[go: up one dir, main page]

RU2256710C1 - Способ извлечения ионов металлов из водных растворов - Google Patents

Способ извлечения ионов металлов из водных растворов Download PDF

Info

Publication number
RU2256710C1
RU2256710C1 RU2004109863/02A RU2004109863A RU2256710C1 RU 2256710 C1 RU2256710 C1 RU 2256710C1 RU 2004109863/02 A RU2004109863/02 A RU 2004109863/02A RU 2004109863 A RU2004109863 A RU 2004109863A RU 2256710 C1 RU2256710 C1 RU 2256710C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
metal ions
extraction
recovery
aqueous solutions
solution
Prior art date
Application number
RU2004109863/02A
Other languages
English (en)
Inventor
С.Г. Рубановска (RU)
С.Г. Рубановская
Л.Н. Величко (RU)
Л.Н. Величко
Е.Н. Козырев (RU)
Е.Н. Козырев
В.Б. Цогоев (RU)
В.Б. Цогоев
Original Assignee
Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет) (СКГМИ) (ГТУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет) (СКГМИ) (ГТУ) filed Critical Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет) (СКГМИ) (ГТУ)
Priority to RU2004109863/02A priority Critical patent/RU2256710C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2256710C1 publication Critical patent/RU2256710C1/ru

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

Изобретение относится к извлечению ионов металлов из водных растворов глинистыми минералами ирлитом-1 и ирлитом-7 и может быть использовано в цветной, черной металлургии и для очистки промышленных сточных вод. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности извлечения ионов металлов из водных растворов, снижение себестоимости процесса за счет использования легкодоступных и дешевых сорбентов и уменьшение расхода реагентов при расширении диапазона концентраций исходных растворов по ионам тяжелых металлов. Способ включает введение глинистых материалов в исходный раствор с последующим перемешиванием и отстаиванием. В качестве глинистых материалов используют гидрослюдистые глины морского происхождения, ирлит-1 и/или ирилит-7, при этом извлечение катионов осуществляют при рН, равном (2,6÷10), а анионов - при рН, равном (-1÷4). Извлечение катионов осуществляют в течение не более 120 минут, а анионов - не более 30 минут. 1 з.п. ф-лы, 3 табл.

