RU2320406C2 - Способ получения ферроцианидного сорбента - Google Patents
Способ получения ферроцианидного сорбента Download PDFInfo
- Publication number
- RU2320406C2 RU2320406C2 RU2005115890/15A RU2005115890A RU2320406C2 RU 2320406 C2 RU2320406 C2 RU 2320406C2 RU 2005115890/15 A RU2005115890/15 A RU 2005115890/15A RU 2005115890 A RU2005115890 A RU 2005115890A RU 2320406 C2 RU2320406 C2 RU 2320406C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ferrocyanide
- sorbent
- solution
- carrier
- water
- Prior art date
Links
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области неорганических сорбентов. Предложен способ, согласно которому пористый минеральный носитель (диоксид кремния, алюмосиликат) подвергают щелочной активации и обработке водно-аммиачным раствором соли переходного металла, затем раствором ферроцианида щелочного металла, промывают и сушат. Способ позволяет получить сорбент с высокими сорбционно-селективными характеристиками по отношению к радионуклидам цезия, особенно в высокосолевых щелочных растворах. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к области неорганических сорбентов и может быть использовано для очистки растворов в химической технологии, радиохимии, экологии, в частности, для очистки жидких радиоактивных отходов от радионуклидов цезия.
Ассортимент неорганических сорбентов, которые могут быть использованы для извлечения радионуклидов, довольно широк. Например, к ним относят выпускаемые в промышленном или опытно-промышленном масштабе модифицированные алюмосиликатные природные сорбенты (клиноптилолит, шабазит и т.д.); синтетические цеолиты типа А, X; оксигидратные сорбенты на основе оксидов марганца, титана, циркония; соли поливалентных и многоосновных кислот - фосфаты титана и циркония (ФТ и ФЦ); силикагель-ферроцианидные сорбенты на основе ферроцианидов никеля, меди и цинка (сорбенты ФС-1, ФС-2, ФС-3 соответственно).
Для извлечения из растворов радионуклидов цезия наиболее перспективны ферроцианидные сорбенты.
Известен, например, способ получения сорбента путем смешивания ферроцианидов никеля, меди, кобальта, титана, молибдена и цинка реакционной смесью на стадии получения катионнообменной смолы путем поликонденсации соединений, выбранных из группы фенолов и альдегидов, и диспергирование в слой не смешивающейся с водой жидкости с получением сферических зерен (SU 1837956, 1993).
Известен также способ получения гранулированных органоминеральных сорбентов, включающий смешение неорганических сорбентов на основе ферри- и ферроцианидов переходных металлов с раствором полимера в гидрофильном растворителе, диспергирование полученной суспензии в воду, промывку полученных гранул водой и сушку. При этом в качестве полимера используют ацетилцеллюлозу, в качестве растворителя - диметилформамид, диметилацетамид или уксусную кислоту (RU 2109561, 2000).
Главным недостатком указанных выше способов является сложность аппаратурного оформления данных процессов.
Известен способ получения тонкослойного ферроцианид-содержащего сорбента, включающий обработку целлюлозного носителя раствором перманганата калия с образованием слоя диоксида марганца на носителе и дальнейшую обработку раствором ферроцианида калия, при этом обработку ведут в присутствии уксусной кислоты (RU 2172208, 2001).
Известен способ получения сорбента путем обработки цеолита СаА ферроцианидом щелочного металла с образованием смешанного ферроцианида щелочного и двухвалентного металлов (SU 1115792, 1984).
Известен сорбент, содержащий ферроцианиды переходных металлов в матрице глинистого минерала, активированного фосфорной кислотой, а также способ получения сорбента, включающий обработку глины фосфорной кислотой, затем ферроцианидом калия и затем водорастворимой солью переходного металла (SU 1774884, 1992).
Недостатком данных сорбентов является низкая механическая прочность их гранул.
Известен способ получения композиционных ферроцианидных сорбентов, включающий последовательную обработку пористого минерального носителя водно-аммиачным раствором соли переходного металла, содержащего соль аммония, и водным раствором ферроцианида калия, промывку и сушку (RU 20072110, 1994).
Недостатком данных сорбентов является сложная технология их получения, а также низкая механическая прочность получаемых гранул.
Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату является способ получения ферроцианидного сорбента, включающий обработку алюмосиликатного или силикагелевого носителя вначале водно-аммиачным раствором соли переходного металла, затем раствором ферроцианида щелочного металла, промывку водой и сушку (Е.И.Малинина и др. "Получение и свойства ферроцианида никеля, нанесенного на носитель". IX семинар "Химия и технология неорганических сорбентов". Тезисы докладов, Пермь, 1985, с.18, прототип).
