RU2427657C1 - Селективное извлечение вольфрама ( vi ) из растворов катионов тяжелых металлов - Google Patents
Селективное извлечение вольфрама ( vi ) из растворов катионов тяжелых металлов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2427657C1 RU2427657C1 RU2010109103/02A RU2010109103A RU2427657C1 RU 2427657 C1 RU2427657 C1 RU 2427657C1 RU 2010109103/02 A RU2010109103/02 A RU 2010109103/02A RU 2010109103 A RU2010109103 A RU 2010109103A RU 2427657 C1 RU2427657 C1 RU 2427657C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tungsten
- sorption
- solution
- extraction
- sorbent
- Prior art date
Links
- 238000000605 extraction Methods 0.000 title abstract description 17
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 title abstract description 7
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract description 6
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 title abstract description 6
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims abstract description 19
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- FZFRVZDLZISPFJ-UHFFFAOYSA-N tungsten(6+) Chemical compound [W+6] FZFRVZDLZISPFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 claims abstract description 3
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 abstract description 4
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 25
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical class [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 4
- -1 tungsten (VI) ions Chemical class 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000080590 Niso Species 0.000 description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 description 2
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009856 non-ferrous metallurgy Methods 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 239000003957 anion exchange resin Substances 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 239000010791 domestic waste Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010814 metallic waste Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области извлечения веществ с использованием сорбентов и может быть использовано в цветной и черной металлургии, а также для очистки промышленных и бытовых стоков и для переработки отходов цветных металлов, содержащих катионы тяжелых металлов и вольфрам (VI). Способ извлечения вольфрама (VI) из растворов катионов тяжелых металлов включает сорбцию вольфрама (VI) при величине рН раствора, меньшей величины рН гидролитического осаждения катионов тяжелых металлов. В качестве сорбента при сорбции используют активированный костный уголь. Техническим результатом изобретения является нахождение эффективного и экономичного способа селективного извлечения ионов вольфрама (VI) из водного раствора катионов тяжелых металлов. 2 ил., 2 табл.
Description
Способ селективного извлечения вольфрама (VI) из растворов катионов тяжелых металлов 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 и для переработки отходов цветных металлов, содержащих вольфрам (VI).
Известно, что из водных растворов можно выделить вольфрам в виде шеелита [Меерсон Г.А., Зеликман А.Н. Металлургия редких металлов. М.: Гос. Науч.-техн. изд-во литературы по черной и цветной металлургии. - 1955. - С.66-70].
Недостатком способа является то, что наряду с вольфрамом осаждаются другие нерастворимые примеси.
Известны способы извлечения вольфрама (VI) [Патент 2253687 РФ, МПК С22В 34/36, 3/24, опубл. 10.06.05] из растворов, содержащих катионы тяжелых металлов, включающие сорбцию вольфрама (VI) на анионите.
Недостатком способов является то, что неизвестны оптимальные условия извлечения вольфрама (VI) на активированном костном угле из растворов, содержащих катионы тяжелых металлов.
Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является нахождение эффективного и экономичного способа селективного извлечения ионов вольфрама (VI) из водного раствора катионов тяжелых металлов.
Техническим результатом, который может быть достигнут при осуществлении изобретения, является высокая селективность извлечения ионов вольфрама (VI) при одновременной простоте и экономичности, а также сокращении стадий получения чистого вольфрама.
Этот технический результат достигается тем, что в известном способе извлечения вольфрама (VI) из растворов катионов тяжелых металлов, включающем сорбцию вольфрама (VI) при величине рН раствора, меньшей величины рН гидролитического осаждения катионов тяжелых металлов, на сорбенте, а в качестве сорбента использовали активированный костный уголь.
Сущность способа поясняется чертежами, где на фиг.1 и 2 и в табл.1 и 2 даны зависимости остаточной концентрации W (VI), ОЕ, мг/г - обменной емкости сорбента, в мг сорбируемого иона металла на 1 г сорбента, в данный момент времени и СОЕ, мг/г - сорбционной обменной емкости в равновесном состоянии от величины рН, времени сорбции и способа предварительной обработки сорбента.
Использованный в исследованиях активированный уголь (АУ) получен карбонизацией костей домашних животных (отход мясоперерабатывающей промышленности) с последующей активацией водяным паром.
Влажность - 14.5%, зольность - 2.5%.
Фракционный состав АУ:
| Размер частиц, мм | +2,2 | +2,0 | +0,8 | +0,315 | +0,125 | +0,08 |
| % массовый | 1,4 | 57,6 | 28,8 | 11,0 | 1,0 | 0,2 |
По данным спектрального анализа основными неорганическими компонентами АУ являются Са, Mg и др.