Description

Изобретение относится к извлечению ионов тяжелых металлов из водных растворов глинистыми минералами ирлитом-1 и ирлитом-7 и может быть использовано в цветной, черной металлургии и для очистки промышленных сточных вод.
Известен способ сорбционного извлечения ионов металлов из растворов глинистыми минералами, включающий подготовку исходного раствора и сорбента, контакт раствора и сорбента, при этом подготовка исходного раствора включает создание кислотно-основных характеристик раствора, а подготовка сорбента - активирование в гидротермальных условиях 10% растворами щелочи или кислоты при температуре 105-110° С. При этом расход бентонитовых глин составил 10-20 г/дм3 [см. Сборник трудов “Казмеханобр”, Водооборот, очистка промышленных сточных вод и эксплуатация хвостохранилищ. Алма-Ата, опубл. 1983 г., с.91-97].
Недостатками способа является большой расход сорбента и реагентов, а также извлечение ионов тяжелых металлов из мало концентрированных растворов.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является очистка водных растворов от ионов металлов бентонитовыми глинами, включающий введение глинистых материалов в исходный раствор с последующим перемешиванием и отстаиванием [см. патент РФ №2106415, МПК7 С 22 В 3/44, 15/00, 19/00, опубл. 10.03.98 г.].
Недостатками прототипа являются извлечение ионов металлов только из мало концентрированных растворов, значительный расход реагентов за счет регулирования кислотно-основных характеристик исходного раствора и в процессе сорбции.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности извлечения ионов тяжелых металлов из водных растворов, снижение себестоимости процесса за счет использования легкодоступных и дешевых сорбентов и уменьшение расхода реагентов.
Технический результат заключается в расширении диапазона концентраций исходных растворов по ионам металлов.
Технический результат достигается тем, что в способе извлечения ионов металлов из их водных растворов, включающем введение глинистых материалов в исходный раствор, их сорбцию при перемешивании и отстаивание, согласно изобретению в качестве глинистых материалов используют гидрослюдистые глины морского происхождения, ирлит-1 и/или ирилит-7, извлечение катионов тяжелых металлов осуществляют при рН, равном (2,6÷ 10), а извлечение анионов - при рН, равном (-1÷ 4). Извлечение катионов осуществляют в течение не более 120 минут, а анионов - не более 30 минут.
Данный способ позволит повысить эффективность извлечения ионов металлов из исходных растворов широкого диапазона их концентраций, исключить расход реагентов, сократить время процесса сорбции и использовать более доступные и дешевые сорбенты.
Гидрослюдистые глины морского происхождения ирлит-1 и ирлит-7 содержат в своем составе глинистые минералы - каолинит, монтмориллонит, глауконит, гидромусковит и неглинистые минералы - кварц, полевые шпаты, рутил, фосфориты, карбонаты и др.; оксиды железа, алюминия, кремния, кальция, калия, магния, натрия и органические вещества.
Сущность способа поясняется: таблицей 1, в которой представлены результаты извлечения ионов металлов из растворов их солей; таблицей 2, в которой приведены значения рН водного раствора, полученные при контакте дистиллированной воды с ирлитами с концентрацией 0,5 г/дм3, и таблицей 3, в которой приведен химический состав ирлитов.
Сорбцию осуществляли из водных растворов солей тяжелых металлов: сульфатов, хлоридов, нитратов, уксуснокислых, вольфраматов, молибдатов с исходной концентрацией раствора до 1,5 г/дм3. Для приготовления исходных растворов использовали соли марки хч. В качестве сорбента использовали ирлит-1 и/или ирлит-7. Результаты извлечения ионов металлов из водных растворов, приведенные в таблице 1, представлены величинами рН исходных растворов, коэффициентом распределения К, определяемым как отношение металла в сорбенте и в водной фазах и извлечением Р.
Извлечение катионов металлов при рН<2,6 не происходит, а при рН>10,0 их извлечение значительно ухудшается.
Примеры конкретного выполнения способа
Пример 1 для катионов меди с использованием ирлита-1. В исходный раствор сульфата меди (II) с концентрацией 0,689 г/дм3 по иону меди (II) при рН=6 вводили 2,5 г/дм3 ирлита-1, раствор перемешивали 60 мин. В осветленной водной фазе определяли остаточную концентрацию иона меди (II), которая составила 0,0001 г/дм3, коэффициент распределения К=55120, извлечение Р=100%.
Пример 2 для анионов вольфрамат-ионов (VI) с использованием ирлита-1. В исходный раствор вольфрамата натрия с концентрацией 0,184 г/дм3 по иону вольфрама (VI) при рН=2 вводили 5 г/дм3 ирлита-1, раствор перемешивали 30 мин. В осветленной водной фазе определяли остаточную концентрацию иона вольфрама (VI), которая составила 0,024 г/дм3, коэффициент распределения К=266,67, извлечение Р=86,96%.
Пример 3 для катионов свинца (II) с использованием ирлита-7.
В исходный раствор нитрата свинца (II) с концентрацией 0,570 г/дм3 по иону свинца (II) при рН=5 вводили 5 г/дм3 ирлита-7, раствор перемешивали 30 мин. В осветленной водной фазе определяли остаточную концентрацию иона свинца (II), которая составила 0,365 г/дм3, коэффициент распределения К=22,47, извлечение Р=35,96%.
Пример 4 для анионов вольфрамат-ионов (VI) с использованием ирлита-7. В исходный раствор вольфрамата натрия с концентрацией 0,230 г/дм3 по иону вольфрама (VI) при рН=3 вводили 5 г/дм3 ирлита-7, раствор перемешивали 15 мин. В осветленной водной фазе определяли остаточную концентрацию иона вольфрама (VI), которая составила 0,106 г/дм3, коэффициент распределения К=46,79, извлечение Р=53,91%.
Пример 5 для катионов меди (II) с использованием ирлита-1 и ирлита-7. В исходный раствор сульфата меди (II) с концентрацией 1,370 г/дм3 по иону меди (II) при рН=4,9 вводили г/дм3 смеси ирлита-1 и ирлита-7 в соотношении 1:1, раствор перемешивали 120 мин. В осветленной водной фазе определяли остаточную концентрацию иона меди (II), которая составила 0,554 г/дм3, коэффициент распределения К=58,92, извлечение Р=59,56%.
Использование предлагаемого изобретения по сравнению с прототипом позволит:
- извлекать ионы металлов из растворов с широким диапазоном концентраций ионов металлов 0,10≥ Сисх≥ 1,5 г/дм3;
- осуществлять извлечение ионов металлов в большом интервале рН исходных растворов -1≥ рН≥ 10;
- проводить процесс сорбции без регулирования величины рН раствора;
- осуществлять нейтрализацию кислых и щелочных растворов при использовании ирлита-1 и/или ирлита-7.
Все это приводит к повышению эффективности извлечения ионов металлов из водных растворов, снижению себестоимости процесса за счет использования легкодоступного и дешевого сорбента и уменьшению расхода реагентов.
Figure 00000001
Figure 00000002
Figure 00000003
Figure 00000004
Figure 00000005
Способ извлечения ионов тяжелых металлов...
Значения рН водного раствора при контакте с ирлитами с концентрацией 0,5 г/дм3.
Figure 00000006
Figure 00000007

Claims (2)

1. Способ извлечения ионов металлов из их водных растворов, включающий введение глинистых материалов в исходный раствор, их сорбцию при перемешивании и отстаивание, отличающийся тем, что в качестве глинистых материалов используют гидрослюдистые глины морского происхождения ирлит-1 и/или ирлит-7, извлечение катионов тяжелых металлов осуществляют при рН, равном 2,6-10,0, а извлечение анионов осуществляют при рН, равном (-1,0÷4,0).
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что извлечение катионов осуществляют в течение не более 120 мин, а анионов не более 30 мин.
RU2004109863/02A 2004-03-31 2004-03-31 Способ извлечения ионов металлов из водных растворов RU2256710C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004109863/02A RU2256710C1 (ru) 2004-03-31 2004-03-31 Способ извлечения ионов металлов из водных растворов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004109863/02A RU2256710C1 (ru) 2004-03-31 2004-03-31 Способ извлечения ионов металлов из водных растворов

