CS270843B1

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

Info

Publication number: CS270843B1
Application number: CS885768A
Authority: CS
Inventors: Sona Prom Pharm Csc Lubkeova; Jan Ing Csc Novak; Karel Prochazka
Original assignee: Sona Prom Pharm Csc Lubkeova; Novak Jan; Karel Prochazka
Priority date: 1988-08-25
Filing date: 1988-08-25
Publication date: 1990-08-14
Also published as: CS576888A1

Description

Vynález sa týká spůsobu odstraňovania kovových iónov ako sú Th(IV), U0₂ ²⁺, La(III),

Sr(II), Fe(III), Zn(II), Cd(II), Ni(II), Hg(II), Pb(II), Cu(II) z vodných roztokov.

V súčasnosti sa к odstraňovaniu kovových iónov z vodných roztokov používajú viaceré spůsoby: metody extrakčné - Morrison G.A., Freiser H.: Extrakčné metody v analytické chémii, SNTL, Praha (1962); Calligaro L., Mantovani A., Belluco U., Acampora M.: Polyhedron 2, 1189 (1983); Malát, M.: Fresenius Z. Anal.Chem. 297, 417 (1979); Pakalns P.: Water Res. 15, 7 (1981); Chakravortty V., Oash K.C._S Mohanty S.R.: Radiochim. Acta 40, 89 (1986); Grimm R., Kolařík, Z.: 3. Inorg. Nucl. Chem.36, 189 (1974); Schepper A.: Hydrometallurgy 4, 285 (1979). V klasickej extrakcii přítomnost’ tenzidov ovplyvňuje vlastnosti medzifázového povrchu, čím sa může negativné ovplyvnit rýchlosť extrakcie a extrakčná účinnost¹ Huttinger K.3., Schegk 3.R.: Chem.Ing. Těch. 53, 574 (1981); Osseo-Asare K.: Proč. Int. Solv. Extr. Conf. ISEC '83,Denver 278 (1983). Pri použití tenzidu ako súčasti vodnej fázy v extrakcii pozoruje sa interferencia tenzidu s obomi fázami za vzniku emul2ií, čo celý proces negativné ovplyvňuje - Pakalns P.: Water Res. 15, 7 (1981). iónový flotačný proces zahrňuje prídavok ionogénneho tenzidu к roztoku iónov opačného náboja. Prebublávaním systému vzduchom alebo dusíkom sa tenzid adsorbuje spolu so separovanou zložkou na povrchu bublin 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). К izolácii rady kovo/boli použité chelatačné sorbenty: Kálalová E., Radová Z. ,lllbert 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). Ekonomickému využitiu týchto metod v mnohých prípadoch bráni nevratnost’ sorpčného procesu, použitie elučných kyselin o vysokej koncentrácii alebo vyhrievanie kolon pře zvýšenie efektu desorpcie kovo - Kanart G.A., Chow A.: Anal. Chim. Acta 78, 375 (1975). Pře získavanie kovov využívá sa aj technika ionomeničov - Brapter K., Slonawska K.: Talanta 27, 745 (1980), Korkisch 3.: Analytical techniques in ev»ironmental chemistry, Pergamon Press 449 (1981). Pri viacstupňovej separácii je ionovýmenhý proces kombinovaný s inými prekoncentračnými r* · technikami - ako je odparovanie alebo extrakcia.

Vyššie uvedené nedostatky sú odstránené spůsobom odstraňovania kovových iónov ako sú Th(IV), U0₂ ²⁺, La(III), Sr(II), Fe(III), Zn(II), Cd(II), Ni(II), Hg(II), Pb(II), Cu(II) z vodných roztokov s následnou regeneráciou použitého tenzidu, ktorého podstatou je, Že na vodný roztok s obsahom kovových iónov sa působí tenzidmi typu kyselin 2-/alky1/-3-/2-hydroxyetyl/-3-azapentándiových s alkylom C^ až C₂q v molárnom pomere tenzid ku kovu 1:1 až 3 v rozsahu pH 1 až 9 za vzniku separovatel’nej zrazeniny komplexu kovu s tenzidom, ku ktorej sa přidá minerálna kyselina ako je kyselina sírová, dusičná, chlorovodíková v koncentrácii 1 až 5 mol.dm”⁵, pričom kovový ión sa izoluje vo formě rozpustnej anorganickej soli a tenzid sa oddělí vo formě zrazeniny. Prídavkom minerálnych kyselin ako sú kyselina sírová, kyselina dusičná, kyselina chlorovodíková sa upravuje pH vodného roztoku s obsahom kovových iónov.

Postup podl’a vynálezu je demonstrovaný na príkladoch.

