746213 C2 RU 2746213C2 RU 2019123183 A RU2019123183 A RU 2019123183A RU 2019123183 A RU2019123183 A RU 2019123183A RU 2746213 C2 RU2746213 C2 RU 2746213C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- extraction
- ions
- anionites
- iodide
- iodine
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B7/00—Halogens; Halogen acids
- C01B7/09—Bromine; Hydrogen bromide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B7/00—Halogens; Halogen acids
- C01B7/13—Iodine; Hydrogen iodide
- C01B7/14—Iodine
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/42—Treatment of water, waste water, or sewage by ion-exchange
Abstract
Description
Область техники. Изобретение относится к технологии извлечения йода и брома после сорбции их из пластовых вод анионитами и может быть использовано для получения йода и брома. The field of technology . The invention relates to a technology for the extraction of iodine and bromine after their sorption from formation waters by anion exchangers and can be used to obtain iodine and bromine.
Уровень техники.State of the art.
Изобретение относится к области переработки отходов производства нефтедобывающей промышленности, а именно применимо к пластовым водам. Технология позволяет извлечь ценные галогены, сорбированные на анионитах из пластовых вод нефтяных месторождений.The invention relates to the field of processing waste products from the oil industry, namely, applicable to stratal waters. The technology makes it possible to extract valuable halogens sorbed on anion exchangers from reservoir waters of oil fields.
Известен способ извлечения йода и брома из кислых растворов, 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. (Патент РФ №2094379, 1997 г.) http://www.findpatent.ru/patent/232/2325469.html/A known method of extracting iodine and bromine from acidic solutions containing iodide, bromide and chloride ions, using ion exchangers, including the sorption of iodine on one load of ion exchanger, oxidation of bromide ions to elemental bromine and sorption of bromine on another load of ion exchanger, desorption of iodine and bromine, the regeneration and return of both loads of the ion exchanger for sorption, the sorption of iodine is carried out in the form of iodide ions by a part of the load of the ion exchanger saturated with elemental bromine. The disadvantage of this method is a decrease in the extraction efficiency due to a decrease in the sorption rate with a decrease in the concentration of the extracted sorbate. (RF patent No. 2094379, 1997) http://www.findpatent.ru/patent/232/2325469.html/
Ближайшим аналогом является 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 анионита 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 анионита 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.The closest analogue is a method for extracting iodine and bromine from natural waters / RF Patent No. 2190700, C25B 1/24, C02F 1/461, 2002 /. First, selective electrochemical oxidation of iodide is carried out in the anode chamber of a diaphragm electrolyzer in the presence of Fe 2+ ions at a redox potential of the anionite of 550-850 mV. After that, it is treated with an alkaline agent, co-precipitating iodine on iron (III) hydroxide. Then, selective electrochemical oxidation of bromide is carried out in iodine-free water, followed by its release by air desorption. The treatment of the anion exchanger with an alkaline agent is carried out in the pH range 3.5-5.0. Hydroxides or carbonates of alkali or alkaline earth metals are used as an alkaline agent. The disadvantage of this method is a decrease in the extraction efficiency due to a decrease in the sorption rate with a decrease in the concentration of the extracted sorbate.
