RU2297275C2 - Method of extraction of metal ions from aqueous solutions - Google Patents
Method of extraction of metal ions from aqueous solutions Download PDFInfo
- Publication number
- RU2297275C2 RU2297275C2 RU2005118547/15A RU2005118547A RU2297275C2 RU 2297275 C2 RU2297275 C2 RU 2297275C2 RU 2005118547/15 A RU2005118547/15 A RU 2005118547/15A RU 2005118547 A RU2005118547 A RU 2005118547A RU 2297275 C2 RU2297275 C2 RU 2297275C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sorption
- sorbent
- sio
- solution
- metal ions
- Prior art date
Links
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 14
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 title claims abstract description 8
- 238000000605 extraction Methods 0.000 title claims 2
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 claims abstract description 33
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 24
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 21
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052909 inorganic silicate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910004283 SiO 4 Inorganic materials 0.000 claims description 11
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000004568 cement Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 27
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 9
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 8
- 235000012241 calcium silicate Nutrition 0.000 description 7
- 239000000378 calcium silicate Substances 0.000 description 6
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 description 6
- OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N calcium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Ca+2].[O-][Si]([O-])=O OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 4
- 238000001095 inductively coupled plasma mass spectrometry Methods 0.000 description 4
- 239000012488 sample solution Substances 0.000 description 4
- 229910004762 CaSiO Inorganic materials 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 2
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 2
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 cesium ions Chemical class 0.000 description 2
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 description 2
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 2
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 229910001420 alkaline earth metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical group [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 238000005341 cation exchange Methods 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000000320 mechanical mixture Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к охране окружающей среды, а именно к области сорбционной технологии, и может быть использовано для очистки водных, в частности природных растворов, путем извлечения из них ионов металлов.The invention relates to the protection of the environment, and in particular to the field of sorption technology, and can be used to purify aqueous, in particular natural solutions, by extracting metal ions from them.
Известен сорбционный способ с использованием в качестве сорбента материала на основе силикатов кальция, содержащего диоксид кремния, оксид кальция, оксид алюминия, оксид магния в следующих соотношениях, мас.%: диоксид кремния - 25÷26; оксид кальция - 45÷52; оксид алюминия - 5÷7; оксид магния - 13÷15 (патент РФ №2230609, МПК B 01 J 20/10, 20/04, 20/08, 2004 год). Известный сорбент относится к синтетическим ионитам и характеризуется невысокой степенью десорбции и высокой полной обменной емкостью.The known sorption method using as a sorbent a material based on calcium silicates containing silicon dioxide, calcium oxide, aluminum oxide, magnesium oxide in the following proportions, wt.%: Silicon dioxide - 25 ÷ 26; calcium oxide - 45 ÷ 52; aluminum oxide - 5 ÷ 7; magnesium oxide - 13 ÷ 15 (RF patent No. 2230609, IPC B 01 J 20/10, 20/04, 20/08, 2004). Known sorbent belongs to synthetic ion exchangers and is characterized by a low degree of desorption and high total exchange capacity.
Но к недостаткам известного сорбента, а также к способу его использования относятся, во-первых, низкий коэффициент распределения Kd (416-520) по отношению к извлекаемым элементам, во-вторых, присутствие в отработанном сорбенте химических компонентов, входящих в его состав, в виде механической смеси фаз, что вместе с малой степенью десорбции извлекаемых элементов ставит проблему вторичной переработки и хранения больших объемов отходов после реализации сорбционной емкости известного сорбента.But the disadvantages of the known sorbent, as well as the method of its use include, firstly, the low distribution coefficient Kd (416-520) in relation to the recoverable elements, and secondly, the presence of the chemical components in its composition in the spent sorbent, in the form of a mechanical mixture of phases, which, together with a small degree of desorption of recoverable elements, poses the problem of recycling and storage of large volumes of waste after the sorption capacity of a known sorbent is realized.
