DE1265131B - Verfahren zur Abtrennung von Anionen von Sauerstoffsaeuren aus einer Loesung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

BOId

Deutsche Kl.: 12 d-1/03

Nummer: 1265131

Aktenzeichen: C 34892IV a/12 d

Anmeldetag: 19. Januar 1965

Auslegetag: 4. April 1968

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abtrennung von Anionen von Sauerstoffsäuren aus einer neutralen oder alkalischen wäßrigen Lösung bei Temperaturen in der Nähe von oder über 200° C unter dem entsprechenden Wasserdampfdruck.

Es war bisher kein einfaches und wirtschaftliches Verfahren bekannt, wodurch man systematisch Anionen von Sauerstoffsäuren verschiedener Art aus einer wäßrigen Lösung bei erhöhten Temperaturen abtrennen konnte. Für ein solches Verfahren bestünden zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten, beispielsweise die Reinigung des Kühlmediums eines Kernreaktors, wenn dieses Wasserdampf ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren besteht im wesentlichen darin, daß man eine Anionen von Sauerstoffsäuren enthaltende neutrale oder alkalische Lösung bei Temperaturen in der Nähe von oder über 200⁰C und unter dem entsprechenden Wasserdampfdruck mit einem Silikoaluminat vom Typ Nephelinhydrat I in Berührung bringt.

Das Nephelinhydrat I ist ein Silikoaluminat der Formel Al₂O₃, 2 SiO₂, Na₂O, H₂O mit orthorhombischer Struktur und kann durch hydrothermale Synthese bei Temperaturen in der Nähe von 300⁰C erhalten werden. Seine Herstellung wurde von R. M. B a r r e r und E. A. D. White in »Journal of Chemical Society« (1952), S. 1561 bis 1571, beschrieben. Es wurde nun gefunden, daß man diesen Stoff sehr rein bereits bei einer Temperatur ab 250° C erhalten kann. Zur Herstellung dieses Produkts verfährt man daher vorzugsweise nach der am Schluß der Beschreibung angegebenen Vorschrift.

Das Nephelinhydrat I fängt aus einer Anionen, wie SO1~, CrOf-, MoOf-, COg-, POi~, WOf-, enthaltenden Lösung diese Anionen ein und setzt sie zu einer Verbindung um, die eine Struktur ähnlich der von natürlichem Cancrinit hat. Diese Umwandlung verläuft in neutralem oder basischem Milieu und bei Temperaturen in der Nähe von oder über 200⁰C unter dem entsprechenden Wasserdampfdruck.

Die Sauerstoffsäuren enthaltenden Lösungen müssen neutral oder alkalisch sein, wobei die OH~-Ionenkonzentration zwischen weiten Grenzen schwanken kann und vorteilhafterweise bis zu 4 Grammäquivalent je Liter (68 g je Liter OH~) beträgt. Die Temperatur des Milieus liegt in der Nähe von oder über 200⁰C.

Das Verfahren wird in druck- und korrosionsfesten Behältern durchgeführt. Man kann zu diesem Zweck Kupferrohre verwenden, die sich in einem Autoklav befinden.

Im folgenden wird zur Erläuterung ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben.

Verfahren zur Abtrennung von Anionen
von Sauerstoffsäuren aus einer Lösung

Anmelder:

Commissariat ä l'Energie Atomique, Paris

Vertreter:

Dr. H. U. May, Patentanwalt,

8000 München 2, Ottostr. 1 a

Als Erfinder benannt:

Jean Louis Guth,

Raymond Wey,

Mulhouse, Haut-Rhin (Frankreich)

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 27. Januar 1964 (961 688)

Beispiel

Die Versuche wurden im Autoklav bei 25O⁰C bei verschiedenen pH und verschiedenen SOf--Ionenkonzentrationen durchgeführt. In einer ersten Versuchsreihe wurde die OH~-Ionenkonzentration konstant gehalten und die SOf--Ionenkonzentration zunehmend erhöht. In einer zweiten Versuchsreihe wurde die Sulfationenkonzentration konstant gehalten, während die OH -Ionenkonzentration fortlaufend erhöht wurde.

Proben von 250 mg Nephelinhydrat I, das wie am Schluß angegeben hergestellt war, wurden in ein bestimmtes gleichbleibendes Volumen von 5 cm³ der Lösung mit einem Gehalt an SOf-- und OH -Ionen gebracht. Die erhaltenen Ergebnisse sind in den folgenden zwei Tabellen aufgeführt.

809 537/493

3 4

Tabelle I

Wachsende SÖ^Ionenkonzentration, gleichbleibende Hydroxylionenkonzentration Anfangs-OH-Ionenkonzentration = -£■ = 8,5 g ΟΗΓje Liter

Anfangs- konzentration Na2SO4 (in M/100)	mäq. Na2SO4 jelOOgNephelin- hydrat I (vor Absorption)	Endkonzentration Na2SO4 (in M/1000)	mäq. Na2SO4 in 100 g Nephelin- hydrat I (nach der Absorption)
0,87 1,20 1,74 2,17 2,61 3,04 3,48	35 52,5 70 87,5 105 122,5 140	0,56 0,49 3,52 2,25 3,52 4,09 7,10	32,7 50,5 56,4 78,4 90,8 106 111,5

Tabelle II

Steigende OHT-Ionenkonzentration

Anfängskonzentration an SOf "-Ionen

gleichbleibend 1,74 M/100

Anfangs- konzen tration Na2SO4 (in M/100)	Anfangs- konzen tration OH (in M/2)	mäq. Na2SO4 zu Beginn je 100 g Nephelin- hydrat I	End- koflzen- tration Na2SO4 (in M/1000)	mäq. Na8SO4 in 100 g Nephelin- hydrat I (nach der Absorption)
1,74	0	70	1,52	64
1,74	0,25	70	2,41	60,5
1,74	0,5	70	6,4	44
1,74	0,75	70	5,07	50
1,74	1	70	3,47	57
1,74	2	70	2,46	60
1,74	3	70	1,63	63,5

Das bei diesen Versuchen verwendete Nephelinhydrat I wurde auf folgende Weise hergestellt:

Eine Mischung von 1 Grammol amorphem SiO₂, 1 Grammol Al(OH)₃, 3,5 Grammol NaOH und so 80 Grammol H₂O wird in einem mit Kupfer ausgekleideten Autoklav 9 Tage lang auf 250° C erwärmt. Ein fast reines Nephelinhydiat I bildet sich in sehr guter Ausbeute. Das erhaltene Produkt liegt in Form länglicher orthorhombischer Kristalle von etwa 100 μ Größe vor. Für die Herstellung des Nephelinhydrats I wird kein Schutz beansprucht.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Entfernung von Anionen von Sauerstoffsäuren aus einer wäßrigen Lösung bei erhöhten Temperaturen, dadurch gekennzeichnet, daß man die Lösung mit Nephelinhydrat I bei einer Temperatur in der Nähe von oder über 200⁰C in Berührung bringt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die auszutauschenden Anionen enthaltende Lösung eine OH~-Ionenkonzentration bis zu 4 Grammäquivalent je Liter aufweist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 487 012.

809 537/493 3.68 © Bundesdruckerei Berlin