Главным недостатком известного способа является то, что получаемые по нему сорбенты обладают низкой сорбционной активностью в щелочной среде, что связано, по-видимому, с частичным растворением носителя.
Задачей настоящего изобретения является получение ферроцианидного сорбента с повышенными сорбционными характеристиками по отношению к радионуклидам цезия, особенно в щелочных средах.
Поставленная задача решается описываемым способом получения ферроцианидного сорбента, по которому носитель, выбранный из группы: диоксид кремния, алюмосиликат, предварительно активируют раствором гидроксида щелочного металла и/или аммония, а затем обрабатывают водно-аммиачным раствором соли переходного металла и раствором ферроцианида щелочного металла, промывают и сушат.
Предпочтительно, активацию осуществляют при рН раствора 8,0-13,0 при температуре 40-95°С в течение 1-6 часов, а соль переходного металла выбирают из группы солей никеля, меди или кобальта.
Предварительно проведенная щелочная активация обеспечивает получение технического результата, по-видимому, за счет того, что при этом изменяется пористая структура носителя, способствующая более прочному закреплению ферроцианида переходного металла на поверхности носителя.
Ниже приведены примеры получения сорбентов по способу-прототипу и по заявленному способу, а также результаты их испытаний для сорбции радионуклидов цезия.
ПРИМЕР 1 (прототип).
Получение сорбента марки НЖС (ферроцианид никеля, нанесенный на силикагель).
100 г воздушно-сухого силикагеля (пористый диоксид кремния) марки МСКГ с размером гранул 0,25-2.0 мм помещают в стеклянный стакан, заливают водой и выдерживают под слоем воды при комнатной температуре в течение 2 часов. Затем носитель переносят в стеклянную колонку с внутренним диаметром 40 мм и последовательно пропускают через него: 600 см3 раствора состава, моль/дм3: NiSO4 - 0,2; NH4OH - 0,8; pH 9,2 со скоростью 200 см3/час; 1000 см3 воды со скоростью 400 см3/час; 600 см3 раствора состава, моль/дм3: K4Fe(CN)6 - 0,12; pH 4,2 со скоростью 200 см3/час; 1000 см3 воды со скоростью 400 см3/час. После этого, сорбент выгружают из колонки и сушат на воздухе при температуре 80°С в течение 4 часов. Затем, сорбент охлаждают до комнатной температуры и взвешивают. Масса полученного сорбента марки НЖС составила - 108,1 г, содержание ферроцианида никеля в фазе сорбента - 7.5 мас.%.
ПРИМЕР 2 (заявляемый способ).
Получение сорбента марки ФНС (ферроцианид никеля, нанесенный на силикагель).
Процесс получения сорбента осуществляют аналогично примеру 1, с тем отличием, что после выдержки под слоем воды носитель обрабатывают 6003 см раствора гидроксида натрия с рН 13.0 при температуре 40°С в течение 1 часа при периодическом помешивании.
Масса полученного сорбента ФНС составила 109,3 г, содержание ферроцианида никеля в фазе сорбента - 8.6 мас.%.
ПРИМЕР 3 (заявляемый способ).
Получение сорбента марки ФНА (ферроцианид никеля, нанесенный на алюмосиликат).
Процесс получения сорбента осуществляют аналогично примеру 1, с тем отличием, что в качестве носителя используют синтетический микросферический алюмосиликат марки АС-230, а после выдержки под слоем воды носитель обрабатывают 600 см3 раствора гидроксида аммония с рН 8.0 при температуре 95°С в течение 2 часов.
Масса полученного сорбента ФНА составила 111,8 г, содержание ферроцианида никеля в фазе сорбента - 9,8 мас.%
ПРИМЕР 4 (заявляемый способ).
Получение сорбента марки ФНА (ферроцианид никеля, нанесенный на алюмосиликат).
Процесс получения сорбента осуществляют аналогично примеру 1, с тем отличием, что в качестве носителя используют природный алюмосиликат - клиноптилолит, а после выдержки под слоем воды носитель обрабатывают 600 см3 раствора гидроксида аммония с рН 8,0 при температуре 60°С в течение 2 часов.
Масса полученного сорбента ФНА составила 106,1 г, содержание ферроцианида никеля в фазе сорбента - 5,9 мас.%
ПРИМЕР 5 (заявляемый способ).