Příklad 1

К vodě obsahujúcej 2.10”⁴ mol.dm”⁵ La(III) sa přidá ekvivalentně množstvo sodnej soli kyseliny 2-/hexadecyl/-3-/2-hydroxyetyl/-3-azapentándiovej. V takto pripravenom roztoku vytvára sa priamo při 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 % hmot.. Z izolovanej zrazeniny možno prídavkom kyseliny sírovej c/^SQ^/ = 2 mol.dm”⁵ regenerovat 99 % hmot, původného tenzidu, ktorý sa oddělí ako zrazenina od roztoku súčasne získanej soli kovu a může sa opakované využit’ к ďalšiemu procesu zrážania kovových iónov.

i

Příklad 2

- 4 - 3

К vodě obsahujúcej 3,5.10 mol.dm Cd(II) sa přidá také množstvo sodnej' soli kyseliny 2-/hexadecyl/-3-/2-hydroxyetyl/-3-azapentándiovej, aby poměř molářnych hmotností tenzidu a kovu bol 1:1 až 2. V takto připravených roztokoch vytvára sa priamo v oblasti pH vyššom ako 6,5 zrazenina kovu s tenzidom, ktorá sédimentuje v priebehu 1 až 10 minút. Po oddělení zrazeniny filtráciou zníži sa obsah Cd(II) v roztoku maximálně o 98 4 hmot.. Z izolovanej zrazeniny možno prídavkom kyseliny chlorovodíkovéj с/HCl/ = 3 mol.dm} regenerovat’ 99 % hmot, povodného tenzidu, ktorý sa oddělí ako zrazenina od roztoku súčasne získanej suli kovu a može sa opakovaně využit' к ďalšiemu procesu zrážania kovových iónov.

Příklad 3

К vodě obsahujúcej 5.10⁴ mol.dm“·⁵ Th(IV) sa přidá také množstvo sodnej soli kyseliny 2-/decyl/-3-/2-hydroxyetyl/3-azapentándiovej, aby poměr molářnych hmotností tenzidu ku kovu bol 1:1 až 2. V oblasti pH 2,5 vytvára sa zrazenina komplexu Th(IV) s tenzidom, ktorá sedimentuje v priebehu 1 až 5 minút. Po oddělení zrazeniny filtráciou poklesne obsah Th(IV) v roztoku maximálně o 99 % hmot.. Z izolovanej zrazeniny možno prídavkom kyseliny sírovej c/HzSO^/ - 4 mol.dm} regenerovat’ 99 % hmot, povodného tenzidu, ktorý sa oddělí ako zrazenina od roztoku súčasne získanej soli kovu a može sa opakované využít к ďalšiemu procesu zrážania kovových iónov.

Příklad 4

-4 - 3 2 +

К vodě obsahujúcej 5.10 mol.dm U0₉ sa přidá ekvivalentně množstvo sodnej soli ^z 2 + kyseliny 2-/decyl/-3-/2-hydroxyetyl/-3-azapentádiovej Při pH 4,5 vytvára sa zrazenina U0₂s tenzidom. Po oddělení zrazeniny filtráciou zníži sa obsah kovu v roztoku o 99,9 4 hmot. Příklad 5

К vodě obsahujúcej 2,5.10^ mol.dm} Sr(II) sa přidá ekvivalentně množstvo sodnej soli kyseliny 2-/decyl/-3-/2-hydroxyety»l/-3-azapentádiovej. V takto pripravenom roztoku vytvára sa priamo v oblasti pH 5,5 zrazenina kovu s tenzidom. Po oddělení zrazeniny filtráciou zníži sa obsah kovu v roztoku o 98 % hmot.

Příklad 6

К vodě obsahujúcej 2,5.10”} mol.dm} Fe(III) sa přidá ekvivalentně množstvo sodnej soli kyseliny 2-/hexadecyl/-3-/2-hydroxyetyl/-3-azapentádiovej. V oblasti pH 3 vytvára sa zrazenina komplexu Fe(III) s tenzidom. Po oddělení zrazeniny filtráciou zníži sa obsah kovu v roztoku o 97 % hmot.

Příklad 7

К vodě obsahujúcej 3.10“⁴ mol.dm} Cu(II) sa přidá ekvivalentně množstvo sodnej soli kyseliny 2-/hexadecyl/-3-/2-hydroxyetyl/-3-azapentándiovej. V takto pripravenom roztoku vytvára 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.

Separáciu kovových iónov s použitím chelátotvorných tenzidov typu kyselin 2-/alkyl/-3-/2-hydroxyetyl/-3-azapentádiových při jednoduchej izolovatefnosti chelátov kovov, vysoké j výťažnosti procesu v přepojení s možnosťou vysokého stupňa regenerácie póvodných zložiek, možno využit’ ako jednoduché a ekonomicky výhodné metodu v oblasti dekontaminácie odpadových vód a kontaminovaných povrchov, vo vzťahu к ochraně životného prostredia i ako metodu získavania kovov z priemyselných odpadov.

Claims

1. Spósob odstraňovania kovových iónov ako sú Th(IV), U0₂ ²\ La(III), Sr(II), Fe(III), Zn(II), Cs(II), Ni(II), Hg(II), Pb(II), Cu(II) z vodných roztokov s následnou regeneráciou použitého tenzidu, vyznačujúci sa tým, že na vodný roztok s obsahom kovových iónov sa pósobí tenzidmi typu kyselin 2-/alkyl/-3-/2-hydroxyetyl/-3-azapentándiových ^8 alkylom C₆ až C_2Q v molárnom pomere tenzid ku kovu 1:1 až 3 v rozsahu pH 1 až 9 za vzniku separovatelnej zrazeniny komplexu kovu s tenzidom, ku ktorej sa přidá minerálna kyselina ako je kyselina sírová, dusičná, chlorovodíková v koncentrácii 1 až

5 mol.dm \ pričom kovový ión sa izoluje vo formě rozpustnej anorganickej soli a ten- · zid sa oddělí vo formě zrazeniny.

2. Spósob podlá bodu 1 vyznačujúci sa tým, že pH sa upravuje prídavkom minerálnych kyselin , ako sú kyselina sírová, kyselina chlorovodíková a kyselina dusičná.