Наиболее близким аналогом (прототипом) предлагаемого технического решения является сорбционный способ, в котором в качестве сорбента используют гидрат силиката кальция состава CaSiO3Н2О (El-Korashy S.A. "Synthetic Crystalline Calcium Silicate Hydrate (I): Cation Exchange and Caesium Selectivity", Monatshefte fur Chemie, 2002, v.133, pp.333-343). Известный сорбент проявляет ионообменную селективность по отношению к двухзарядным катионам Ni, Hg, Cu, Cd (Kd равен 800-1000). Частичное замещение кальция в сорбенте на натрий придает ему селективность к ионам цезия (Kd ~1000).The closest analogue (prototype) of the proposed technical solution is the sorption method, in which the sorbent is calcium hydrate of calcium silicate CaSiO 3 H 2 O (El-Korashy SA "Synthetic Crystalline Calcium Silicate Hydrate (I): Cation Exchange and Caesium Selectivity", Monatshefte fur Chemie, 2002, v. 133, pp. 333-343). The well-known sorbent exhibits ion exchange selectivity with respect to doubly charged cations Ni, Hg, Cu, Cd (Kd is 800-1000). A partial replacement of calcium in the sorbent by sodium gives it selectivity to cesium ions (Kd ~ 1000).
Недостатком известного сорбента является низкая величина коэффициента распределения, в частности, из растворов, содержащих посторонний электролит, что, как правило, характерно для всех природных и техногенных водных растворов.A disadvantage of the known sorbent is the low value of the distribution coefficient, in particular, from solutions containing extraneous electrolyte, which, as a rule, is typical for all natural and man-made aqueous solutions.
Таким образом, перед авторами стояла задача разработать сорбционный способ с использованием в качестве сорбента материала, обладающего высокими значениями коэффициента распределения по отношению к ионам металлов, извлекаемым из раствора, в том числе содержащих посторонний электролит.Thus, the authors were faced with the task of developing a sorption method using as a sorbent material having high values of the distribution coefficient with respect to metal ions extracted from the solution, including those containing extraneous electrolyte.
Поставленная задача решена в способе извлечения ионов металлов из водных растворов путем сорбции с использованием в качестве сорбента неорганического силиката, в котором используют силикат состава M2SiO4 или М3SiO5, где М - Mg, Ca, Sr, Ba, причем процесс осуществляют при начальном значении pH более 2 и конечном значении pH менее 14.The problem is solved in a method for extracting metal ions from aqueous solutions by sorption using an inorganic silicate as a sorbent, in which silicate of the composition M 2 SiO 4 or M 3 SiO 5 is used , where M is Mg, Ca, Sr, Ba, and the process is carried out with an initial pH value of more than 2 and a final pH value of less than 14.
В настоящее время из патентной и научно-технической литературы не известен способ сорбции с использованием в качестве сорбента силиката состава M2SiO4 или М3SiO5, где М - Mg, Ca, Sr, Ba, с контролируемым в течение процесса значением pH.Currently, there is no known sorption method from the patent and scientific literature using a silicate with the composition M 2 SiO 4 or M 3 SiO 5 , where M is Mg, Ca, Sr, Ba, with a pH value controlled during the process.
Основные проблемы эффективного применения как органических, так и неорганических сорбционных материалов в технологии очистки водных растворов связаны с их невысокими величинами коэффициента распределения (Kd, мл/г) и избирательностью процесса сорбции. Известные физико-химические свойства ионообменного сорбента, каковым является гидрат силиката кальция состава CaSiO3H2O, обусловливают резкое падение величины коэффициента распределения при очистки речной воды, технической воды с относительно высоким содержанием солей жесткости, то есть при очистке водных растворов, содержащих посторонний электролит. Исследования, проведенные авторами предлагаемого технического решения, позволили установить, что сорбционный процесс с использованием в качестве сорбента силиката состава M2SiO4 или M3SiO5, где М - Mg, Ca, Sr, Ba, происходит не по механизму ионного обмена, а за счет частичного растворения компонентов сорбционного материала при pH раствора более 2. Вследствие растворения двух- и трехзарядные ионы щелочноземельного металла и ионы кислорода переходят в раствор и реагируют с молекулами воды в соответствии со стехиометрией, изменяя химический состав раствора и соответственно этому изменяя состав сорбируемых ионов металлов, сорбционное сродство которых к сорбенту повышается. Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет реализовать сорбционный процесс с использованием принципиально иного механизма: если при использовании гидрат силиката кальция состава CaSiO3H2O сорбционный процесс происходит за счет ионного обмена, то при использовании в качестве сорбента силиката состава M2SiO4 или М3SiO5, где М - Mg, Ca, Sr, Ba, создаются все необходимые условия реализации необменного механизма сорбции. В таблице приведены результаты сравнения сорбционных свойств гидрата силиката кальция (прототип) и предлагаемого материала состава М2SiO4 или М3SiO5, где М - Mg, Ca, Sr, Ba. Положительным эффектом предлагаемого технического решения является увеличение от 2-х до более 300 раз коэффициента распределения сравниваемых ионов металлов с учетом того, что Kd у предлагаемого материала получен на природной озерной воде.The main problems of the effective use of both organic and inorganic sorption materials in the technology of purification of aqueous solutions are associated with their low distribution coefficient (Kd, ml / g) and the selectivity of the sorption process. The well-known physicochemical properties of the ion-exchange sorbent, which is calcium silicate hydrate of the CaSiO 3 H 2 O composition, cause a sharp drop in the distribution coefficient during the purification of river water, industrial water with a relatively high content of hardness salts, i.e., when cleaning aqueous solutions containing extraneous electrolyte . Studies conducted by the authors of the proposed technical solution, it was found that the sorption process using as a sorbent silicate with the composition M 2 SiO 4 or M 3 SiO 5 , where M is Mg, Ca, Sr, Ba, does not occur according to the ion exchange mechanism, but due to the partial dissolution of the components of the sorption material at a pH of more than 2. Due to dissolution, doubly and triply charged alkaline earth metal ions and oxygen ions pass into the solution and react with water molecules in accordance with stoichiometry, changing the chemical composition solution and, accordingly, changing the composition of the adsorbed metal ions, the sorption affinity of which for the sorbent increases. Thus, the proposed technical solution allows the sorption process to be implemented using a fundamentally different mechanism: if, using calcium silicate hydrate of the CaSiO 3 H 2 O composition, the sorption process occurs due to ion exchange, then when the silicate of the composition M 2 SiO 4 or M is used as a sorbent 3 SiO 5 , where M is Mg, Ca, Sr, Ba, all the necessary conditions for the implementation of the non-exchange mechanism of sorption are created. The table shows the results of a comparison of the sorption properties of calcium silicate hydrate (prototype) and the proposed material composition M 2 SiO 4 or M 3 SiO 5 , where M is Mg, Ca, Sr, Ba. A positive effect of the proposed technical solution is an increase from 2 to more than 300 times the distribution coefficient of the compared metal ions, taking into account the fact that Kd of the proposed material was obtained on natural lake water.
Предлагаемый способ может быть осуществлен следующим образом.The proposed method can be implemented as follows.
В емкость с водным раствором, содержащим ионы металлов природного или технического состава, помещают сорбент на основе силиката состава M2SiO4 или M3SiO5, где М - Mg, Ca, Sr, Ba. Раствор выдерживают при температуре 22°С и перемешивании с постоянным контролем значений pH. Начальное значение pH устанавливают более 2, добавляя необходимое количество NaOH. Процесс сорбции ведут до тех пор, пока pH раствора не установится на значении в диапазоне менее 14. Определяют коэффициент распределения Kd (мг/г) используемого сорбента путем измерения исходной С0 (до сорбции) и равновесной С (после сорбции) коцентрации измеряемых элементов в растворе и вычисления коэффициента распределения по известной формуле Kd=(v/m)(C0-C)/C.A sorbent based on silicate of the composition M 2 SiO 4 or M 3 SiO 5 , where M is Mg, Ca, Sr, Ba, is placed in a container with an aqueous solution containing metal ions of natural or technical composition. The solution is maintained at a temperature of 22 ° C and stirring with constant monitoring of pH values. The initial pH is adjusted to more than 2 by adding the necessary amount of NaOH. The sorption process is carried out until the pH of the solution reaches a value in the range of less than 14. The distribution coefficient Kd (mg / g) of the used sorbent is determined by measuring the initial C 0 (before sorption) and equilibrium C (after sorption) the concentration of the measured elements in solution and calculating the distribution coefficient according to the well-known formula Kd = (v / m) (C 0 -C) / C.
Предлагаемое техническое решение иллюстрируется следующими примерами.The proposed technical solution is illustrated by the following examples.