Сорбцию из раствора осуществляли в статических условиях при непрерывном перемешивании. В процессе сорбции поддерживали заданное значение рН растворов нейтрализацией кислотой HCl или щелочью NaOH. Предварительно сорбент в течение суток выдерживали в 0,1 н. растворах HCl (кислая обработка) либо в дистиллированной воде (водная обработка). Объем раствора 100 см3, масса сухого сорбента 1 г.
Концентрацию ионов W (VI) определяли на фотоколориметре марки КФК-3, кислотно-основные характеристики раствора контролировали рН-метром марки рН-121. В процессе сорбции проводили коррекцию заданного значения рН при непрерывном перемешивании.
Перемешивание и поддержание заданного значения рН осуществляли до тех пор, пока в дальнейшем кислотно-основные характеристики системы изменялись незначительно. Однако для большей гарантии достижение равновесия контакт сорбента и раствора осуществляли не менее суток. Для поддержания заданного значения рН раствора в процессе сорбции в качестве нейтрализаторов использовали растворы NaOH и HCl. Заданное значение рН поддерживали в течение 2 часов от начала сорбции нейтрализацией раствора, в дальнейшем величина рН изменялась незначительно.
Сорбцию осуществляли при комнатной температуре.
Используя значения концентраций ионов вольфрама в водном растворе, исходном и после сорбции, рассчитывали емкость сорбента, мг/г.
Примеры конкретного выполнения способа
Пример 1 (фиг.1, табл.1)
Сорбент в течение суток выдерживали в дистиллированной воде.
Исходный раствор содержал, г/дм3: 0,93-0,95 W; 10,42 Cu, или 10,34 Со, или 15,56 Ni.
Сорбцию осуществляли при рН 2,5.
На фиг.1 дана зависимость от времени, мин, остаточной концентрации W (VI), мг/дм3, из раствора, содержащего: катион Cu (II) - кривая Cu, или катион Со (II) - кривая Со, или катион Ni - кривая Ni.
В табл.1 дано извлечение ионов Me (II), где Me=Cu, Со, Ni и W (VI).
Пример 2 (фиг.2, табл.2)
Сорбент в течение суток выдерживали в 0,1 н. растворе HCl.
Исходный раствор содержал, г/дм3: 0,93-0,95 W; 10,42 Cu, или 10,34 Со, или 15,56 Ni.
Сорбцию осуществляли при рН 2,5.
На фиг.2 дана зависимость от времени, мин, остаточной концентрации W (VI), мг/дм3, из раствора, содержащего: катион Cu (II) - кривая Cu, или катион Со (II) - кривая Со, или катион Ni - кривая Ni.
В табл.2 дано извлечение ионов W (VI) и Me (II), где Me=Cu, Со, Ni.
Из данных фиг.1 и 2 и табл.1 и 2 следует, что через 70 мин сорбции извлечение катионов Me (II) незначительно и находится в пределах 0,2-0,7% масс., а извлечение анионов W (VI) - в пределах 29-38% масс.
Предварительная обработка АУ слабо влияет на результаты сорбции.
По сравнению с прототипом предлагаемый эффективный и экономичный способ обеспечивает селективное извлечение ионов вольфрама (VI) из водного раствора катионов тяжелых металлов.
