Сорбент для извлечения стронция и тяжелых металлов из водных и биологически активных сред

Недостатком предложенного материала является низкая Сорбционная способность, ограниченность по предлагаемым месторождениям, а также невоспроизводимость свойств минералов из разных мест одного и того же месторождения.В настоящее время в качестве сорбентов Широко используются синтетические материалы цеолиты и силикаты. Известен сорбент 2 на основе синтетических цеолитов, содержащих катионы щелочных или щелочноземельнь 1 х металлов, применяемый для извлечения радионуклидов.Недостатком такого материала является его крайне низкая сорбционная емкость и ограниченный интервал применения.Известен сорбент на основе силикатов кальция 3, также предложенный для извлечения радионуклидов из водных растворов.Недостатком этого сорбента является энергоемкое получение сорбента и невысокая обменная емкость.Наиболее близким к предлагаемому материалу является кремнеземный химически модифицированный сорбент, имеющий следующий состав, мас. 5102 - 68.2, А 1203 - 21.5,Ре 203 - 4.7, остальное вода - 5, а в качестве модификатора использовали фосфат и карбонат натрия, содержание Р 205 - около 0,3 мас. 4.Недостатком данного сорбента является невысокая обменная емкость РЬ 2 - 48,6 мг/г,с - 38,0 мг/г.Задачей заявляемого технического рещения является получение химического соединения, обладающего как индивидуальным, так и комплексным сорбционным действием по отнощению к радиостронцию и катионам тяжелых металлов РЬ 2, 2 п 2 и Си, с повь 1 щенной сорбционной емкостью.Поставленная задача достигается тем, что в качестве сорбента для извлечения стронция и тяжелых металлов используется синтетический продукт, представляющий собой аммонийный алюмофосфат или алюмосиликофосфат, или аммонийный алюмосиликофосфат, причем аммонийный алюмофосфат, включающий оксид алюминия, оксид фосфора и соединения аммония, содержит следующие компоненты в матрице в следующем соотнощении, мас.А 1203 - 20,4 Р 205 - 66,31 ЫН 3 - 11,3 Н 20 - остальное,алюмосиликофосфат, включающий оксид алюминия, оксид фосфора и оксид кремния, содержит следующие компоненты в матрице в следующем соотнощении, мас.А 1203 - 13,14 Р 205 - 42,67 5102 - 31,87 Н 20 - остальное,аммонийный алюмосиликофосфат, включающий оксид алюминия, оксид фосфора и оксид кремния и соединения аммония, содержит следующие компоненты в матрице в следующем соотнощении, мас.Для дальнейшего повыщения сорбционной емкости по стронцию в заявляемые составы сорбентов вводят модификаторы. В качестве модификаторов использовали 15 мас. карбамида или однозамещенного фосфата аммония, или 30 мас. смеси карбамида и сульфата кальция с оптимальным соотнощением 11. Для дальнейшего повыщения сорбционной емкости по свинцу, цинку и меди вводят модификаторы 15 мас. тиомочевины или оксалата калия, или сульфида натрия, или 30 мас. смеси сульфида натрия и карбамида с оптимальным соотнощением 11 или смеси тиомочевины и карбамида с оптимальным соотнощением 11, или смеси оксалата калия и карбамида с оптимальным соотношением 11.Сорбционную емкость заявляемых сорбентов определяли в статических условиях при соотнощении жидкой и твердой фазы 2001 из растворов с концентрацией определяемых ионов 0,01-0,1 г-экв/л.В примерах описаны способы получения сорбентов заявляемого состава.Навеска оксида алюминия в количестве 3,63 г помещается в 20 мл 65 фосфорной кислоты. Растворение проводят при кипячении в течение 0,5 часа. В раствор вносили при перемешивании 40 мл воды и 70 мл 8 водного раствора гидроокиси аммония. Тщательно перемешивали в течение 1 часа. Затем подвергали старению в нормальных условиях при 20-25 С в течение 24 часов, сушили при температуре 200 С в течение 5-7 часов. Вь 1 сушенный сорбент измельчают до размера зерен 140-280 мкм.Результаты по определению обменной емкости сорбента представлены в таблице.Навеска оксида алюминия в количестве 3,63 г помешалась в 20 мл 65 фосфорной кислоты. Растворение проводили при кипячении в течение 0,5 часа. В раствор вносили при перемешивании 40 мл воды и 69 мл 13,5 водный раствор силиката натрия (ГОСТ 13078-81). Сушат и измельчают сорбент по условиям примера 1.Результаты по определению обменной емкости сорбента представлены в таблице.Навеска оксида алюминия в количестве 3,63 г помешалась в 20 мл 65 фосфорной кислоты. Растворение проводили при кипячении в течение 0,5 часа. В раствор вносили при перемешивании 40 мл воды и 39 мл 13,5 водный раствор силиката натрия (ГОСТ 13078-81) и 32 мл 8 водный раствор гидроокиси аммония. Сушат и измельчают сорбент по условиям примера 1.Результаты по определению обменной емкости сорбента представлены в таблице.Синтез аммонийной алюмофосфатной матрицы проводят по условиям примера 1. В качестве модификатора вводят карбамид в количестве 15 мас. от веса сухой алюмофосфатной матрицы. Тщательно перемешивали в течение 1 часа. Затем подвергали старению в нормальных условиях при 20-25 С в течение 24 часов, сушили при температуре 140 С в течение 8-10 часов. Высушенный сорбент измельчают до размера зерен 140-280 мкм.Результаты по определению обменной емкости сорбента представлены в таблице.