RU2225890C2

RU2225890C2 - Method of sorption of molybdenum(vi) from aqueous solutions

Info

Publication number: RU2225890C2
Application number: RU2002114081/02A
Authority: RU
Inventors: Л.А. Воропанова; З.А. Гагиева; Ф.А. Гагиева
Original assignee: Воропанова Лидия Алексеевна
Priority date: 2002-05-30
Filing date: 2002-05-30
Publication date: 2004-03-20

Abstract

FIELD: valuable metals' recovery methods. SUBSTANCE: invention relates to sorbent-assistant substance recovery area and can be applied in nonferrous and ferrous metallurgy as well as for cleaning trade and household effluents. Sorption is effected on AM-2b anionite containing exchange groups -CH₂-N(CH₃)₂,-CH₂-N(CH₃)₃ at pH = 1-6 using pretreatment of sorbent with acid, alkali, or water. EFFECT: accelerated procedure and enhanced method efficiency. 4 dwg, 3 ex

Description

Способ извлечения молибдена (VI) из водного раствора относится к области извлечения веществ с использованием сорбентов и может быть использован в цветной и черной металлургии, а также для очистки промышленных и бытовых стоков.The method of extracting molybdenum (VI) from an aqueous solution relates to the field of extraction of substances using sorbents and can be used in non-ferrous and ferrous metallurgy, as well as for the treatment of industrial and domestic wastes.

Известно применение ионообменных смол для переработки растворов молибдата натрия [Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия, т. 2. Химия металлов. /Под ред В.И.Спицына и И.Д.Колли. - М.: Мир, 1972, с.284]. С этой целью применяют как аниониты, так и катиониты.It is known the use of ion-exchange resins for processing solutions of sodium molybdate [Ripan R., Chetyanu I. Inorganic chemistry, v. 2. Metal chemistry. / Under the editorship of V.I. Spitsyna and I.D. Collie. - M .: Mir, 1972, p. 284]. For this purpose, both anion exchangers and cation exchangers are used.

Недостатком способов является длительность процесса сорбции.The disadvantage of this method is the duration of the sorption process.

Наиболее близким техническим решением является способ сорбции ионов молибдена из водных растворов, включающий контакт раствора и анионита марки АМ-2б [Иониты в цветной металлургии. /Под ред. К.Б. Лебедева. - М.: Металлургия, 1975, с.206 и 207].The closest technical solution is a method of sorption of molybdenum ions from aqueous solutions, including contact of the solution and anion exchange grade AM-2b [Ionites in non-ferrous metallurgy. / Ed. K.B. Lebedev. - M .: Metallurgy, 1975, p.206 and 207].

Недостатком способа является то, что сорбция исследовалась в зависимости от рН исходного раствора и не учитывалось изменение рН в процессе сорбции, что влияет на конечные результаты извлечения ионов вольфрама из раствора.The disadvantage of this method is that sorption was studied depending on the pH of the initial solution and the pH change during sorption was not taken into account, which affects the final results of the extraction of tungsten ions from the solution.

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является нахождение оптимальных условий для быстрого и эффективного способа извлечения ионов молибдена (VI) из водного раствора.The problem to which the claimed invention is directed is to find optimal conditions for a quick and effective method for the extraction of molybdenum (VI) ions from an aqueous solution.

Техническим результатом, который может быть достигнут при осуществлении изобретения, является эффективность процесса сорбции молибдена (VI) из водного раствора.The technical result that can be achieved by carrying out the invention is the efficiency of the process of sorption of molybdenum (VI) from an aqueous solution.

Этот технический результат достигается тем, что в известном способе сорбции молибдена (VI) из водного раствора, включающем контакт раствора и анионита марки АМ-2б, перед сорбцией проводят предварительную обработку анионита кислотой, щелочью или водой, и сорбцию ведут при рН 1-6 на анионите, содержащем обменные группы -CH₂-N(CH₃)₂, -CH₂-N(CH₃)₃.This technical result is achieved by the fact that in the known method of sorption of molybdenum (VI) from an aqueous solution, comprising contacting the solution and anion exchange grade AM-2b, prior to sorption, the anion exchange resin is pretreated with acid, alkali or water, and sorption is carried out at pH 1-6 on anion exchange resin -CH ₂ -N (CH ₃ ) ₂ , -CH ₂ -N (CH ₃ ) ₃ .