| Таблица 1 | |||||
| Время, мин | Концентрация W (VI), мг/дм3 | СОЕ, мг/г W(VI) | Концентрация Me (II), г/дм3 | Извлечение, % масс. | |
| W(VI) | Me (II) | ||||
| Раствор CuSO4 и Na2WO4 | |||||
| 0 | 928 | - | 10,42 | - | - |
| 5 | 890 | 4 | - | - | - |
| 10 | 801 | 13 | - | - | - |
| 30 | 691 | 24 | - | - | - |
| 60 | 589 | 34 | - | - | - |
| 78 | 551 | 38 | 10,13 | 40,9 | 0,3 |
| 1440 | 539 | 39 | - | - | - |
| Раствор CoSO4 и Na2WO4 | |||||
| 0 | 948 | - | 10,34 | - | - |
| 5 | 900 | 5 | - | - | - |
| 10 | 831 | 12 | - | - | - |
| 30 | 793 | 16 | - | - | - |
| 60 | 760 | 19 | - | - | - |
| 78 | 679 | 27 | 10,31 | 28,5 | 0,3 |
| 1440 | 668 | 28 | - | ||
| Раствор NiSO4 и Na2WO4 | |||||
| 0 | 952 | - | 15,60 | - | - |
| 5 | 920 | 3 | - | - | - |
| 10 | 800 | 15 | - | - | - |
| 30 | 750 | 20 | - | - | - |
| 60 | 702 | 50 | - | - | - |
| 78 | 633 | 32 | 15,53 | 33,6 | 0,5 |
| 1440 | 601 | 35 | - | - | - |
| Таблица 2 | |||||
| Время, мин | Концентрация W (VI), мг/дм3 | СОЕ, мг/г W(VI) | Концентрация Me (II), г/дм3 | Извлечение, % масс. | |
| W(VI) | Me (II) | ||||
| Раствор CuSO4 и Na2WO4 | |||||
| 0 | 928 | - | 10,42 | - | - |
| 5 | 890 | 4 | - | - | - |
| 10 | 801 | 13 | - | - | - |
| 30 | 691 | 24 | - | - | - |
| 60 | 589 | 34 | - | - | - |
| 78 | 577 | 35 | 10,38 | 37,7 | 0,4 |
| 1440 | 564 | 36 | - | - | - |
| Раствор CoSO4 и Na2WO4 | |||||
| 0 | 948 | - | 10,34 | - | - |
| 5 | 928 | 2 | - | - | - |
| 10 | 900 | 5 | - | - | - |
| 30 | 859 | 9 | - | - | - |
| 60 | 784 | 16 | - | - | - |
| 78 | 698 | 25 | 10,03 | 28,5 | 3,0 |
| 1440 | 689 | 26 | - | ||
| Раствор NiSO4 и Na2WO4 | |||||
| 0 | 952 | - | 15,56 | - | - |
| 5 | 900 | 5 | - | - | - |
| 10 | 850 | 10 | - | - | - |
| 30 | 802 | 15 | - | - | - |
| 60 | 707 | 25 | - | - | - |
| 78 | 666 | 29 | 15,50 | 30,5 | 0,4 |
| 1440 | 620 | 33 | - | - | - |
Claims (1)
- Способ извлечения вольфрама (VI) из растворов катионов тяжелых металлов, включающий сорбцию вольфрама (VI) при величине рН раствора, меньшей величины рН гидролитического осаждения катионов тяжелых металлов, на сорбенте, отличающийся тем, что в качестве сорбента используют активированный костный уголь.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010109103/02A RU2427657C1 (ru) | 2010-03-11 | 2010-03-11 | Селективное извлечение вольфрама ( vi ) из растворов катионов тяжелых металлов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010109103/02A RU2427657C1 (ru) | 2010-03-11 | 2010-03-11 | Селективное извлечение вольфрама ( vi ) из растворов катионов тяжелых металлов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2427657C1 true RU2427657C1 (ru) | 2011-08-27 |
Family
ID=44756767
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010109103/02A RU2427657C1 (ru) | 2010-03-11 | 2010-03-11 | Селективное извлечение вольфрама ( vi ) из растворов катионов тяжелых металлов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2427657C1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2506331C1 (ru) * | 2012-11-19 | 2014-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Способ получения вольфрамата аммония |
| RU2600045C1 (ru) * | 2015-06-09 | 2016-10-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Способ получения паравольфрамата аммония |
| WO2023178902A1 (zh) * | 2022-03-22 | 2023-09-28 | 湖北绿钨资源循环有限公司 | 一种回收含钨废料中可溶性钨酸盐的方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4762695A (en) * | 1985-03-04 | 1988-08-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Methods for preparing high-purity molybdenum or tungsten powder and high-purity oxides powder of the same |
| EP0368380A1 (de) * | 1988-11-10 | 1990-05-16 | Metallwerk Plansee Gesellschaft M.B.H. | Verfahren zur Reinigung einer wässrigen Alkali- oder Ammoniummetallatlösung einschliesslich deren Isopolyanionen der Metalle Chrom, Molybdän oder Wolfram |
| RU2091317C1 (ru) * | 1994-07-27 | 1997-09-27 | Северо-Кавказский государственный технологический университет | Способ адсорбции ионов из растворов |
| RU2176677C2 (ru) * | 1998-10-06 | 2001-12-10 | Воропанова Лидия Алексеевна | Способ извлечения вольфрама (vi) из водного раствора |
| RU2247166C2 (ru) * | 2003-04-28 | 2005-02-27 | Воропанова Лидия Алексеевна | Селективное извлечение молибдена (vi) |
| RU2253687C1 (ru) * | 2003-09-02 | 2005-06-10 | Воропанова Лидия Алексеевна | Селективное извлечение вольфрама (vi) |
-
2010
