|
СОРБЦИЯ РЕНИЯ ИЗ СЕРНОКИСЛЫХ РАСТВОРОВ С ПОМОЩЬЮ
ИМПРЕГНИРОВАННОГО СОРБЕНТА НА ОСНОВЕ АНИОНИТА И
АМИНОБЕНЗИМИДАЗОЛА
Мирзаев З.А.
ТХТИ
В последние годы потребление рения стремительно растет благодаря его
использованию в супер-сплавах для авиационной и ракетно-космической техники, а также
для получения платино-рениевых катализаторов, используемых при получении
высокооктанового бензина, не содержащего свинец. Обычно рений выделяют из
разбавленных сернокислых растворов смешанных солей, образующихся при
гидрометаллургической переработке полиметаллических руд. Экстракцию проводят с
помощью специальных сорбентов, селективных к этому металлу. Однако такие смолы
дороги и труднодоступны. В литературе предложен простой способ получения сорбентов,
селективных к ионам рения [1], путем импрегнирования гранул сверхсшитого
полистирольного сорбента MN-102 тремя комплексообразующими экстрагентами:
(C
4
H
9
CH(C
2
H
5
)CH
2
OC
2
H
4
)
3
N (MN-ОКСАМ), содержащим алкоксиэтильные [2] радикалы,
циклогексиламином (MN-ЦГА) и триалкиламином (MN-ТАА) (Purolite). В статических
условиях при контакте 1 г сорбента, насыщенного одним из перечисленных экстрагентов, с
250 мл сернокислого раствора (рН 2), содержащего 80 мг/л рения, ёмкость импрегнатов по
этому металлу составила 48 (MN-ТАА), 39 (MN-ОКСАМ) и 32 мг/г (MN-ЦГА).
Макропористый стирол-дивинилбензольный сорбент Полисорб-6, импрегнированный ТАА,
в этих же условиях экстрагирует только 18 мг/г рения.
Цель данной работы состояла в проведении испытаний на сорбционную активность
импрегнированных сорбентов на основе смолы А-170 и 1-метил-аминобензимидазола в
зависимости от количества сульфатных ионов в растворе.
Для импрегнации на 1 г сорбента А-170 в сульфатной форме использовали 1 г
органического аминного лиганда, растворенного в спирте. Исходная смола имеет следующие
физико-химические параметры (удельная поверхность, м
2
/г - 1000-1300; объём пор, см
3
/г -
0.2-0.4; d50, Å мезо- макропоры – нет; d50 микропоры, Å – 25; функциональность - слабо-
основный анионит; набухаемость в воде – 0%, серной кислоте (100 г/л) – 17%, этаноле –
10%). Высокая эффективность исходной смолы А-170 доказана при извлечении рения из
промывных вод, очистке серной кислоты, а также из других кислых промышленных
растворов. Селективное извлечение возможно в присутствии более высоких концентраций
других анионов, таких как сульфат. Смола A-170 имеет превосходную селективность по
отношению к перренату и молибдат-анионам в присутствии серной кислоты. Концентрация
рения или молибдена в питающем растворе может быть в диапазоне от 1 до 1000 ppm, в то
время как концентрация серной кислоты может составлять от 5 до 500 г / л. Рекомендуется,
использовать смолу в частично или полностью сульфатной форме до стадии сорбции.
Эффективная десорбция рения и молибдена может быть проведена с помощью 5 - 25% -ного
водного раствора аммиака.
Сорбционные эксперименты проводили из исходных растворов перрената аммония,
масса сорбента 100 мг при постоянном контроле рН, время сорбции в статическом режиме 24
часа. Концентрацию определяли спектрофотометрическим методом на КФК-2 роданидным
методом путем построения калибровочного графика. Результаты сорбции приведены в
таблице и показаны на рисунке.
Приведенные экспериментальные данные (C
0
,г/л – начальная концентрация; C
e
,г/л –
равновесная концентрация после сорбции; q
e
, мг/г - сорбционная емкость) по изучению
сорбционной активности импрегнированного и неимпрегнированного сорбента А-170
свидетельствуют, что импрегнирование приводит к изменению сорбционных характеристик
и зависит от концентрации серной кислоты в растворе.
26
Таблица
Сорбционные данные для неимпрегнированного и импрегнированного А-170
C
0
,
мг/л
C
e
,г
/л
q
e
,
мг/г
C
e
,г
/л
q
e
,
мг/г
C
e
,г
/л
q
e
,
мг/г
100 г/л H
2
SO
4
150 г/л H
2
SO
4
200 г/л H
2
SO
4
Импрегнированный сорбент A-170
10
1,07
4,5
1,42
4,29
1,9
4,05
50
7,2
21,4
15,7
17,1
5
17,7
6
16,1
2
100
29,4
1
35,3
33,3
4
33,3
3
39,2
30,4
СорбентA-170
10
0,8
4,6
-
-
-
-
50
15,7
8
17,1
1
-
-
-
-
100
32,3
5
33,8
2
-
-
-
-
Рис. Зависимость сорбционной емкости (q
e)
импрегнированного сорбента по рению в
зависимости от количества серной кислоты в растворе
По данным таблицы и рисунка видно, что максимальная сорбционная активность при
высоких концентрациях рения наблюдается для импрегнированного с помощью
органического лиганда сорбента при концентрации серной кислоты 100 г/л. В случае низких
концентраций рения сорбционная емкость неимпрегнированного и импрегнированного
сорбента практически одинаковы.
Таким образом, импрегнированные с помощью 1-метил-2-аминобензимидазола
образцы сорбента А-170 могут быть использованы при сорбции рения в высоких
концентрациях, для которых наблюдается потеря селективности по рению в присутствии
молибдат-ионов при использовании неимпрегнированных смол.
Do'stlaringiz bilan baham: |
