×
29.12.2017
217.015.f4bc

Способ извлечения рения из водных растворов

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Способ извлечения рения из водных растворов относится к области аналитической химии, химической технологии, в частности к способам применения полимерных материалов для извлечения из водных растворов перренат-ионов, в том числе для их последующего определения. Процесс проводят в присутствии кислоты органическим сорбентом с последующим отделением сорбента фильтрованием через фильтр или центрифугированием с последующей декантацией осадка. Реакция сорбции протекает в статических условиях при кислотности среды рН=3÷0,1. В качестве сорбента используют сорбент N-2-(2-пиридил)этилхитозан. Процесс ведут при соотношении фаз Т:Ж=1:500, а в качестве среды при извлечении рения используют ацетатный буферный раствор из смеси NaOH и СНСООН. Техническим результатом является повышение степени извлечения перренат-ионов из водных растворов N-2-(2-пиридил)этилхитозаном с высокой степенью извлечения и высокими кинетическими характеристиками. 3 ил., 1 табл., 3 пр.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области аналитической химии, химической технологии, в частности к способам применения полимерных материалов для извлечения из водных растворов перренат-ионов, в том числе для их последующего определения.

Известен способ извлечения редкоземельных элементов из растворов, содержащих железо(III) и алюминий, включающий сорбцию редкоземельных элементов на сорбенте. В качестве сорбента используют амфолит с иминодиацетатными функциональными группами и сорбцию проводят после предварительной нейтрализации или подкисления раствора до рН=4÷5 любым щелочным или кислым агентом с дальнейшим введением амфолита в полученную пульпу без отделения твердой части, при соотношении амфолит : пульпа 1:50÷150, времени контакта фаз 3÷6 часов и в присутствии восстановителя (RU, патент №2484162, МПК С22В 59/00, С01F 17/00, С22В 3/24, опубл. 10.07.2012).

Недостатками данного способа являются длительность процесса сорбции, которая составляет несколько часов для достижения высоких степеней извлечения; а также необходимость введения дополнительных реагентов - восстановителей для устранения депрессирующего влияния примеси железа(III) на сорбцию.

Также известен способ извлечения ионов рения(VII) из водного раствора, где в качестве сорбента используют предварительно обработанный водой или кислотой активированный костный уголь (RU 2405847, МПК С22В 61/00, С22В 3/24, опубл. 10.12.2010). Сорбцию осуществляют при рН<5. Предварительно сорбент в течение суток выдерживают в 0,1 н растворах H2SO4 (кислая обработка) или NaOH (щелочная обработка), либо в дистиллированной воде (водная обработка). Объем раствора 100 см, масса сухого сорбента 1 г.

Недостатками данного способа являются невысокая сорбционная емкость по рению (36,2-50 мг/г) и длительное время сорбции от 20 мин до 2 ч, необходимость выдерживания сорбента перед сорбцией в течение суток в воде или растворе кислоты.

Известен также способ извлечения рения из растворов, включающий сорбцию рения на сорбционном материале, представляющем собой импрегнированный хитозаном углеродный волокнистый материал с высокоразвитой поверхностью, полученный электрохимической обработкой углеродного волокнистого материала в растворе хитозана в условиях анодной поляризации (RU, патент №2303639, МПК С22В 61/00, С22В 3/24, опубл. 27.07.2007). Сорбционная емкость по рению для образцов составила 16-19 мг/г, степень извлечения - 82,5-97%. Время контактирования с раствором рения, необходимое для максимального извлечения рения, составляет 30 мин.

Недостатками данного способа являются низкая сорбционная емкость по рению и длительное время сорбции.

Наиболее близким к заявляемому способу является способ извлечения рения хитозаном (Kim Е., Benedetti М.F., Boulegue J. Removal of dissolved rhenium by sorption onto organic polymers: study of rhenium as an analogue of radioactive technetium // Water Res. 2004. V. 38. №2. P. 448-454). Сорбция проводилась при pH 3-6,5, для концентраций рения 0,2-2 мг/дм3 с добавлением хитозана (соотношение фаз при сорбции Т:Ж=1:250) в присутствии 0,1-0,01 М KNO3 - прототип.

Основным недостатком способа является большая продолжительность этого процесса и невысокая степень сорбции. Степень сорбции достигает не более 50% в течение 7 суток.

Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение степени извлечения перренат-ионов из водных растворов сорбентом с высокой степенью извлечения и высокими кинетическими характеристиками.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе извлечения рения из водных растворов путем сорбции в присутствии кислоты органическим сорбентом с последующим отделением сорбента фильтрованием через фильтр или центрифугированием с последующей декантацией осадка, где реакция сорбции протекает в статических условиях до получения кислотности среды рН=3±0,1, в качестве сорбента используют сорбент N-2-(2-пиридил)этилхитозан, при соотношении фаз Т:Ж=1:500, а в качестве среды по извлечению рения используют ацетатный буферный раствор из смеси NaOH и СН3СООН.