Пример 1. В емкость помещают 100 мл раствора электролита с рН 4 и содержанием металлов (мкг/л) Ni - 10; Cu - 40; Cd - 0,1; Hg - 0,03; La - 220; Pb - 20, Bi - 0,2; Th - 20; U - 4, Cs - 15. Затем добавляют сорбент состава Mg2SiO4 в количестве, необходимом для создания в растворе концентрации сорбента 3 г/л. Раствор выдерживают при температуре 22°С и перемешивании в течение 8 часов, измеряя каждые 0,5 часа значения pH до установления постоянного рН 11,2. Процесс сорбции завершают, отделяют сорбент от раствора отстаиванием. После определения в пробе раствора конечной концентрации контролируемых ионов металлов методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой рассчитывают величины Kd для каждого металла по приведенной выше формуле. Kd равен (мл/г): Ni - 3000; Cu - 1,6·104; Cd - 1,8·105; Hg - 1500; La - более 2·105; Pb - 1,5·105; Bi - 3400; Th - 8·104; U - 1,4·104; Cs - 3000.Example 1. In a container placed 100 ml of an electrolyte solution with a pH of 4 and a metal content (μg / L) of Ni - 10; Cu - 40; Cd 0.1; Hg 0.03; La - 220; Pb - 20, Bi - 0.2; Th is 20; U - 4, Cs - 15. Then add the sorbent composition Mg 2 SiO 4 in the amount necessary to create a concentration of the sorbent in the solution of 3 g / l. The solution was maintained at a temperature of 22 ° C and stirring for 8 hours, measuring pH values every 0.5 hours until a constant pH of 11.2 was reached. The sorption process is completed, the sorbent is separated from the solution by settling. After determining the final concentration of the controlled metal ions in the sample solution by inductively coupled plasma mass spectrometry, the Kd values for each metal are calculated using the above formula. Kd is (ml / g): Ni - 3000; Cu - 1.6 · 10 4 ; Cd - 1.8 · 10 5 ; Hg - 1500; La - more than 2 · 10 5 ; Pb - 1.5 · 10 5 ; Bi - 3400; Th - 8 · 10 4 ; U - 1.4 · 10 4 ; Cs - 3000.
Пример 2. В емкость помещают 100 мл раствора электролита с рН 4 и содержанием металлов (мкг/л) Ni - 10; Cu - 40; Cd - 0,1; Hg - 0,03; La - 220; Pb - 20, Bi - 0,2; Th - 20; U - 4, Cs - 15. Затем добавляют сорбент состава Ca2SiO4 в количестве, необходимом для создания в растворе концентрации сорбента 3,5 г/л. Раствор выдерживают при температуре 22°С и перемешивании в течение 5 часов, измеряя каждые 0,5 часа значения pH до установления постоянного рН 11,6. Процесс сорбции завершают, отделяют сорбент от раствора отстаиванием. После определения в пробе раствора конечной концентрации контролируемых ионов металлов методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой рассчитывают величины Kd для каждого металла по приведенной выше формуле. Kd равен (мл/г): Ni - 3500; Cu - 2,0·104; Cd - 3,8·105; Hg - 2500; La - более 2·105; Pb - 3,5·105; Bi - 4500; Th - 6,5·104; U - 4,0·104; Cs - 3500.Example 2. In a container placed 100 ml of an electrolyte solution with a pH of 4 and a metal content (μg / L) of Ni - 10; Cu - 40; Cd 0.1; Hg 0.03; La - 220; Pb - 20, Bi - 0.2; Th is 20; U - 4, Cs - 15. Then add a sorbent of the composition Ca 2 SiO 4 in the amount necessary to create a concentration of sorbent in the solution of 3.5 g / l. The solution was maintained at a temperature of 22 ° C and stirring for 5 hours, measuring pH values every 0.5 hours until a constant pH of 11.6 was reached. The sorption process is completed, the sorbent is separated from the solution by settling. After determining the final concentration of the controlled metal ions in the sample solution by inductively coupled plasma mass spectrometry, the values of Kd for each metal are calculated using the above formula. Kd is (ml / g): Ni - 3500; Cu - 2.0 · 10 4 ; Cd — 3.8 · 10 5 ; Hg - 2500; La - more than 2 · 10 5 ; Pb - 3.5 · 10 5 ; Bi - 4500; Th - 6.5 · 10 4 ; U - 4.0 · 10 4 ; Cs - 3500.