Сущность способа поясняется чертежами, где на фиг.1-4 даны зависимости сорбционной обменной емкости (СОЕ) сорбента, в мг Mo(VI) на 1 г сорбента, от величины рН раствора, времени сорбции, ч (обозначено цифрами на графиках), концентрации (г/л) и способа предварительной обработки сорбента.The essence of the method is illustrated by drawings, where Figures 1-4 show the dependences of the sorption exchange capacity (SOE) of the sorbent, in mg Mo (VI) per 1 g of sorbent, on the pH of the solution, sorption time, h (indicated by numbers on the graphs), concentration (g / l) and sorbent pretreatment method.

Примеры конкретного выполнения способа.Examples of specific performance of the method.

Сорбцию Мо (VI) осуществляли из 200 см³ исходного раствора Na₂MoO₄·2H₂O, масса сорбента 2 г. Сорбент предварительно в течение суток выдерживали в 0,1 н растворах NaOH, H₂SO₄ или в дистиллированной воде.Sorption of Mo (VI) was carried out from 200 cm ^{3 of the} initial solution of Na ₂ MoO ₄ · 2H ₂ O, the mass of the sorbent was 2 g. The sorbent was preliminarily kept for 0.1 days in 0.1 N solutions of NaOH, H ₂ SO ₄ or in distilled water.

Концентрацию ионов молибдена определяли на фотоколориметре марки КФК-3, кислотно-основные характеристики раствора контролировали рН-метром марки рН-121.The concentration of molybdenum ions was determined using a KFK-3 photocolorimeter; the acid-base characteristics of the solution were controlled by a pH-121 brand pH meter.

В процессе сорбции величина рН раствора изменялась, поэтому в процессе сорбции проводили коррекцию заданного значения рН при непрерывном перемешивании.During the sorption process, the pH of the solution changed; therefore, during the sorption process, the setpoint pH was corrected with continuous stirring.

Перемешивание и поддержание заданного значения рН осуществляли до тех пор, пока в дальнейшем кислотно-основные характеристики системы изменялись незначительно. Однако для большей гарантии достижения равновесия контакт сорбента и раствора осуществляли не менее суток. Для поддержания заданного значения рН раствора в процессе сорбции в качестве нейтрализаторов использовали растворы NaOH или НСl. Заданное значение рН поддерживали в течение 5 ч от начала сорбции нейтрализацией раствора, в дальнейшем величина рН изменялась незначительно, поэтому коррекцию величины рН осуществляли один раз в сутки.Stirring and maintaining the desired pH value was carried out until, in the future, the acid-base characteristics of the system changed slightly. However, for a greater guarantee of achieving equilibrium, the contact of the sorbent and the solution was carried out for at least a day. To maintain a given pH value of the solution during sorption, NaOH or HCl solutions were used as neutralizers. The set pH value was maintained for 5 h from the start of sorption by neutralization of the solution; subsequently, the pH value changed insignificantly; therefore, the pH value was adjusted once a day.

Сорбцию осуществляли при комнатной температуре.Sorption was carried out at room temperature.

Используя значения концентраций ионов молибдена в водном растворе исходном и после сорбции, рассчитывали СОЕ, мг/г.Using the values of the concentration of molybdenum ions in the initial aqueous solution and after sorption, the SOE, mg / g, was calculated.

Пример 1 (фиг.1)Example 1 (FIG. 1)

Сорбент предварительно в течение суток выдерживали в 0,1 н. растворе HCl.The sorbent was preliminarily kept for 0.1 N in a day. HCl solution.

На фиг.1 даны результаты сорбции из водного раствора с концентрацией 3000 мг Мо(VII)/дм³ за время 3 суток. Сорбция осущестляется в интервале рН 1-6. Лучшие результаты получены при рН 2-3 за время меньше 3 суток, СОЕ=247 мг/г.Figure 1 shows the results of sorption from an aqueous solution with a concentration of 3000 mg of Mo (VII) / dm ³ over a period of 3 days. Sorption is carried out in the range of pH 1-6. The best results were obtained at pH 2-3 for a time of less than 3 days, SOE = 247 mg / g.