Синтез аммонийной алюмофосфатной матрицы проводят по условиям примера 2. В качестве модификатора вводят карбамид в количестве 15 мас. от веса сухой алюмофосфатной матрицы. Сушат и измельчают сорбент по условиям примера 4.Результаты по определению обменной емкости сорбента представлены в таблице.Синтез аммонийной алюмофосфатной матрицы проводят по условиям примера 3. В качестве модификатора вводят карбамид в количестве 15 мас. от веса сухой алюмофосфатной матрицы. Сушат и измельчают сорбент по условиям примера 4.Результаты по определению обменной емкости сорбента представлены в таблице.Пример 7 Синтез аммонийной алюмофосфатной матрицы проводят по условиям примера 3. В качестве модификатора вводят тиомочевину в количестве 15 мас. от веса сухой алюмо ВУ 9520 С 12007.08.30фосфатной матрицы. Тщательно перемешивали в течение 1 часа. Затем подвергали старению в нормальных условиях при 20-25 С в течение 24 часов, сушили при температуре 200 С в течение 5-7 часов. Высушенный сорбент измельчают до размера зерен 140280 мкм.Результаты ПО ОПРСДВЛСНИЮ ОбМСННОЙ емкости сорбента ПРВДСТЗВЛСНЫ В ТЗбЛИЦС.Синтез аммонийной алюмофосфатной матрицы проводят по условиям примера 1. В качестве модификатора вводят смесь карбамида и тиомочевины в соотношении 11 в количестве 30 мас. от веса сухой алюмофосфатной матрицы. Тщательно перемешивают в течение 1 часа. Затем подвергали старению в нормальных условиях при 20-25 С в течение 24 часов, сушили при температуре 140 С в течение 8-10 часов. Высушенный сорбент измельчают до размера зерен 140-280 мкм.Результаты по определению обменной емкости сорбента представлены в таблице.Синтез аммонийной алюмофосфатной матрицы проводят по условиям примера 3. В качестве модификатора вводят оксалат калия в количестве 15 мас. от веса сухой алюмофосфатной матрицы. Тшательно перемешивают в течение 1 часа. Затем подвергали старению в нормальных условиях при 20-25 С в течение 24 часов, сушили при температуре 200 С в течение 5-7 часов. Высушенный сорбент измельчают до размера зерен 140280 мкм.Результаты ПО ОПРДВЛСНИЮ ОбМСННОЙ емкости сорбента ПРСДСТЗВЛСНЫ В ТЗбЛИЦС.Синтез аммонийной алюмофосфатной матрицы проводят по условиям примера 1. В качестве модификатора вводят 5,1 г карбамида и 5,64 г оксалата калия. Тшательно перемешивали в течение 1 часа. Затем подвергали старению в нормальных условиях при 2025 С в течение 24 часов, сушили при температуре 140 С в течение 8-10 часов. Вь 1 сушенный сорбент измельчают до размера зерен 140-280 мкм.Результаты по определению обменной емкости сорбента представлены в таблице.Синтез аммонийной алюмофосфатной матрицы проводят по условиям примера 1. В качестве модификатора вводят сульфид натрия в количестве 15 мас. от веса сухой алюмофосфатной матрицы. Тшательно перемешивали в течение 1 часа. Затем подвергали старению в нормальных условиях при 20-25 С в течение 24 часов, сушили при температуре 200 С в течение 5-7 часов. Высушенный сорбент измельчают до размера зерен 140280 мкм.Результаты по определению обменной емкости сорбента представлены в таблице.Синтез аммонийной алюмофосфатной матрицы проводят по условиям примера 1. В качестве модификатора вводят смесь карбамида и сульфида натрия в соотношении 11 в количестве 30 мас. от веса сухой алюмофосфатной матрицы. Тшательно перемешивали в течение 1 часа. Затем подвергали старению в нормальных условиях при 20-25 С в течение 24 часов, сушили при температуре 140 С в течение 8-10 часов. Высушенный сорбент измельчают до размера зерен 140-280 мкм.Результаты по определению обменной емкости сорбента представлены в таблице.Пример 1 3 Синтез аммонийной алюмофосфатной матрицы проводят по условиям примера 3. В качестве модификатора вводят смесь карбамида и сульфата кальция в соотношении 11 вколичестве 30 мас. от веса сухой алюмофосфатной матрицы. Тщательно перемешивали в течение 1 часа. Затем подвергали старению в Нормальных условиях при 20-25 С в течение 24 часов, сушили при температуре 140 С в течение 8-10 часов. Высушенный сорбент измельчают до размера зерен 140-280 мкм.Результаты по определению обменной емкости сорбента представлены в таблице.Синтез аммонийной алюмофосфатной матрицы проводят по условиям примера 1. В качестве модификатора вводят однозамеЩенный фосфат аммония в количестве 15 мас. от веса сухой алюмофосфатной матрицы. Тщательно перемешивали в течение 1 часа. Затем подвергали старению в нормальных условиях при 20-25 С в течение 24 часов, сушили при температуре 200 С в течение 5-7 часов. Высушенный сорбент измельчают до размера зерен 140-280 мкм.Результаты по определению обменной емкости сорбента представлены в таблице.Синтез аммонийной алюмофосфатной матрицы проводят по условиям примера 3. В качестве модификатора вводят однозамеЩенный фосфат аммония в количестве 15 мас. от веса сухой алюмофосфатной матрицы. Сушат и измельчают сорбент по условиям примера 14.Результаты по определению обменной емкости сорбента представлены в таблице.Таблица 1 Данные о величине сорбции синтезированных сорбентов из водных растворовОпределение коэффициентов распределения и коэффициента селективности к ионам кальция из стронцийсодержаших растворов проводят в статических условиях в модельных растворах, имитируюших состав рубцовой жидкости крупного рогатого скота, следующего состава