Пример 3. В емкость помещают 100 мл раствора электролита с рН 4 и содержанием металлов (мкг/л) Ni - 10; Cu - 40; Cd - 0,1; Hg - 0,03; La - 220; Pb - 20, Bi - 0,2; Th - 20; U - 4, Cs - 15. Затем добавляют сорбент состава Ba2SiO4 в количестве, необходимом для создания в растворе концентрации сорбента 3,5 г/л. Раствор выдерживают при температуре 22°С и перемешивании в течение 6 часов, измеряя каждые 0,5 часа значения pH до установления постоянного рН 12,1. Процесс сорбции завершают, отделяют сорбент от раствора отстаиванием. После определения в пробе раствора конечной концентрации контролируемых ионов металлов методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой рассчитывают величины Kd для каждого металла по приведенной выше формуле. Kd равен (мл/г): Ni - 2100; Cu - 1,5·104; Cd - 1,7·105; Hg - 1300; La - более 1,8·105; Pb - 1,5·105; Bi - 4100; Th - 7,0·104; U - 2,0·104; Cs - 2600.Example 3. In a container is placed 100 ml of an electrolyte solution with a pH of 4 and a metal content (μg / L) of Ni - 10; Cu - 40; Cd 0.1; Hg 0.03; La - 220; Pb - 20, Bi - 0.2; Th is 20; U - 4, Cs - 15. Then a sorbent of composition Ba 2 SiO 4 is added in an amount necessary to create a concentration of sorbent of 3.5 g / l in the solution. The solution was maintained at a temperature of 22 ° C and stirring for 6 hours, measuring pH values every 0.5 hours until a constant pH of 12.1 was reached. The sorption process is completed, the sorbent is separated from the solution by settling. After determining the final concentration of the controlled metal ions in the sample solution by inductively coupled plasma mass spectrometry, the values of Kd for each metal are calculated using the above formula. Kd is (ml / g): Ni - 2100; Cu - 1.5 · 10 4 ; Cd - 1.7 · 10 5 ; Hg - 1300; La - more than 1.8 · 10 5 ; Pb - 1.5 · 10 5 ; Bi - 4100; Th - 7.0 · 10 4 ; U - 2.0 · 10 4 ; Cs - 2600.
Пример 4. В емкость помещают 100 л раствора электролита с рН 4 и содержанием металлов (мкг/л) Ni - 10; Cu - 40; Cd - 0,1; Hg - 0,03; La - 220; Pb - 20, Bi - 0,2; Th - 20; U - 4, Cs - 15. Затем добавляют сорбент состава Са3SiO5 в количестве, необходимом для создания в растворе концентрации сорбента 5,0 г/л. Раствор выдерживают при температуре 22°С и перемешивании в течение 6 часов, измеряя каждые 0,5 часа значения pH до установления постоянного рН 11,5. Процесс сорбции завершают, отделяют сорбент от раствора отстаиванием. После определения в пробе раствора конечной концентрации контролируемых ионов металлов методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой рассчитывают величины Kd для каждого металла по приведенной выше формуле. Kd равен (мл/г): Ni - 2080; Cu - 2,0·104; Cd - 3,0·105; Hg - 1350; La - более 1,8·105; Pb - 2,0·105; Bi - 3400; Th - 6,5·104; U - 1,4·104; Cs - 2450.Example 4. In a container is placed 100 l of an electrolyte solution with a pH of 4 and a metal content (μg / l) of Ni - 10; Cu - 40; Cd 0.1; Hg 0.03; La - 220; Pb - 20, Bi - 0.2; Th is 20; U - 4, Cs - 15. Then a sorbent of composition Ca 3 SiO 5 is added in an amount necessary to create a sorbent concentration of 5.0 g / l in the solution. The solution was maintained at a temperature of 22 ° C and stirring for 6 hours, measuring pH values every 0.5 hours until a constant pH of 11.5 was reached. The sorption process is completed, the sorbent is separated from the solution by settling. After determining the final concentration of the controlled metal ions in the sample solution by inductively coupled plasma mass spectrometry, the Kd values for each metal are calculated using the above formula. Kd is (ml / g): Ni - 2080; Cu - 2.0 · 10 4 ; Cd - 3.0 · 10 5 ; Hg - 1350; La - more than 1.8 · 10 5 ; Pb - 2.0 · 10 5 ; Bi - 3400; Th - 6.5 · 10 4 ; U - 1.4 · 10 4 ; Cs - 2450.