- 2010-03-11 RU RU2010109103/02A patent/RU2427657C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4762695A (en) * | 1985-03-04 | 1988-08-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Methods for preparing high-purity molybdenum or tungsten powder and high-purity oxides powder of the same |
| EP0368380A1 (de) * | 1988-11-10 | 1990-05-16 | Metallwerk Plansee Gesellschaft M.B.H. | Verfahren zur Reinigung einer wässrigen Alkali- oder Ammoniummetallatlösung einschliesslich deren Isopolyanionen der Metalle Chrom, Molybdän oder Wolfram |
| RU2091317C1 (ru) * | 1994-07-27 | 1997-09-27 | Северо-Кавказский государственный технологический университет | Способ адсорбции ионов из растворов |
| RU2176677C2 (ru) * | 1998-10-06 | 2001-12-10 | Воропанова Лидия Алексеевна | Способ извлечения вольфрама (vi) из водного раствора |
| RU2247166C2 (ru) * | 2003-04-28 | 2005-02-27 | Воропанова Лидия Алексеевна | Селективное извлечение молибдена (vi) |
| RU2253687C1 (ru) * | 2003-09-02 | 2005-06-10 | Воропанова Лидия Алексеевна | Селективное извлечение вольфрама (vi) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2506331C1 (ru) * | 2012-11-19 | 2014-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Способ получения вольфрамата аммония |
| RU2600045C1 (ru) * | 2015-06-09 | 2016-10-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Способ получения паравольфрамата аммония |
| WO2023178902A1 (zh) * | 2022-03-22 | 2023-09-28 | 湖北绿钨资源循环有限公司 | 一种回收含钨废料中可溶性钨酸盐的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Darmokoesoemo et al. | Horn snail (Telescopium sp) and mud crab (Scylla sp) shells powder as low cost adsorbents for removal of Cu2+ from synthetic wastewater | |
| Nwabanne et al. | Kinetics and equilibrium modeling of nickel adsorption by cassava peel | |
| Benaisa et al. | Biosorption of Fe (III) from aqueous solution using brown algae Sargassum Vulgare | |
| JP6009735B2 (ja) | 貴金属の回収方法 | |
| Wang et al. | Ginkgo biloba L. shells-based adsorbent for the removal of Cu2+ and Cd2+ from aqueous solution: kinetics, isotherm, thermodynamics and mechanisms | |
| RU2427657C1 (ru) | Селективное извлечение вольфрама ( vi ) из растворов катионов тяжелых металлов | |
| Ibrahim et al. | Adsorption study of Ammonia Nitrogen by watermelon rind | |
| Kadiri et al. | Kinetic studies of adsorption of Cu (II) from aqueous solution by coriander seeds (Coriandrum Sativum) | |
| RU2428496C1 (ru) | Селективное извлечение молибдена (vi) из растворов катионов тяжелых металлов | |
| Ghebremichael et al. | Performance of Moringa oliefera as a biosorbent for chromium removal | |
| Bendezú et al. | Use of Nanoclay as an Adsorbent to Remove Cu (II) from Acid Mine Drainage (AMD). | |
| Altameemi et al. | Removal of manganese (Mn+ 2) from aqueous solution by low-cost adsorbents and study the adsorption thermodynamics and kinetics | |
| Chakrabarty et al. | Removal of iron (II) ion from aqueous solution using waste tea leaves | |
| Sudha et al. | Isotherm studies on removal of lead (II) ions from wastewater by magnetic carbon synthesised from Euphorbia hirta leaf extract | |
| Shrestha et al. | Exhausted Tea Leaves–a low cost bioadsorbent for the removal of Lead (II) and Zinc (II) ions from their aqueous solution | |
| Obi et al. | Removal of Ni (II) and Pb (II) ions from aqueous solutions by grapefruit (Citrus paradisi) mesocarp biomass | |
| RU2405846C2 (ru) | Селективное извлечение ионов рения (vii) из водных растворов катионов металлов | |
| RU2253687C1 (ru) | Селективное извлечение вольфрама (vi) | |
| Stavitskaya et al. | Adsorption of copper ions by carbon adsorbents modified by phosphoric acid at different temperatures | |
| Aslan et al. | Valuing of Olive Pomace as an Adsorbent | |
| RU2394776C1 (ru) | Способ извлечения ионов железа (iii) из водного раствора | |
| RU2393246C2 (ru) | Способ извлечения ионов меди из водного раствора | |
| Chi et al. | Removal of nickel, copper, and zinc ions from aqueous solution using coffee bean husk (CFH) | |
| Najamuddin et al. | Simultaneous Removal of Lead, Cadmium, and Arsenic Ions from Bivalve Species Using Adsorption Method | |
| Waghmare et al. | Equilibrium uptake and sorption dynamics for the retrieval of divalent manganese from aqueous solution using Moringa oleifera bark |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120312 |