Сущность изобретения заключается в использовании N-2-(2-пиридил)этилхитозана (ПЭХ) для достижения высокой степени сорбции рения из растворов.

Использование в качестве сорбента N-2-(2-пиридил)этилхитозана, соотношение фаз Т:Ж=1:500 и использование в качестве буферного раствора смесь NaOH и СН3СООН позволяет извлекать рений из водных растворов со степенью сорбции выше 97%, за 3-5 мин контактирования фаз.

Рисунок 1. Зависимость степени извлечения перренат-ионов сорбентами от рН ацетатного буферного раствора: 1- ПЭХ, 2-хитозан.

Рисунок 2. Зависимость степени извлечения перренат-ионов от времени сорбции, (mсорбента = 0.5-1 г, C(Re) = 50 мг/л, Vраствора = 250 см3; рН=2.9±0.2): 1-ПЭХ, 2-хитозан.

Рисунок 3. Зависимость количества сорбированного рения (а, моль/г) от равновесной концентрации рения в растворе (Сравн).

Способ осуществляют следующим образом.

В колбу объемом 25 мл помещают аликвотную часть 2,5; 5; 10 мл раствора рения с концентрацией 50 мг/л. Добавляют ацетатный буферный раствор из смеси 1 мл NaoH и 58 мл СН3СООН или HCl + NaOH. Получают раствор с концентрацией рения 5; 10; 20 мг/л и кислотностью рН=3±0,1. В полученный раствор помещают сорбент N-2-(2-пиридил)этилхитозан массой 0,05 г, при этом соотношение сорбента и объема раствора составляет Т:Ж=1:500. Сорбция рения протекает в статических условиях при Т=20-25°С.

Растворы с сорбентом оставляют на 5-30 мин с периодическим помешиванием. Далее раствор отделяют от сорбента фильтрованием через фильтр или центрифугированием с последующей декантацией осадка.

Пример 1. Зависимость сорбции рения от рН среды. Навеску сорбента (0,05 г или 0,1 г) контактируют при периодическом перемешивании в статическом режиме с 25 мл раствора перренат-иона при комнатной температуре (20-25°С) в течение суток при рН от 2,8 до 5,1. Значение рН растворов устанавливают ацетатным буферным раствором (1 М NaOH + 1 М СН3СООН). Концентрация металла в растворе до сорбции составляет 5 мг/л. Раствор отделяют от сорбента центрифугированием с последующей декантацией осадка.

Содержание рения в растворах определяют с помощью атомно-эмиссионного спектрометра «Optima 2100 DV» (Perkin Elmer). Степень извлечения (R) рения рассчитывают как отношение разницы между исходным и остаточным содержанием рения в растворе к исходному содержанию.

Установлено, что исследуемое производное хитозана проявляет хорошую сорбционную способность по отношению к перренат-ионам (Таблица 1). На рисунке 1 представлена зависимость степени извлечения перренат-ионов ПЭХ от кислотности раствора. Установлено, что максимальная степень извлечения перренат-ионов исследуемым сорбентам, как и хитозаном, достигается в кислой среде, при рН=2,8-3,1 (для хитозана R=89%, для ПЭХ R=97.4%). При рН=3 большая часть аминогрупп хитозана и ПЭХ находится в протонированной форме, поэтому взаимодействие с анионами ReO4- осуществляется путем ионного обмена. Высокую степень сорбции сорбентом ПЭХ по сравнению с исходным хитозаном можно связать также наличием пиридинового атома азота в гетероцикле, который является дополнительным ионообменным центром и может принимать участие в связывании перренат-ионов.

Пример 2. Зависимость сорбции рения от времени контакта сорбента с раствором.

Навеску сорбента 0,5 г контактируют при периодическом перемешивании в статическом режиме с 250 мл раствором рения при рН=2,8, установленным с помощью ацетатного буферного раствора. Начальная концентрация рения составляет 50 мг/л. Через определенные промежутки времени (0, 1, 3, 5, 10, 20, 30, 40, 60, 90 мин) из раствора отбирают по 2 мл раствора и определяют содержание рения в этих аликвотных частях. По полученным результатам получают кинетическую кривую сорбции.

Результаты представлены на рисунке 2, который демонстрирует, что достижение сорбционного равновесия для ПЭХ происходит за 3-5 мин сорбции, по сравнению с хитозаном, для которого время сорбции составляет 15-30 мин.