Наиболее близким техническим решением предлагаемому изобретению 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.http://bd.patent.su/2207000-2207999/pat/servl/servlet1702.html/The closest technical solution to the proposed invention is a method for extracting iodine from solutions / RF Patent No. 2207976, С01В 7/14, 2003 /, which consists in the fact that a brine with an iodine content of 35 g / m 3 is oxidized to elemental iodine, sorbed on a weakly basic synthetic anion exchanger. An anion exchanger is used, which has a matrix based on a copolymer of acrylic acid nitrile and divinylbenzene, and functional groups - primary amines (50%), secondary amines (20%), tertiary aromatic amine of the imidazoline type (30%). Free halogens are isolated by desorption of iodine with a NaOH solution. The concentration of iodine in the desorbate in a continuous counter-flow regime is 294 g / l. The invention also makes it possible to reduce the consumption of reagents, the volume of equipment, labor and energy costs, and reduce the wear of the resin. The disadvantage of this method is the lack of the possibility of highly efficient extraction of iodine.http: //bd.patent.su/2207000-2207999/pat/servl/servlet1702.html/
Техническим результатом является разработка методики извлечения йодид-ионов и бромид-ионов, предварительно сорбированных из пластовых вод нефтяных месторождений на анионитах, которая позволит снизить ущерб нефтепереработки, сокращением числа стадий, увеличить эффективность извлечения ценных микроэлементов, а также позволит применить более дешевые реагенты для извлечения галогенидов из анионитов. The technical result is the development of a method for the extraction of iodide ions and bromide ions, previously sorbed from the formation waters of oil fields on anion exchangers, which will reduce the damage to oil refining, reduce the number of stages, increase the efficiency of extraction of valuable trace elements, and also allow the use of cheaper reagents for the extraction of halides from anionites.
Способ осуществляется следующим образом.The method is carried out as follows.
В качестве десорбента для извлечения микроэлементов из анионитов использовали – растворы хлорида марганца с хлоридом натрия. Для сорбции галогенидов использовали аниониты двух марок - АН-31 и АН-2ФН.Solutions of manganese chloride with sodium chloride were used as a desorbent for the extraction of trace elements from anionites. For the sorption of halides, anionites of two grades were used - AN-31 and AN-2FN.
Сорбцию йодид и бромид-ионов проводили в динамических условиях при пропускании пластовых вод через колонку заполненных анионитами до насыщения анионитов по йоду и брому. Sorption of iodide and bromide ions was carried out under dynamic conditions by passing formation waters through a column filled with anion exchangers until the anion exchangers were saturated with iodine and bromine.
После насыщения аниониты из каждой колонки после сорбции подвергали десорбции йодид- и бромид-ионов раствором хлорида двухвалентного марганца 75 г/л и хлорида натрия 150 г/л. Десорбцию проводили в динамических условиях пропусканием через колонку раствора десорбента до отрицательной реакции на выходе из колонки по йодид- и бромид-иону.After saturation, the anionites from each column after sorption were subjected to desorption of iodide and bromide ions with a solution of divalent manganese chloride 75 g / l and sodium chloride 150 g / l. Desorption was carried out under dynamic conditions by passing a desorbent solution through the column until a negative reaction at the exit from the column for iodide and bromide ions.
В процессе десорбции йодид- и бромид-ионов раствором, хлорида натрия, в присутствии ионов двухвалентного марганца, протекают следующие реакции:In the process of desorption of iodide and bromide ions with a solution of sodium chloride, in the presence of divalent manganese ions, the following reactions occur:
R(J2Cl)+Mn2++H2O=R(J+MnO2)+HCl+HJ+2H+ R (J 2 Cl) + Mn 2+ + H 2 O = R (J + MnO 2 ) + HCl + HJ + 2H +
R(J+MnO2)+NaCl=R(Cl+MnO2)+NaJR (J + MnO 2 ) + NaCl = R (Cl + MnO 2 ) + NaJ
Аналогично будет протекать и десорбция бромид-ионов. Элементарные йод и бром окисляют ионы двухвалентного марганца непосредственно в фазе ионита до двуокиси марганца, которая осаждается также в фазе ионита, а иодид- и бромид-ионы выделяются в раствор. Desorption of bromide ions will proceed similarly. Elemental iodine and bromine oxidize divalent manganese ions directly in the ion exchanger phase to manganese dioxide, which also precipitates in the ion exchanger phase, and iodide and bromide ions are released into the solution.
Результаты десорбции галогенов растворами с разными соотношениями хлоридов марганца и натрия показали, что степень извлечения микроэлементов для двух марок анионитов (АН-31 и АН-2ФН) в соотношение концентрации хлорида марганца 75 г/л и натрия хлористого 150 г/л наибольшая и составляет 95,0±3 % (Табл.1).The results of the desorption of halogens by solutions with different ratios of manganese and sodium chlorides showed that the degree of extraction of trace elements for two grades of anion exchangers (AN-31 and AN-2FN) in the ratio of the concentration of manganese chloride 75 g / l and sodium chloride 150 g / l is the highest and is 95 , 0 ± 3% (Table 1).
