Способ сорбции тяжелых металлов из водных растворов
Использование: сорбция тяжелых металлов с применением в качестве сорбента высокомолекулярного соединения с активными комплексующими группами. Сущность: в качестве эффектного сорбента меди, никеля и ртути используют сополимер следующего строения: n= 75-82 мол. %; m= 20-5 мол.%; p=5-13 мол.%, при этом медь и никель извлекают из щелочных растворов, ртуть - из кислых растворов и сорбцию проводят в течение 1-4 ч. 3 з.п. ф-лы, 5 табл.
Изобретение относится к сорбции тяжелых металлов с применением в качестве сорбента высокомолекулярного соединения с активными комплексующими группами.
Известен способ извлечения тяжелых металлов с использованием в качестве сорбента полимера, содержащего амидоксимные группы [1] Следует отметить сложность получения адсорбента и его низкую статическую сорбционную емкость. Известен также способ сорбции полиакролеином, модифицированным триатаноламином [2] К недостаткам указанного способа следует отнести слабую сорбционную способность и необходимость длительного контакта с раствором металла. Наиболее близким к предлагаемому является способ извлечения металлов с использованием сорбента на основе бромированного полиакролеина [3] Недостатками способа являются длительность сорбционного процесса и недостаточно высокая статическая сорбционная емкость. Целью изобретения является извлечение тяжелых металлов из водных растворов сорбентом с повышенной сорбционной емкостью. Указанная цель достигается тем, что в качестве тяжелых металлов используют оксим полиакролеина следующего строения: Предлагаемый сорбент получают реакцией конденсации полиакролеина с солянокислым гидроксиламином в щелочной среде (весовое соотношение 1:2). Реакцию проводят 7 ч при комнатной температуре, а затем 2 ч смесь нагревают при 50oC. По окончании реакции сополимер высаживают 2Н водным раствором уксусной кислоты, отфильтровывают и сушат в вакууме до постоянного веса. Выход 90-97 мас. Сополимер представляет собой порошкообразный продукт светло-желтого цвета, без запаха, устойчивый при хранении в течение длительного времени, с температурой начального разложения 210oC, нерастворимый в воде и органических растворителях, устойчивый к изменениям кислотно-основных свойств среды. Строение сорбента доказано методом ИК- спектроскопии: в ИК-спектрах присутствуют полосы поглощения -OH, -CH=N, -N-O- связей (3360, 1645, 920 см-1) -C=O (1710 см-1). Найдено содержание азота в полимере 14-16.7 мас. что соответствует 75-82 мол. оксимных звеньев. Мол. м. 50000. Пример 1. Зависимость сорбции металлов от рН среды. Навеску сорбента (10 мг) контактируют при перемешивании в статическом режиме с 20 мл раствора соли металла при комнатной температуре в течение 4 ч при рН от 1 до 7 (ртуть) от 2 до 10.8 (никель, медь). Концентрация металла составляет 190,6 мг/л ртути, никеля и меди, соответственно 209 мг/л и 241,5 мг/л. Сорбент отделяют от раствора фильтрованием. Содержание металла в фазе сорбента устанавливают по разности между исходным и остаточным в растворе. Медь и никель определяли фотометрическим, ртуть объемным методами. Результаты приведены в табл. 1. При увеличении массы сорбента в 2-3 раза достигается 100%-ное извлечение ртути при рН 1-4, меди и никеля при рН 10,8. Пример 2. Зависимость сорбции от времени контакта сорбента с раствором. Навеску сорбента (10 мг) контактируют в статическом режиме с 20 мл растворов металлов при рН 3 (ртуть) и при рН 10,8 (никель, медь) в течение различного времени (от 0,5 ч до 24 ч). Сорбент отделяют от раствора фильтрованием. Содержание металлов в твердой фазе сорбента и в растворе определяют как в примере 1. Результаты приведены в табл. 3. Пример 3. Зависимость сорбции металлов от концентрации их в растворе. Навеску сорбента (10мг) контактируют с 20 мл раствора металла различной концентрации при оптимальных значениях рН и продолжительности контакта. Содержание металла в растворе и в твердой фазе сорбента определяют как в примере 1. Результаты приведены в табл.4. Таким образом, заявляемый сорбент быстро и эффективно сорбирует медь и никель из щелочных и ртуть из кислых растворов. В табл. 5 приведены значения статических сорбционных емкостей (ССЕ) предлагаемого сорбента и дано сравнение с известными сорбентами. Сорбент превосходит известные по величине ССЕ и по времени сорбции металлов. Следует отметить, что сорбент можно использовать многократно, поскольку десорбция металлов слабыми растворами кислот протекает в течение 0,5-1 ч с количественным удалением металла и сохранением структуры и, следовательно, сорбционных свойств сорбента. Источники информации 1. Заявка 58-59204, Япония, РЖхим 1984, 10 C452П. 2. Авт.св. 1265197 СССР, БИ N 39, 1986. 3. Авт.св. 1613447 СССР, БИ N 46, 1990. (прототип).Формула изобретения