Пример 3. Зависимость сорбции рения от его концентрации в растворе. Навеску сорбента 0,05 г контактируют с 25 мл раствора рения различной концентрации при оптимальном значении рН=3±0,1 и продолжительности не более 30 мин. Содержание рения в растворах до и после сорбции определяют как в примере 1. Результаты представлены на рисунке 3.

Сорбент имеет сорбционную емкость по ионам рения(VII) 200 мг/г при соотношении фаз Т:Ж=1:500, рН=2,8-3,0, что выше, чем у ряда известных промышленных ионитов и активированных углей, сорбционная емкость на которых не превышает 100 мг/г [Копырин А.А., Балмасов Г.Ф. Применение ионообменных материалов в гидрометаллургии рения // Металлы; 1998, №1, С. 28-32; Гольц Л.Г., Колпакова Н.А. Сорбционное концентрирование и определение методом инверсионной вольтамперометрии перренат-ионов в минеральном сырье // Известия Томского политехнического университета. 2006, №6, Т. 309, С. 77-80].

Способ извлечения рения из водных растворов, включающий сорбцию рения в присутствии кислоты органическим сорбентом, последующее отделение сорбента фильтрованием через фильтр или центрифугированием с последующей декантацией осадка, отличающийся тем, что сорбцию ведут в статических условиях при кислотности среды рН=3±0,1, с использованием в качестве сорбента N-2-(2-пиридил)этилхитозана при соотношении фаз Т:Ж=1:500, при этом в качестве среды при сорбции рения используют ацетатный буферный раствор из смеси гидроксида натрия (NaOH) и уксусной кислоты (СНСООН).
Способ извлечения рения из водных растворов
Способ извлечения рения из водных растворов
Способ извлечения рения из водных растворов
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 11-20 of 78 items.
10.06.2014
№216.012.cc2f

Способ переработки титановых шлаков

Изобретение относится к способу переработки титановых шлаков с получением концентрата диоксида титана, который может быть использован в качестве компонента обмазки сварочных электродов. Способ включает смешивание исходного титансодержащего шлака с кальцинированной содой, спекание шихты и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002518042
Дата охранного документа: 10.06.2014
27.06.2014
№216.012.d798

Способ получения поли-пара-диоксанона

Настоящее изобретение относится к способу получения поли-пара-диоксанона. Описан способ получения поли-пара-диоксанона в массе мономера под действием октаноата олова (II) в присутствии соинициатора, которые вносят в виде раствора в органическом растворителе, удаляют растворитель вакуумированием...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002520970
Дата охранного документа: 27.06.2014
20.07.2014
№216.012.e1a4

Композитный электродный материал для электрохимических устройств

Изобретение относится к области катализа, а именно каталитическим активным пористым композитным материалам, которые могут быть использованы в качестве несущих электродов электрохимических устройств для получения водорода и/или кислорода либо высоко- и среднетемпературных твердооксидных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002523550
Дата охранного документа: 20.07.2014
10.08.2014
№216.012.e8d1

Способ переработки оксидных железосодержащих материалов

Способ переработки оксидных железосодержащих материалов относится к горной, металлургической и строительной промышленности и может быть использован при переработке техногенных отвалов, например, шлаков и шламов черной и цветной металлургии с получением железосодержащего концентрата и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525394
Дата охранного документа: 10.08.2014
20.09.2014
№216.012.f66d

Способ комплексной переработки красных шламов

Изобретение относится к способу комплексной переработки красного шлама - отходов глиноземного производства, содержащего гематит, шамозит, гетит, магнетит, алюмосиликаты, для получения железосодержащего концентрата и алюмосиликатного продукта и изготовления строительных материалов. Способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002528918
Дата охранного документа: 20.09.2014
20.11.2014
№216.013.05f1

Способ определения меди в природных и питьевых водах

Изобретение относится к способу определения меди в природных и питьевых водах. Способ включает концентрирование меди на сорбционном материале, помещенном в патрон, путем пропускания через него анализируемой пробы, элюирование меди азотной кислотой и определение меди методами атомной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532922
Дата охранного документа: 20.11.2014
10.12.2014
№216.013.0fab

Способ внепечной обработки стали кальцием

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к способам внепечной обработки стали кальцием. Сталь выпускают из сталеплавильного агрегата в ковш, подавая в него раскислители, легирующие и шлакообразующие материалы, а также кальцийсодержащий материал, и продувают нейтральным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535428
Дата охранного документа: 10.12.2014
27.12.2014
№216.013.1447

Способ переработки сульфидных и смешанных молибденсодержащих концентратов

Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано для извлечения молибдена и рения из сульфидных и смешанных молибденсодержащих концентратов. Способ переработки сульфидных и смешанных молибденсодержащих концентратов включает смешивание концентратов с добавкой оксида...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536615
Дата охранного документа: 27.12.2014
10.01.2015
№216.013.1819