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2256710C1 true RU2256710C1 (ru) 2005-07-20

Family

ID=35842568

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004109863/02A RU2256710C1 (ru) 2004-03-31 2004-03-31 Способ извлечения ионов металлов из водных растворов

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2256710C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2393245C2 (ru) * 2008-08-28 2010-06-27 Лидия Алексеевна Воропанова Способ извлечения ионов меди (ii) из кислых растворов

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2106415C1 (ru) * 1996-08-27 1998-03-10 Воропанова Лидия Алексеевна Способ извлечения ионов тяжелых металлов из водных растворов
RU2176677C2 (ru) * 1998-10-06 2001-12-10 Воропанова Лидия Алексеевна Способ извлечения вольфрама (vi) из водного раствора
RU2187459C2 (ru) * 2000-10-19 2002-08-20 Тюменская государственная архитектурно-строительная академия Способ адсорбционной очистки сточных вод от нефтепродуктов и ионов металлов
WO2003027339A1 (en) * 2001-09-26 2003-04-03 Oretek Limited Metal ion recovery
US6656360B2 (en) * 1994-12-23 2003-12-02 Alliedsignal Inc. Fibrous system for continuously capturing metals from an aqueous stream
US20040000523A1 (en) * 2001-02-01 2004-01-01 Edward Rosenberg Materials and methods for the separation of copper ions and ferric iron in liquid solutions

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6656360B2 (en) * 1994-12-23 2003-12-02 Alliedsignal Inc. Fibrous system for continuously capturing metals from an aqueous stream
RU2106415C1 (ru) * 1996-08-27 1998-03-10 Воропанова Лидия Алексеевна Способ извлечения ионов тяжелых металлов из водных растворов
RU2176677C2 (ru) * 1998-10-06 2001-12-10 Воропанова Лидия Алексеевна Способ извлечения вольфрама (vi) из водного раствора
RU2187459C2 (ru) * 2000-10-19 2002-08-20 Тюменская государственная архитектурно-строительная академия Способ адсорбционной очистки сточных вод от нефтепродуктов и ионов металлов
US20040000523A1 (en) * 2001-02-01 2004-01-01 Edward Rosenberg Materials and methods for the separation of copper ions and ferric iron in liquid solutions
WO2003027339A1 (en) * 2001-09-26 2003-04-03 Oretek Limited Metal ion recovery

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2393245C2 (ru) * 2008-08-28 2010-06-27 Лидия Алексеевна Воропанова Способ извлечения ионов меди (ii) из кислых растворов

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104445095B (zh) 一种冶炼污酸净化的方法
CN103288248B (zh) 稀土冶炼分离废水联合处理方法
CN104609683B (zh) 一种铬鞣污泥中重金属铬的再生方法
RU2176677C2 (ru) Способ извлечения вольфрама (vi) из водного раствора
RU2256710C1 (ru) Способ извлечения ионов металлов из водных растворов
CN104148004A (zh) 一种磁性氟离子吸附剂及其制备方法
RU2145942C1 (ru) Способ очистки сточных вод
Trus et al. Removal of sulfates from aqueous solution by using red mud
RU2263718C1 (ru) Способ совместного или селективного извлечения ионов тяжелых металлов из водных растворов
RU2188157C2 (ru) Способ извлечения тория из водных растворов, содержащих редкоземельные металлы
RU2106415C1 (ru) Способ извлечения ионов тяжелых металлов из водных растворов
CN104445504B (zh) 一种增强吸附地下水中氟化物和硫酸盐并回收硫酸铵的方法
KR100201179B1 (ko) 중금속을 함유하는 산성 방출액의 가치를 향상시키는 방법
RU2172356C2 (ru) Способ извлечения молибдена (vi) из водного раствора
RU2601333C1 (ru) Способ осаждения тяжелых цветных металлов из промышленных растворов и/или стоков
CN1817803A (zh) 一种生态安全型天然复配絮凝剂及其制备和使用方法
RU2104316C1 (ru) Способ осаждения ионов тяжелых металлов из промышленных сточных вод
RU2110481C1 (ru) Способ удаления хрома (vi) из водного раствора
Kovtun et al. Magnetic modification of ion exchange processes
RU2213154C2 (ru) Способ извлечения меди из шахтных вод и пульп
JP4393616B2 (ja) ホウ素固定剤およびホウ素含有排水の処理方法
CN104402147A (zh) 一种低钙、低氯净化水回用工艺
RU2230129C1 (ru) Способ сорбции вольфрама (vi)
Huang et al. Washing, electrochemical, and carbonation treatment of combustion and incineration residues
SU1677075A1 (ru) Способ переработки растворов, содержащих цветные металлы

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20060401