1. Способ сорбции тяжелых металлов из водных растворов, включающий обработку растворов полимерным сорбентом на основе оксима полиакролеина, отличающийся тем, что в качестве сорбента используют сополимер следующего строения: где n 75 82 мол. m 20 5 мол. p 5 13 мол. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве водного раствора при сорбции меди и никеля используют щелочные растворы. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве водного раствора при сорбции ртути используют кислые растворы. 4 Способ по п.1, отличающийся тем, что сорбцию осуществляют в течение 14 ч.
РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4
Похожие патенты:
Изобретение относится к утилизации вредных отходов производства, в частности к способам обезвреживания (демеркуризации) люминесцентных ламп, вышедших из строя, содержащих металлическую ртуть
Изобретение относится к способам утилизации изделий, содержащих ртуть или ее пары, например люминесцентных ламп
Способ очистки помещений от ртути // 2081198
Изобретение относится к химической чистке твердых поверхностей и очистки воздуха внутри помещений, к способам удаления примесей ртути из атмосферы, с поверхности предметов домашнего обихода, дегазации полов из различных материалов
Изобретение относится к электронной технике, преимущественно к устройствам для вакуумного нанесения покрытий, и может быть использовано в технологии получения тонкопленочных многослойных покрытий
Изобретение относится к теплообменной аппаратуре, а именно к поверхностному конденсатору для извлечения ртути термическим методом из боя ртутьсодержащих люминесцентных ламп
Способ демеркуризации люминесцентных ламп // 2052527
Изобретение относится к способам демеркуризации люминесцентных ламп и может быть применено при переработке и утилизации отработанных ламп дневного света
Способ переработки электролюминесцентных источников света и устройство для его осуществления // 2044087
Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано для утилизации электролюминесцентных источников света и ртутьсодержащих отходов их производства, а также для утилизации иных стеклянных и стеклянно-металлических изделий, содержащих металлическую ртуть, ее пары и амальгамы
Способ извлечения металлов // 2099431
Изобретение относится к способам извлечения металлов из руд и может быть использовано в цветной металлургии
Изобретение относится к способам получения металлов из минерального сырья и может быть применено при гидрометаллургической переработке твердого металлсодержащего минерального сырья руд, концентратов, отходов рудного обогащения и других металлсодержащих отходов (угледобычи, зол и шлаков тепловых электростанций и т.п.)
Способ извлечения олова из водных растворов // 2096501
Изобретение относится к синоптическому составу для растворения окислов металлов, в частности окислов железа, и способу их растворения
Изобретение относится к способу извлечения полезных компонентов выщелачиванием, включающему дробление, измельчение, выщелачивание материала в загрузочно-обменных аппаратах растворами реагента, сорбционное и цементационное осаждение из продуктивных растворов
Способ селективного внутриотвального обогащения некондиционных руд и металлосодержащих пород // 2094493
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при складировании многокомпонентной горной массы
Изобретение относится к гидрометаллургии цинка и может быть использовано при кучном, подземном выщелачивании, а также при очистке сточных вод
Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к получению благородных металлов методами выщелачивания из руд, содержащих золото, серебро и другие металлы
Способ выделения палладия из исходного сырья // 2085497
Изобретение относится к способам выделения палладия из отходов промышленных предприятий и может быть использовано для выделения палладия из электролитов гальванических производств
Способ извлечения кобальта // 2095451
Изобретение относится к области металлургии, в частности к гидрометаллургическим способам извлечения кобальта