Предлагаемое техническое решение позволяет не только эффективно решать технологические задачи удаления большого числа металлов из природных и техногенных вод, но и отверждать, иммобилизировать сорбционный продукт в составе цемента.The proposed technical solution allows not only to effectively solve the technological problems of removing a large number of metals from natural and industrial waters, but also to cure, immobilize the sorption product in the composition of cement.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005118547/15A RU2297275C2 (en) | 2005-06-15 | 2005-06-15 | Method of extraction of metal ions from aqueous solutions |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005118547/15A RU2297275C2 (en) | 2005-06-15 | 2005-06-15 | Method of extraction of metal ions from aqueous solutions |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005118547A RU2005118547A (en) | 2006-12-20 |
| RU2297275C2 true RU2297275C2 (en) | 2007-04-20 |
Family
ID=37666652
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005118547/15A RU2297275C2 (en) | 2005-06-15 | 2005-06-15 | Method of extraction of metal ions from aqueous solutions |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2297275C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2389094C2 (en) * | 2008-06-16 | 2010-05-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "РОССИЙСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ЯДЕРНЫЙ ЦЕНТР-ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ТЕХНИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ ИМЕНИ АКАДЕМИКА Е.И. ЗАБАБАХИНА" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИТФ имени академика Е.И. Забабахина") | Method for decontamination of radioactive mediums |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1310009A1 (en) * | 1985-01-02 | 1987-05-15 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектный Институт По Очистке Технологических Газов,Сточных Вод И Использованию Вторичных Энергоресурсов Предприятий Черной Металлургии "Внипичерметэнергоочистка" | Method of cleaning gases from fluorine-containing impurities |
| RU2230609C1 (en) * | 2003-04-21 | 2004-06-20 | Южно-Уральский государственный университет | Calcium silicate-based sorbent |
-
2005
- 2005-06-15 RU RU2005118547/15A patent/RU2297275C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1310009A1 (en) * | 1985-01-02 | 1987-05-15 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектный Институт По Очистке Технологических Газов,Сточных Вод И Использованию Вторичных Энергоресурсов Предприятий Черной Металлургии "Внипичерметэнергоочистка" | Method of cleaning gases from fluorine-containing impurities |
| RU2230609C1 (en) * | 2003-04-21 | 2004-06-20 | Южно-Уральский государственный университет | Calcium silicate-based sorbent |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2389094C2 (en) * | 2008-06-16 | 2010-05-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "РОССИЙСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ЯДЕРНЫЙ ЦЕНТР-ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ТЕХНИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ ИМЕНИ АКАДЕМИКА Е.И. ЗАБАБАХИНА" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИТФ имени академика Е.И. Забабахина") | Method for decontamination of radioactive mediums |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2005118547A (en) | 2006-12-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2688593C1 (en) | Method of sorption extraction of lithium from lithium-containing chloride brines | |
| JP5913436B2 (en) | Boron remover | |
| Mohammadesmaeili et al. | Byproduct recovery from reclaimed water reverse osmosis concentrate using lime and soda‐ash treatment | |
| CN106881067B (en) | A kind of modified houghite adsorbent and its application | |
| KR20150105392A (en) | Strontium and cesium specific ion-exchange media | |
| EP2792645B1 (en) | Process for removing fluorides from water | |
| Yadav et al. | Fluoride distribution, contamination, toxicological effects and remedial measures: a review | |
| US4100065A (en) | Method for removing of multivalent heavy metals from metal plating waste effluents | |
| JP5214756B2 (en) | Boron-containing water treatment method and boron-containing water treatment apparatus | |
| JPWO2008093628A1 (en) | Boron remover and boron removal method using dry glue | |
| JP2540401B2 (en) | Method for precipitating and separating radioactive iodine compounds | |
| CN106977013A (en) | A kind of purifying treatment method of high chlorine waste water containing thallium and its application | |
| RU2297275C2 (en) | Method of extraction of metal ions from aqueous solutions | |
| CN108191132A (en) | The recovery method of heavy metal in a kind of high villaumite acid waste water | |
| US6833123B2 (en) | Method for liquid chromate ion and oxy-metal ions removal and stabilization | |
| JP2001340872A (en) | Method for treating wastewater containing boron and/or fluorine | |
| US8133838B2 (en) | Water purification material | |
| CN108421529A (en) | A kind of chlorion remover | |
| Al-Rawajfeh | Enhancement of hardness and chloride removal and reduction of Cl2 release and corrosion in electrodeionization units | |
| JP4633272B2 (en) | Treatment method for boron-containing wastewater | |
| JP3859001B2 (en) | Arsenic sorption material with excellent stability and purification method for contaminated water using the same | |
| CN115160986A (en) | Method for preparing snow-melting agent from high-chloride high-acid wastewater | |
| JP2004298738A (en) | Treatment method of boron-containing water | |
| RU2282906C2 (en) | Method for decontaminating radioactive aqueous solutions | |
| JP4761612B2 (en) | Treatment method for boron-containing wastewater |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100616 |