Пример 2 (фиг.2)Example 2 (figure 2)

Сорбент предварительно в течение суток выдерживали в 0,1 н растворе NaOH.The sorbent was preliminarily kept in a 0.1 N NaOH solution for 24 hours.

На фиг.2 даны результаты сорбции из водного раствора с концентрацией 3000 мг Мо(VII)/дм³ за время 3 суток. Сорбция осущестляется в интервале рН 1-6. Лучшие результаты получены при рН 2-4 за время 3 суток, СОЕ=247 мг/г.Figure 2 shows the results of sorption from an aqueous solution with a concentration of 3000 mg of Mo (VII) / dm ³ over a period of 3 days. Sorption is carried out in the range of pH 1-6. The best results were obtained at pH 2-4 for 3 days, SOE = 247 mg / g.

Пример 3 (фиг.3 и 4)Example 3 (FIGS. 3 and 4)

Сорбент предварительно в течение суток выдерживали в дистиллированной воде.The sorbent was preliminarily kept for one day in distilled water.

На фиг.3 даны результаты сорбции из водного раствора с концентрацией 3000 мг Мо(VII)/дм³ за время 3 суток. Сорбция осущестляется в интервале рН 1-6. Лучшие результаты получены при рН 4 за время 6 суток, СОЕ=277 мг/г.Figure 3 shows the results of sorption from an aqueous solution with a concentration of 3000 mg of Mo (VII) / dm ³ over a period of 3 days. Sorption is carried out in the range of pH 1-6. The best results were obtained at pH 4 over a period of 6 days, SOE = 277 mg / g.

На фиг.4 даны результаты сорбции Mo(VI) при рН 4 в зависимости от концентрации исходного раствора (5 и 9 мг Мо(VI)/дм³) и времени сорбции, сутки. Лучшие результаты получены за время более суток, СОЕ=390 мг/г при С_исх=9,0 г/дм³ Mo(VI) и времени сорбции 25 ч.Figure 4 shows the results of sorption of Mo (VI) at pH 4 depending on the concentration of the initial solution (5 and 9 mg of Mo (VI) / dm ³ ) and the sorption time, day. The best results were obtained over a day, SOE = 390 mg / g at _Сex = 9.0 g / dm ³ Mo (VI) and sorption time 25 h.

Из данных фиг.1-4 следует, что при комнатной температуре результаты сорбции зависят от предварительной обработки сорбента, концентрации исходного раствора, величины рН раствора в процессе сорбции и времени сорбции.From the data of Figs. 1-4 it follows that at room temperature the results of sorption depend on the pretreatment of the sorbent, the concentration of the initial solution, the pH of the solution during sorption, and the time of sorption.

Полимеризованные процессы, протекающие в слабокислых растворах, повышают сорбционную обменную емкость макропористого сорбента, но снижают скорость сорбции, так как полимеризационные превращения осуществляются во времени.The polymerized processes occurring in slightly acidic solutions increase the sorption exchange capacity of the macroporous sorbent, but reduce the sorption rate, since the polymerization transformations take place over time.

По сравнению с прототипом сорбция на анионите марки АМ-2б при оптимальных условиях является быстрым и эффективным способом извлечения ионов молибдена (VI) из водных растворов.Compared with the prototype, sorption on AM-2b brand anion exchange resin under optimal conditions is a fast and efficient way to extract molybdenum (VI) ions from aqueous solutions.

Claims

The method of sorption of molybdenum ions from aqueous solutions, comprising contacting the solution and anion exchange resin AM-2b, characterized in that prior to sorption, the anion exchange resin is pretreated with acid, alkali or water, and sorption is carried out at pH 1-6 on anion exchange resin containing exchange groups

–CH ₂ –N (CH ₃ ) ₂ ,

–CH ₂ –N (CH ₃ ) ₃ .