способ десорбции йода со слабоосновных анионитов

Формула изобретения

Способ десорбции йода со слабоосновных анионитов, включающий окисление элементного йода в твердой фазе анионита окислителем с последующим извлечением продуктов окисления из твердой фазы, отличающийся тем, что, с целью получения готовых продуктов в виде иодатов щелочных металлов и повышения эффективности десорбции йода со слабоосновного анионита, представляющего собой сополимер стирола с дивилбензолом, в качестве окислителя используют раствор гипохлорита щелочных металлов с концентрацией не менее 0,025 моль-экв./л и щелочностью не менее 0,01 моль/л, при этом десорбцию йода проводят в статических условиях при массовом соотношении твердой фазы и жидкой 1:500-1:1000.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам десорбции йода с анионитов и применяется в технологии извлечения йода из природных рассолов нефтегазовых месторождений и техногенных растворов, где используются ионообменные смолы.

Десорбция йода с высоко- или слабоосновных анионитов, при извлечении его из природных рассолов нефтегазовых месторождений и техногенных растворов ионообменным способом, основывается на окислении (восстановлении) элементного йода в фазе анионита каким-либо окислителем, с последующим вымыванием продуктов окисления из твердой фазы.

Известен способ десорбции йода с высокоосновного анионита раствором гипохлорита натрия [а.с. СССР 223050, опубл. 02.08.1968] с концентрацией активного хлора 24-46 г/л и карбонатной щелочностью 10 г/л в зависимости от насыщенности анионита йодом. Таким способом получаются растворы йодат-ионов.

Недостатком известного метода является использование высокоосновного анионита, область применения которого ограничена высокой концентрацией йода в природных рассолах нефтегазового месторождения и техногенных растворов.

Известен способ десорбции йода со слабоосновного анионита раствором гидроксидов щелочных металлов [патент РФ 2113402, опубл. 20.06.1998] с концентрацией 22 экв./л. При таком способе десорбция йода протекает практически полностью с получением йодид-йодатной смеси.

Недостатком известного способа является то, что в ходе такой десорбции образующаяся йодид-йодатная смесь требует дополнительных операций для получения йодатов щелочных металлов.

Техническим результатом заявляемого изобретения является извлечение йода со слабоосновных анионитов, представляющих собой сополимер стирола и дивенилбензола, для получения йодатов щелочных металлов в качестве готового продукта.

Поставленная задача решается тем, что в способе десорбции йода со слабоосновных анионитов, представляющих собой сополимер стирола и дивинилбензола, предлагается использовать раствор гипохлорита щелочных металлов с концентрацией не менее 0,025 моль-экв./л и щелочностью не менее 0,01 моль/л, позволяющий получить растворы йодатов щелочных металлов.

Способ осуществляется следующим образом. Насыщенный элементным йодом слабоосновный анионит, представляющий собой сополимер стирола и дивинилбензола, подвергают в статических условиях процессу десорбции раствором гипохлорита натрия (калия) с концентрацией не менее 0,025 моль-экв./л и щелочностью не менее 0,01 моль/л, где соотношение твердой фазы к жидкой лежит в интервале 1:500-1:1000 (по массе). Уменьшение количества жидкой фазы в соотношении меньше чем 1:500 приводит к снижению степени десорбции, в то время как увеличение количества жидкой фазы в соотношении больше чем 1:1000 экономически нецелесообразно (из-за расхода десорбирующего раствора).

Пример 1: слабоосновный анионит Purolite A 100 S массой 0,1 г, в пересчете на воздушно-сухой анионит, с концентрацией элементного йода в анионите 490 г/кг обрабатывают раствором десорбирующего вещества с концентрацией 0,035 моль-экв./л объемом 100 мл в статических условиях. После 6 ч контакта десорбирующего раствора со слабоосновным анионитом Purolite A 100 S при интенсивном встряхивании практически весь йод десорбируется в виде йодат-ионов в раствор.

Пример 2: для повышения эффективности десорбции йода со слабоосновного анионита необходимо увеличить щелочность десорбирующего раствора. Для этого к слабоосновному аниониту Purolite A 100 S массой 0,1 г, в пересчете на воздушно-сухой анионит, с концентрацией элементного йода в анионите 490 г/кг добавляют 100 мл раствора гипохлорита натрия с концентрацией 0,035 моль-экв./л, где концентрация гидроксида натрия составляет 0,02 моль/л. Щелочность десорбирующего раствора создается путем введения в раствор рассчитанной навески твердого гидроксида натрия. Контакт раствора со слабоосновным анионитом Purolite А 100 S (OH^--форма) осуществляется путем встряхивания в течение 6 ч в статических условиях. После контакта десорбирующего раствора, содержащего смесь гипохлорита и гидроксида натрия, степень десорбции возрастает до 98%.

Исследования показали, что выбранное соотношение гидроксида натрия и гипохлорита натрия не оказывает существенного влияния на емкость ионита и механические характеристики сорбента, о чем свидетельствует анализ предельной адсорбции сорбента после 5 последовательных стадий сорбции - десорбции, а также гранулометрический анализ состава ионита.

Предлагаемый способ десорбции йода со слабоосновных анионитов, представляющих собой сополимеры стирола и дивинилбензола, раствором гипохлорита щелочных металлов позволяет повысить эффективность извлечения йода со слабоосновных анионитов и получить готовый продукт в виде йодатов щелочных металлов.