Таблица 1Table 1
Степень извлечения микроэлементов с применением десорбента MnCl2,/NaClThe degree of extraction of trace elements using desorbent MnCl 2 , / NaCl
MnCl2, /NaCl, г/лConcentration ratio
MnCl 2 , / NaCl, g / l
Кинетика процесса десорбции йодид-ионов на ионообменных смолах АН-31 и АН-2ФН раствором хлорида двухвалентного марганца 75 г/л и хлорида натрия 150 г/л представлена в таблице 2. The kinetics of the desorption of iodide ions on ion-exchange resins AN-31 and AN-2FN with a solution of divalent manganese chloride 75 g / l and sodium chloride 150 g / l are presented in Table 2.
Таблица 2table 2
Кинетика процесса десорбции йодид-ионов на анионитах раствором MnCl2 и NaClKinetics of the process of desorption of iodide ions on anion exchangers with a solution of MnCl 2 and NaCl
Результаты исследования показали, что с увеличением времени контакта десорбента с анионитами, повышается степень извлечения йодид-ионов и достигает максимального значения 98 % после 80 минут проведения опыта для марки анионита АН-31, для анионита АН-2ФН степень извлечения йодид-иона достигает 90% после 80 минут проведения опыта. Дальнейшее увеличение времени контакта не приводит к значительному увеличению степени извлечения йодидов из анионитов. Оптимальное время для полного извлечения йодид-иона из анионитов составляет 80 минут для двух марок сорбента. The results of the study showed that with an increase in the contact time of the desorbent with anion exchangers, the degree of extraction of iodide ions increases and reaches a maximum value of 98% after 80 minutes of the experiment for the grade of anionite AN-31, for the anionite AN-2FN the degree of extraction of iodide ion reaches 90% after 80 minutes of the experiment. A further increase in the contact time does not lead to a significant increase in the degree of extraction of iodides from anionites. The optimal time for the complete extraction of the iodide ion from the anion exchangers is 80 minutes for two grades of sorbent.
Таблица 3Table 3
Кинетика процесса десорбции бромид-ионов на анионитах раствором MnCl2 и NaClKinetics of the process of desorption of bromide ions on anion exchangers with a solution of MnCl 2 and NaCl
Изучение кинетических характеристик десорбции бромид-ионов из анионитов показал, что оптимальное время десорбции также как и для йодид-ионов, составляет 80 минут и степень извлечения достигает 91 % для марки анионита АН-31 и 94 % для марки АН-2ФН. Следует отметить, что десорбция бромид-ионов раствором MnCl2 и NaCl протекает лучше в фазе анионита марки АН-2ФН.The study of the kinetic characteristics of desorption of bromide ions from anionites showed that the optimal desorption time, as well as for iodide ions, is 80 minutes and the degree of extraction reaches 91% for anionite grade AN-31 and 94% for grade AN-2FN. It should be noted that the desorption of bromide ions with a solution of MnCl 2 and NaCl proceeds better in the phase of the anionite grade AN-2FN.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019123183A RU2746213C2 (en) | 2019-07-23 | 2019-07-23 | Method of extraction of microelements from highly mineralized water |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019123183A RU2746213C2 (en) | 2019-07-23 | 2019-07-23 | Method of extraction of microelements from highly mineralized water |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2019123183A RU2019123183A (en) | 2021-01-25 |
RU2019123183A3 RU2019123183A3 (en) | 2021-01-25 |
RU2746213C2 true RU2746213C2 (en) | 2021-04-08 |
Family
ID=74212739
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019123183A RU2746213C2 (en) | 2019-07-23 | 2019-07-23 | Method of extraction of microelements from highly mineralized water |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2746213C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2776480C1 (en) * | 2021-11-18 | 2022-07-21 | Общество с ограниченной ответственностью "Русский Йод" | Method for extracting iodine from natural brines |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3260568A (en) * | 1962-12-31 | 1966-07-12 | Universal Oil Prod Co | Recovery of hydrogen bromide from dilute fluids containing bromides |
