CS270843B1 - Method of metallic iones e.g.th(iv),uo2 2+,la(iii),sr(ii),fe(iii),zn(ii),cd(ii),ni(ii),hg(ii),cu(ii) removal from aqueous solutions - Google Patents

Description

CS 270043 B1 1

Vynález sa týká spůsobu odstraňovania kovových iónov ako sú Th(IV), U022+, La(III),

Sr(II), Fe(III), Zn(Il), Cd(ll), Ni(II), Hg(II), PbClI), Cu(XI) z vodných roztokov. V súčasnosti sa k odstraňovanou kovových iónov z vodných roztokov používajú viaceréspůsobý: metody extrakčné - Morrison G.A., Freiser H.: Extrakčné metody v analytické ché-mii, SNTL, Praha (1962); Calligaro L., Mantovani A., Belluco U., Acampora M.: Polyhedron 2,1109 (1903); Malát, M.: Fresenius Z. Anal.Chem. 297, 417 (1979); Pakalns P.: Water Res. 15, 7 (1981); Chakravortty V., Oash K.C.·, Mohanty S.R.: Radiochim. Acta 40, 09 (1906);

Grimm R., Kolařík, Z.: 3. Inorg. Nucl. Chem.36, 109 (1974); Schepper A.: Kydrometallurgy4, 2Θ5 (1979). V klasickej extrakcii přítomnost’ tenzidov ovplyvňuje vlastnosti medzifázové-ho povrchu, čím sa může negativné ovplyvnit rýchlosť extrakcie a extrakčné účinnost’ -Huttinger K.3., Schegk 3.R.: Chem.Ing. Tech. 53, 574 (1981); Osseo-Asare K.: Proč. Int.Solv. Extr. Conf. ISEC '83,Denver 278 (1983). Při použití tenzidu ako súčasti vodnej fázyv extrakcii pozoruje sa interferencia tenzidu s obomi fázami za vzniku emulzií, čo celýproces negativné ovplyvňuje - Pakalns P.: Water Res. 15, 7 (1981). iónový flotačný proceszahrňuje prídavok ionogénneho tenzidu k roztoku iónov opačného náboja. Prebublávanímsystému vzduchom alebo dusíkom sa tenzid adsorbuje spolu so separovanou zložkou na povrchubublin a takto sa z roztoku odděluje - Berg H.W., Downey D.M.: Anal. Chim. Acta 120, 237(1980); 121, 239 (1980); 123, 1 (1981); Lieam-Fang-Wu, Rui-Chim Kuo, Shang-Da Huang: 3. Chines, Chem. Soc. 27, 165 (1980). K izolácii rady kovoZboli použité chelatačné sorben-ty: Kálalová E., Radová Z.,Ulbert K., Kálal 3., Švec F.: Europ. Polym. 3. 13, 299 (1977);Radová Z., Kálalová E., Kálal 3., Kukuškin 3u.N., Simanová S.A., Konovalov L.V., Pak V.N.:AngeW. Makromol. Chem 81, 55 (1979); Kálalová E.; Chem. Prům. 31, 70 (1981), Ekonomickémuvyužitiu týchto metod v mnohých prípadoch bráni nevratnost’ sorpčného procesu, použitieelučných kyselin o vysokej koncentrácii alebo vyhrievanie kolon pře zvýšenie efektu de-sorpcie kovo - Kanart G.A., Chow A.: Anal. Chim. Acta 78, 375 (1975). Pre získavanie kovovvyužívá sa aj technika ionomeničov - Brapter K., Slonawska K.: Talanta 27, 745 (1980),Korkisch 3.: Analytical techniques in evúronmental chemistry, Pergamon Press 449 (1981).

Pri viacstupňovej separácii je ionovýmenhý proces kombinovaný s inými prekoncentračnými V * technikami - ako je odparovanie alebo extrakcia.