Способ получения сорбента на основе полистирола для извлечения соединений бора из водных растворов

Изобретение относится к получению сорбентов. Предложен способ получения сорбента на основе полистирола для извлечения бора из водных растворов. В качестве исходного сырья используют линейный полистирол. Полистирол обрабатывают дымящей азотной кислотой, затем водно-спиртовым раствором хлорида...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537597
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.01.2015
№216.013.1869

Комплексный сплав для микролегирования и раскисления стали на основе железа

Изобретение относится к области металлургии, в частности к ферросплавному производству, и может быть использовано в сталеплавильном производстве для микролегирования и раскисления металлического железоуглеродистого расплава бором. Комплексный сплав содержит, мас.%: бор 0,5-2,0, хром 20-35,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537677
Дата охранного документа: 10.01.2015
Showing 11-20 of 61 items.
10.06.2014
№216.012.cc2f

Способ переработки титановых шлаков

Изобретение относится к способу переработки титановых шлаков с получением концентрата диоксида титана, который может быть использован в качестве компонента обмазки сварочных электродов. Способ включает смешивание исходного титансодержащего шлака с кальцинированной содой, спекание шихты и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002518042
Дата охранного документа: 10.06.2014
27.06.2014
№216.012.d798

Способ получения поли-пара-диоксанона

Настоящее изобретение относится к способу получения поли-пара-диоксанона. Описан способ получения поли-пара-диоксанона в массе мономера под действием октаноата олова (II) в присутствии соинициатора, которые вносят в виде раствора в органическом растворителе, удаляют растворитель вакуумированием...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002520970
Дата охранного документа: 27.06.2014
20.07.2014
№216.012.e1a4

Композитный электродный материал для электрохимических устройств

Изобретение относится к области катализа, а именно каталитическим активным пористым композитным материалам, которые могут быть использованы в качестве несущих электродов электрохимических устройств для получения водорода и/или кислорода либо высоко- и среднетемпературных твердооксидных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002523550
Дата охранного документа: 20.07.2014
10.08.2014
№216.012.e8d1

Способ переработки оксидных железосодержащих материалов

Способ переработки оксидных железосодержащих материалов относится к горной, металлургической и строительной промышленности и может быть использован при переработке техногенных отвалов, например, шлаков и шламов черной и цветной металлургии с получением железосодержащего концентрата и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525394
Дата охранного документа: 10.08.2014
20.09.2014
№216.012.f66d

Способ комплексной переработки красных шламов

Изобретение относится к способу комплексной переработки красного шлама - отходов глиноземного производства, содержащего гематит, шамозит, гетит, магнетит, алюмосиликаты, для получения железосодержащего концентрата и алюмосиликатного продукта и изготовления строительных материалов. Способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002528918
Дата охранного документа: 20.09.2014
20.11.2014
№216.013.05f1

Способ определения меди в природных и питьевых водах

Изобретение относится к способу определения меди в природных и питьевых водах. Способ включает концентрирование меди на сорбционном материале, помещенном в патрон, путем пропускания через него анализируемой пробы, элюирование меди азотной кислотой и определение меди методами атомной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532922
Дата охранного документа: 20.11.2014
10.12.2014
№216.013.0fab

Способ внепечной обработки стали кальцием

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к способам внепечной обработки стали кальцием. Сталь выпускают из сталеплавильного агрегата в ковш, подавая в него раскислители, легирующие и шлакообразующие материалы, а также кальцийсодержащий материал, и продувают нейтральным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535428
Дата охранного документа: 10.12.2014
27.12.2014
№216.013.1447

Способ переработки сульфидных и смешанных молибденсодержащих концентратов

Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано для извлечения молибдена и рения из сульфидных и смешанных молибденсодержащих концентратов. Способ переработки сульфидных и смешанных молибденсодержащих концентратов включает смешивание концентратов с добавкой оксида...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536615
Дата охранного документа: 27.12.2014
10.01.2015
№216.013.1819

Способ получения сорбента на основе полистирола для извлечения соединений бора из водных растворов

Изобретение относится к получению сорбентов. Предложен способ получения сорбента на основе полистирола для извлечения бора из водных растворов. В качестве исходного сырья используют линейный полистирол. Полистирол обрабатывают дымящей азотной кислотой, затем водно-спиртовым раствором хлорида...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537597
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.01.2015
№216.013.1869

Комплексный сплав для микролегирования и раскисления стали на основе железа

Изобретение относится к области металлургии, в частности к ферросплавному производству, и может быть использовано в сталеплавильном производстве для микролегирования и раскисления металлического железоуглеродистого расплава бором. Комплексный сплав содержит, мас.%: бор 0,5-2,0, хром 20-35,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537677
Дата охранного документа: 10.01.2015
+ добавить свой РИД