Получение сорбента марки ФМС (ферроцианид меди, нанесенный на силикагель).
Процесс получения сорбента осуществляют аналогично примеру 1, с тем отличием, что в качестве носителя используют силикагель (пористый диоксид кремния) марки ШСКГ, после выдержки под слоем воды носитель обрабатывают 600 см3 раствором гидроксида калия с рН 9.0 при температуре 40°С в течение 4 часов, а через носитель последовательно пропускают: 600 см3 раствора состава, моль/дм3: CuSO4 - 0,2; NH4OH - 0,8; pH 9,2 со скоростью 200 см3/час; 1000 см3 воды со скоростью 400 см3/час, 600 см3 раствора состава, моль/дм3: K4Fe(CN)6 - 0,12; pH 4,2 со скоростью 200 см3/час; 1000 см3 воды со скоростью 400 см3/час.
Масса полученного сорбента ФМС составила 108,7 г, содержание ферроцианида меди в фазе сорбента - 7.9 мас.%
ПРИМЕР 6 (заявляемый способ).
Получение сорбента марки ФКА (ферроцианид кобальта, нанесенный на алюмосиликат).
Процесс получения сорбента осуществляют аналогично описанному в примере 1, с тем отличием, что в качестве носителя используют синтетический микросферический алюмосиликат марки АС-230, после выдержки под слоем воды носитель обрабатывают 600 см3 раствора гидроксида натрия с pH 11.0 при температуре 80°С в течение 3 часов, а через носитель последовательно пропускают: 600 см3 раствора состава, моль/дм3: CoSO4 - 0,2; NH4OH - 0,8; рН 9,2 со скоростью 200 см3/час; 1000 см3 воды со скоростью 400 см3/час; 600 см3 раствора состава, моль/дм3: K4Fe(CN)6 - 0,12; рН 4,2 со скоростью 200 см3/час; 1000 см3 воды со скоростью 400 см3/час.
Масса полученного сорбента ФКА составила 111,2 г, содержание ферроцианида кобальта в фазе сорбента - 10.1 мас.%.
Сорбенты, полученные по примерам 1-6, испытывали для сорбции радионуклида Cs-137 из раствора состава, г/л: нитрат натрия - 250, карбонат натрия - 20, тетраборат натрия - 20, рН 12.3. Сорбцию цезия проводили в статических условиях при соотношении т:ж=1:200 и времени контакта - 48 часов. Полученные значения коэффициентов распределения (Кд) Cs-137 приведены в таблице.
Номер примера | Наименование сорбента | Коэффициент распределения Cs-137, см3/г |
1 (прототип) | НЖС | 3400 |
2 (заявляемый способ) | ФНС | 12600 |
3 (заявляемый способ) | ФНА | 25100 |
4 (заявляемый способ) | ФНА | 9800 |
5 (заявляемый способ) | ФМС | 10300 |
6 (заявляемый способ) | ФКА | 11800 |
Представленные в таблице результаты показывают, что сорбенты, полученные по заявляемому способу, обладают более высокими, по сравнению с прототипом сорбционно-селективными характеристиками по отношению к радионуклидам цезия, особенно в щелочных высокосолевых растворах.