Vyššie uvedené nedostatky sú odstránené spůsobom odstraňovania kovových iónov ako súTh(IV), U022+, La(III), Sr(II), Fe(XII), Zn(II), Cd(II), Ni(II), Hg(II), Pb(II), Cu(II)z vodných roztokov s následnou regeneráciou použitého tenzidu, ktorého podstatou je, žena vodný roztok s obsahom kovových iónov sa působí tenzidmi typu kyselin 2-/alkyl/-3-/2--hydroxyetyl/-3-azapentándiových s alkylom C^ až C2g v molárnom pomere tenzid ku kovu 1:1až 3 v rozsahu pH 1 až 9 za vzniku separovatelnej zrazeniny komplexu kovu s tenzidom, kuktorej sa přidá minerálna kyselina ako je kyselina sírová, dusičná, chlorovodíková v kon-centrácii 1 až 5 mol.dm"3, pričom kovový ión sa izoluje vo formě rozpustnej anorganickejsoli a tenzid sa oddělí vo formě zrazeniny. Prídavkom minerálnych kyselin ako sú kyselinasírová, kyselina dusičná, kyselina chlorovodíková sa upravuje pH vodného roztoku s obsahomkovových iónov.

Postup podl’a vynálezu je demonstrovaný na príkladoch. Příklad 1 K vodě obsahujúcej 2.10"4 mol.dm"3 La(III) sa přidá ekvivalentně množstvo sodnej solikyseliny 2-/hexadecyl/-3-/2-hydroxyetyl/-3-azapentándiovej. V takto pripravenom roztokuvytvára sa priamo pri pH 4,2 zrazenina komplexu kovu s tenzidom, ktorá sedimentuje v priebehu 5 až 20 minut. Po oddělení zrazeniny filtráciou zníži sa obsah La(III) v roztoku o 96 ihmot.. Z izolovanej zrazeniny možno prídavkom kyseliny sírovej c/F^SO^/ - 2 mol.dm"3 rege-nerovat 99 % hmot. původného tenzidu, ktorý sa oddělí ako zrazenina od roztoku súčasnezískanej soli kovu a může sa opakované využit’ k ďalšiemu procesu zrážania kovových iónov. 2 CS 270843 B1 Příklad 2 K vodě obsahujúcej 3,5.10”* mol.dm"·5 Cd(II) sa přidá také množstvo sodnej'soli kyseli-ny 2-/hexadecyl/-3-/2-hydroxyetyl/-3-azapentándiovej, aby poměr molárnych hmotností tenzi-du a kovu bol 1:1 až 2. V takto připravených roztokoch vytvára sa priamo v oblasti pK vyš-šom ako 6,5 zrazenina kovu s tenzidom, ktorá sědimentuje v priebehu 1 až 10 minut. Po od-dělení zrazeniny filtráciou zníži sa obsah Cd(II) v roztoku maximálně o 98 % hmot.. Z izo-lovanej zrazeniny možno prídavkom kyseliny chlorovodíkovéj c/HCl/ = 3 mol.dm’5 regenerovat'99 ‘-i hmot. původného tenzidu, ktorý sa oddělí ako zrazenina od roztoku súčasne získanejsoli kovu a může sa opakovaně využit’ k ďalšiemu procesu zrážania kovových iónov. Příklad 3 * 4 3 K vodě obsahujúcej 5.10" mol.dm” Th(IV) sa přidá také množstvo sodnej soli kyseliny2-/decyl/-3-/2-hydroxyetyl/3-azapentándiovej, aby poměr molárnych hmotností tenzidu ku ko- * vu bol 1:1 až 2. V oblasti pH 2,5 vytvára sa zrazenina komplexu Th(IV) s tenzidom, ktorásedimentuje v priebehu 1 až 5 minut. Po oddělení zrazeniny filtráciou poklesne obsahTh(IV) v roztoku maximálně o 59 % hmot.. Z izolovanej zrazeniny možno prídavkom kyselinysírovej c/t^SO^/ - 4 mol.dm"5 regenerovat’ 99 % hmot. původného tenzidu, ktorý sa oddělíako zrazenina od roztoku súčasne získanej soli kovu a může sa opakované využíť k ďalšiemuprocesu zrážania kovových ionov. Příklad 4 -4 - 3 2 + K vodě obsahujúcej 5.10 mol.dm U0, sa přidá ekvivalentně množstvo sodnej soli z 2 +kyseliny 2-/decyl/-3-/2-hydroxyetyl/-3-azapentádiovej Pri pH 4,5 vytvára sa zrazenina U02s tenzidom. Po oddělení zrazeniny filtráciou zníži sa obsah kovu v roztoku o 99,9 % hmot. Příklad 5 K vodě obsahujúcej 2,5.1ο"·5 mol.dm"5 Sr(II) sa přidá ekvivalentně množstvo sodnej so-li kyseliny 2-/decyl/-3-/2-hydroxyetyl/-3-azapentádiovej. V takto pripravenom roztoku vy-tvára sa priamo v oblasti pH 5,5 zrazenina kovu s tenzidom. Po oddělení zrazeniny filtrá-ciou zníži sa obsah kovu v roztoku o 98 % hmot. «-· Příklad 6 K vodě obsahujúcej 2,5.10’5 mol.dm"5 Fe(III) sa přidá ekvivalentně množstvo sodnejsoli kyseliny 2-/hexadecyl/-3-/2-hydroxyetyl/-3-azapentádiovej. V oblasti pH 3 vytvára sazrazenina komplexu Fe(III) s tenzidom. Po oddělení zrazeniny filtráciou zníži sa obsahkovu v roztoku o 97 % hmot. Příklad 7 K vodě obsahujúcej 3.10"* mol.dm’5 Cu(II) sa přidá ekvivalentně množstvo sodnej solikyseliny 2-/hexadecyl/-3-/2-hydroxyetyl/-3-azapentándiovej. V takto pripravenom roztokuvytvára sa priamo v oblasti pH 6 zrazenina komplexu kovu s tenzidom. Po oddělení zrazeniny filtráciou zníži sa obsah Cu(II) v roztoku o 95 % hmot.o

