150190. lajstromszámú szabadalom • Eljárás cirkon-szilícium-oxidhidrát bázisú szintetikus szervetlen ioncserélő előállítására

Megjelent: 1963. március 31. MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG <r -iä> SZABADALMI LEÍRÁS ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL 150.190 SZÄM Nemzetközi osztály: C 01 b ZE—195 ALAPSZÁM Magyar osztály: 12 i 33—40 Eljárás cirkon-szilicium-oxidhidrát bázisú szintetikus szervetlen ioncserélő előállítására Zcntralinstitut für Kernphysik, Rossendorf, NDK Feltaláló: Dr. Naumann Dieter oki. vegyész, Dresden, NDK A bejelentés napja: 1961. december 16. Német Demokratikus Köztarsaságbeli elsőbbsége: 1961. március 22. A természetben előforduló ásványi ioncserélők minőségét már hosszú ideje igyekeznek szintetikus termékekkel felülmúlni. Ennek a törekvésnek keretein belül már több mint 50 éve létrehozták az oívadékpermutit, illetőleg gélpermutit típusú szervetlen cserelakét. Ezek alumoszilikáíbázisú cserélők: előállításuk szóda, hamuzsír, föMpát és kaolin összeolvasztásával, vagy alumíniumszulfát es vízüveg kénsavas oldatának ki csapásával történik. Alkalmazásukat a műgyantás ioncserélők fejlődése csaknem teljes mértékben visszaszorította. Az olvadékpenmutitoknál megkísérelték a szilíciumot, illetőleg alumíniumot egészben vagy részben titánnal, ónnal, vassal, mangánnal, vanádiumimai vagy foszforral helyettesíteni. Ezzel azonban említést érdemlő javulást nem sikerült elérni. A kémiai mag-technológiában való alkalmazási lehetőség újra a szintetikus szervetlen 'ioncserélőkre irányította a figyelmet. A szerves cser élőgyanták általában a hőmérséklet- és sugárzásállóság követelményeinek nem tesznek eleget. A funkcionális csoportok hidrolízise, láncszakadás, vagy a térhálóság fokának változása következik be: mindennek következtében a kapacitás és a szelektivitás romlik. Szintetikus szervetfen alumosziliíkáMbázisú cserélők azonban számos célra alkalmatlanok, mert már közepesen savanyú körülmények között is kevéssé állandók. Ezért a legutóbbi időkben církon-bázisú szintetikus szervetlen cserélőket alakítottak ki, amelyeknek nagy kapacitása van és a hőmérséklet-és sugárzásállóság követelményeinek is eleget tesznek. A következő területekéin alkalmazhatók: 1. Forró víz kezelése a korróziós 'termékek és ionos szennyezések eltávolítására. Ez a felhasználás a jelenlegi kazánvízkezeléssel analóg, csak ebben az esetben a hőmérsékletet a cserélő bomlásának megakadályozása érdekében nem kell csökkenteni. 2. Moderátor- és hűtővíz tisztítás és beállítás nyomás alatti vízzel működő reaktoroknál. 3. Kémiai elválasztás és tisztítás intenzív sugár zás-b eíia tások közepetie. 4. Olyan reakciók ioncserélő« katalízise, amelyek a szerves gyantákat elbontó hőim érseki eteken mennek végbe. Ezen túlmenően olyan esetekben is felhasználhatók, amikor a cirkongya.iiták szerves gyantákhoz képesti nagyobb szelektivitása kedvezően érvényesül, jóllehet a hőmérséklet- és sugárzásállósággal szemben különös követelményeket nem támasztanak. KRAUS és PHILLIPS vizsgálták a polisavakból és hidralizáiható többértékű kationokból képzett oldhatatlan sók cserélő tulajdonságait, például a cirkon, tórium, titán stb. foszfátjait, arzenátjait, wolframátjait és naolibdátjait. De a heteropolisavaik ammóniurnsóinak, például a foszfor molibdátkomplexnek is cserélő tulajdonságai vannak. A kapacitás és savállóság vonatkozásában a cirkonfoszfátnak vannak a legkedvezőbb tulajdonságai. Különösen AMPHLETT és munkatársai vizsgálták behatóan. Cserélőtulajdoinságai nagymértékben függnek az anyagban uralkodó Zr : PO43- viszonytól. Semleges és lúgos oldatban céziumra vonatkozóan 0,6 és 4 mg-ekv./g közötti értékek érhetők el olyan anyagokkal,