Claims (3)
1. Способ получения ферроцианидного сорбента, включающий обработку носителя, выбранного из группы: диоксид кремния, алюмосиликат, водно-аммиачным раствором соли переходного металла и раствором ферроцианида щелочного металла, промывку и сушку, отличающийся тем, что предварительно носитель подвергают активации раствором гидроксида щелочного металла и/или аммония.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что активацию осуществляют при рН раствора 8,0-13,0 при температуре 40-95°С в течение 1-6 ч.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что соль переходного металла выбирают из группы солей никеля, меди или кобальта.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005115890/15A RU2320406C2 (ru) | 2005-05-25 | 2005-05-25 | Способ получения ферроцианидного сорбента |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005115890/15A RU2320406C2 (ru) | 2005-05-25 | 2005-05-25 | Способ получения ферроцианидного сорбента |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2320406C2 true RU2320406C2 (ru) | 2008-03-27 |
Family
ID=39366511
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005115890/15A RU2320406C2 (ru) | 2005-05-25 | 2005-05-25 | Способ получения ферроцианидного сорбента |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2320406C2 (ru) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2501603C1 (ru) * | 2012-07-17 | 2013-12-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом" | Способ получения сорбента на основе микросфер зол-уноса для очистки жидких радиоактивных отходов (варианты) |
RU2616064C1 (ru) * | 2016-03-31 | 2017-04-12 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Способ получения сорбента на основе полимерного гидрогеля |
RU2701530C1 (ru) * | 2018-12-28 | 2019-09-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ) | Способ получения сорбента для извлечения ионов цезия |
RU2746194C2 (ru) * | 2019-07-12 | 2021-04-08 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Способ получения неорганического ферроцианидного сорбента (варианты) |
RU2775464C1 (ru) * | 2021-11-08 | 2022-07-01 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр "Кольский научный центр Российской академии наук" (ФИЦ КНЦ РАН) | Способ металлизации кальцийсодержащего цеолита |
-
2005
- 2005-05-25 RU RU2005115890/15A patent/RU2320406C2/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
МАЛИНИНА Е.И. Получение и свойства ферроцианида никеля, нанесенного на носитель, IX семинар "Химия и технология неорганических сорбентов": Тезисы докл. - Пермь, 1985, с.18. * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2501603C1 (ru) * | 2012-07-17 | 2013-12-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом" | Способ получения сорбента на основе микросфер зол-уноса для очистки жидких радиоактивных отходов (варианты) |
RU2616064C1 (ru) * | 2016-03-31 | 2017-04-12 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Способ получения сорбента на основе полимерного гидрогеля |
RU2701530C1 (ru) * | 2018-12-28 | 2019-09-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ) | Способ получения сорбента для извлечения ионов цезия |
RU2746194C2 (ru) * | 2019-07-12 | 2021-04-08 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Способ получения неорганического ферроцианидного сорбента (варианты) |
RU2775464C1 (ru) * | 2021-11-08 | 2022-07-01 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр "Кольский научный центр Российской академии наук" (ФИЦ КНЦ РАН) | Способ металлизации кальцийсодержащего цеолита |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101528320B (zh) | 用于过滤并去除流体中的粒子和/或组分的组合物 | |
RU2320406C2 (ru) | Способ получения ферроцианидного сорбента | |
US9409147B2 (en) | Method for granulation of absorbent and adsorbent granules prepared by the same | |
US5407889A (en) | Method of composite sorbents manufacturing | |
CN103769058A (zh) | 碳化壳聚糖吸附剂的制备方法、产品及应用方法 | |
JP2006521986A (ja) | ゼオライトn構造のアルミノケイ酸塩 | |
CN110124641A (zh) | 一种放射性核素吸附材料及其制备方法和应用 | |
US5002984A (en) | Product for the absorption of metal ions | |
CN105214734B (zh) | 伊利石介孔复合材料和负载型催化剂及其制备方法和应用以及环己酮甘油缩酮的制备方法 | |
RU2430777C1 (ru) | Способ получения хитозансодержащего сорбента | |
EP1908516A1 (en) | Adsorbent and process for producing the same | |
Qin et al. | Tannic acid-assisted prussian blue anchoring on membranes for rapid and recyclable removal of cesium | |
RU2345833C1 (ru) | Способ получения ферроцианидных сорбентов | |
RU2399974C1 (ru) | Способ очистки от радионуклидов водной технологической среды атомных производств | |
RU2072895C1 (ru) | Способ получения сорбента ионов металлов (варианты) и способ выделения металлического элемента из его раствора | |
CN113952940A (zh) | 一种选择性去除Sb离子的表面印迹微球吸附材料的制备方法 | |
RU2113024C1 (ru) | Неорганический сферогранулированный композиционный сорбент на основе гидроксида циркония и способ его получения | |
JPS58223439A (ja) | 重金属吸着剤とその製造方法及び吸着処理方法 | |
RU2091158C1 (ru) | Способ получения фильтрующего материала для удаления ионов марганца из воды | |
RU2618705C2 (ru) | Способ получения композитных сорбентов, селективных к радионуклидам цезия | |
CN113996271A (zh) | 一种双金属改性碳纳米管吸附剂及其制备方法和应用 | |
RU2501603C1 (ru) | Способ получения сорбента на основе микросфер зол-уноса для очистки жидких радиоактивных отходов (варианты) | |
RU2263536C1 (ru) | Сорбент, способ его получения и использования | |
RU2021009C1 (ru) | Способ получения композитных сорбентов и композитный сорбент | |
CN112452312A (zh) | 一种氨氮吸附剂及去除水体中氨氮的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070526 |
|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20191029 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200526 |