Separáciu kovových iónov s použitím chelátotvor-ných tenzidov typu kyselin 2-/alkyl/--3-/2-hydroxyetyl/-3-azapentádiových při jednoduchej izolovatefnosti chelátov kovov, vy-sokej výťažnosti procesu v přepojení s možnosťou vysokého stupňa regenerácie původnýchzložiek, možno využit’ ako jednoduchú a ekonomicky výhodnú metodu v oblasti dekontaminácieodpadových vůd a kontaminovaných povrchov, vo vzťahu k ochraně životného prostredia i akometodu získavania kovov z priemyselných odpadov.

Claims (2)

1. CS 270843 B1 3 PREDMET VYNÁLEZU

   1. Spůsob odstraňovania kovových iónov ako sú Th(IV), La(III), Sr(II), Fe(III), Zn(II), Cs(II), Ni(II), Hg(II), Pb(II), Cu(II) z vodných roztokov s následnou regene-ráciou použitého tenzidu, vyznačujúci sa tým, že na vodný roztok s obsahom kovovýchiónov sa pósobi tenzidmi typu kyselin 2-/alkyl/-3-/2-hydroxyetyl/-3-azapentándiových ,;s alkylom C6 až C2Q v molárnom pomere tenzid ku kovu 1:1 až 3 v rozsahu pK 1 až 9za vzniku separovatelnej zrazeniny komplexu kovu s tenzidom, ku ktorej sa přidá mine-rálna kyselina ako je kyselina sírová, dusičná, chlorovodíková v koncentrácii 1 až5 mol.dm \ pričom kovový ión sa izoluje vo formě rozpustnej anorganickej soli a ten- » zid sa oddělí vo formě zrazeniny.
2. 2. Spůsob podl’a bodu 1 vyznačujúci sa tým, že pH sa upravuje prídavkom minerálnych kyselin f ako sú kyselina sírová, kyselina chlorovodíková a kyselina dusičná. > l