RU2189362C2 (en) * | 2000-06-19 | 2002-09-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Коми" | Method for integrated utilization of oil-field association water |
RU2207976C2 (en) * | 2001-10-01 | 2003-07-10 | Государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт химической технологии" | Method of recovering iodine from solution |
-
2019
- 2019-07-23 RU RU2019123183A patent/RU2746213C2/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3260568A (en) * | 1962-12-31 | 1966-07-12 | Universal Oil Prod Co | Recovery of hydrogen bromide from dilute fluids containing bromides |
RU2189362C2 (en) * | 2000-06-19 | 2002-09-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Коми" | Method for integrated utilization of oil-field association water |
RU2207976C2 (en) * | 2001-10-01 | 2003-07-10 | Государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт химической технологии" | Method of recovering iodine from solution |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2776480C1 (en) * | 2021-11-18 | 2022-07-21 | Общество с ограниченной ответственностью "Русский Йод" | Method for extracting iodine from natural brines |
RU2815146C1 (en) * | 2023-06-27 | 2024-03-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский университет науки технологий" | Method for treating terephthalic acid production wastewater from cobalt, manganese and bromine ions |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2019123183A (en) | 2021-01-25 |
RU2019123183A3 (en) | 2021-01-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Zhao et al. | Removal and recovery of zinc from solution and electroplating effluent using Azolla filiculoides | |
Lalmi et al. | Removal of lead from polluted waters using ion exchange resin with Ca (NO3) 2 for elution | |
Lounici et al. | Study of a new technique for fluoride removal from water | |
Arbabi et al. | Removal of copper ions Cu (II) from industrial wastewater: A review of removal methods | |
CA1240521A (en) | Recovery of cyanide from waste waters by an ion exchange process | |
Khamizov et al. | Recovery of valuable mineral components from seawater by ion-exchange and sorption methods | |
Ahuja et al. | News & Notes: sorption and desorption of cobalt by Oscillatoria anguistissima | |
Budak | Removal of heavy metals from wastewater using synthetic ion exchange resin | |
CN104129831B (en) | Method for simultaneous removal and recovery of heavy metal ions and organic acid by using chelating resin | |
WO2020228638A1 (en) | Method for efficiently regenerating resin by using electrolytic salt solution | |
CN107126940A (en) | The preparation method of alginate plural gel and its application to heavy mental treatment in water | |
CN104692579A (en) | Advanced recycling method for wastewater generated in making acid by using smelting flue gas | |
US8920655B2 (en) | Method for organics removal from mineral processing water using a zeolite | |
RU2746213C2 (en) | Method of extraction of microelements from highly mineralized water | |
CN113122716A (en) | Saturated resin hydrochloric acid protonation transformation water leaching process | |
CN108441881B (en) | A kind of method of automatically controlled ion membrane extraction coupling electrolysis method production iodine product | |
RU2193008C2 (en) | Method of producing lithium hydroxide from brines and plant for method embodiment | |
Ghazy et al. | Removal of copper (II) from aqueous solutions by flotation using limestone fines as the sorbent and oleic acid as the surfactant | |
He et al. | Research progress on removal methods of Cl-from industrial wastewater | |
Deorkar et al. | An adsorption process for metal recovery from acid mine waste: The Berkeley Pit problem | |
Karabulut et al. | Comparison of electrocoagulation process and other treatment technologies in fluoride removal from groundwater | |
RU2325469C2 (en) | Method for iodine or bromine recovery | |
US20050211631A1 (en) | Method for the separation of zinc and a second metal which does not form an anionic complex in the presence of chloride ions | |
Tan et al. | Electrochemically Mediated Sustainable Separations in Water | |
CN112934170A (en) | Magnetic nano-ore composite material for efficiently removing thallium, and preparation method and application thereof |