[go: up one dir, main page]

RU2430173C1 - Extraction method of niobium (v) from fluorine-containing water solution - Google Patents

Extraction method of niobium (v) from fluorine-containing water solution Download PDF

Info

Publication number
RU2430173C1
RU2430173C1 RU2010103253/02A RU2010103253A RU2430173C1 RU 2430173 C1 RU2430173 C1 RU 2430173C1 RU 2010103253/02 A RU2010103253/02 A RU 2010103253/02A RU 2010103253 A RU2010103253 A RU 2010103253A RU 2430173 C1 RU2430173 C1 RU 2430173C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sorption
solution
niobium
sorbent
fluorine
Prior art date
Application number
RU2010103253/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Лидия Алексеевна Воропанова (RU)
Лидия Алексеевна Воропанова
Светлана Константиновна Зангиева (RU)
Светлана Константиновна Зангиева
Залина Акимовна Гагиева (RU)
Залина Акимовна Гагиева
Original Assignee
Лидия Алексеевна Воропанова
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 Лидия Алексеевна Воропанова filed Critical Лидия Алексеевна Воропанова
Priority to RU2010103253/02A priority Critical patent/RU2430173C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2430173C1 publication Critical patent/RU2430173C1/en

Links

Images

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)
  • Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy. ^ SUBSTANCE: invention refers to extraction of niobium (V) from water fluorine-containing solution with the use of sorbents and can be used in non-ferrous and ferrous metallurgy, as well as for cleaning of industrial and domestic sewage systems. Method involves sorption by contact of solution and anionite. At that, sorption is performed at pH=1-4 with AM-2b anionite pre-treated with acid or water, and containing the following exchange groups: -CH2-N(CH3)2, -CH2-N(CH3)3. ^ EFFECT: providing optimum conditions for quick and effective extraction method of niobium (V) anions from fluoride-containing water solution. ^ 4 dwg, 2 tbl, 3 ex

Description

Способ сорбции ниобия (V) 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 sorption of niobium (V) 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 комплексных (с HF) анионов ниобия [Р.Рипан и И.Читяну. Неорганическая химия. Том 2. Химия металлов. М.: «Мир». 1972. С.183]. С этой целью применяют сильно основные аниониты с последующим элюированием ниобия раствором NH4Cl и НСl.It is known to use ion-exchange resins for processing solutions of complex (with HF) niobium anions [R. Ripan and I. Chityanu. Inorganic chemistry. Volume 2. Chemistry of metals. M .: "World". 1972. P.183]. To this end, strongly basic anion exchangers are used, followed by elution of niobium with a solution of NH 4 Cl and Hcl.

Недостатком способов является то, что не исследована сорбция фторниобатов из водных растворов на анионите марки АМ-2б.The disadvantage of this method is that the sorption of fluorniobates from aqueous solutions on anion exchangers AM-2b has not been studied.

Наиболее близким техническим решением является способ извлечения ниобия (V) из фторсодержащего водного раствора [Лебедева К.Б. Иониты в цветной металлургии. М., Металлургия, 1975, с.186-191], включающий сорбцию путем контакта раствора и анионита.The closest technical solution is a method for extracting niobium (V) from a fluorine-containing aqueous solution [KB Lebedeva Ionites in non-ferrous metallurgy. M., Metallurgy, 1975, p.186-191], including sorption by contact of the solution and anion exchange resin.

Недостатком способа является то, что не исследована сорбция фторниобатов из фторсодержащих водных растворов на анионите марки АМ-2б.The disadvantage of this method is that the sorption of fluorniobates from fluorine-containing aqueous solutions on anion exchange resin grade AM-2b has not been studied.

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является нахождение оптимальных условий для быстрого и эффективного способа извлечения анионов ниобия (V) из фторсодержащего водного раствора.The problem to which the claimed invention is directed is to find optimal conditions for a quick and effective method for extracting niobium (V) anions from a fluorine-containing aqueous solution.

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

Этот технический результат достигается тем, что в известном способе извлечения ниобия (V) из фторсодержащего водного раствора, включающем сорбцию путем контакта раствора и анионита, сорбцию проводят при рН=1-4, предварительно обработанным кислотой или водой анионитом марки AM-2б, содержащем обменные группы CH2-N(CH3)2, -CH2-N(CH3)3.This technical result is achieved by the fact that in the known method for extracting niobium (V) from a fluorine-containing aqueous solution, including sorption by contacting the solution and anion exchange resin, sorption is carried out at pH = 1-4, pre-treated with acid or water, anion exchange resin brand AM-2b, containing exchange groups CH 2 —N (CH 3 ) 2 , —CH 2 —N (CH 3 ) 3 .

Сущность способа поясняется данными табл.1-2 и фиг.1-4, где даны зависимости остаточной концентрации Nb (V), мг/дм3, и сорбционной обменной емкости (СОЕ) сорбента, в мг Nb (V) на 1 г сорбента, от времени сорбции, ч, величины рН и способа предварительной обработки сорбента.The essence of the method is illustrated by the data in Tables 1-2 and FIGS. 1-4, where the dependences of the residual concentration of Nb (V), mg / dm 3 , and the sorption exchange capacity (СОЕ) of the sorbent are given, in mg Nb (V) per 1 g of sorbent , from the time of sorption, h, the pH value and the method of pre-treatment of the sorbent.

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

Сорбцию Nb (V) осуществляли из 100 см3 исходного раствора K2NbF7, масса сорбента 1 г. Сорбент предварительно в течение суток выдерживали в 0,1 н. растворах NaOH, НСl или в дистиллированной воде.Sorption of Nb (V) was carried out from 100 cm 3 of the initial solution of K 2 NbF 7 , the mass of the sorbent was 1 g. The sorbent was preliminarily kept at 0.1 N for a day. solutions of NaOH, Hcl or in distilled water.

Пористый анионит АМ-2б смешанной основности со сферическими гранулами получен аминированием хлорметилированного сополимера стирола и дивинилбензола смесью диметил- и триметиламинов. Он содержит обменные группыMixed basic porous anion exchange resin AM-2b with spherical granules was obtained by amination of a chloromethylated copolymer of styrene and divinylbenzene with a mixture of dimethyl and trimethylamines. It contains exchange groups

-СН2-N(CH3)2,

Figure 00000001
.-CH 2 -N (CH 3 ) 2 ,
Figure 00000001
.

Крупность гранул 0,63-1,6 мм; удельный объем набухшей смолы 2,7-3,2 см3/г; удельная поверхность 50-100 м2/г; общий объем пор 0,80-0,87 см3/г, механическая прочность 98-99%; ПОЕ 3,3-3,7 мг-экв/г.Granule size 0.63-1.6 mm; specific volume of swollen resin 2.7-3.2 cm 3 / g; specific surface area 50-100 m 2 / g; total pore volume 0.80-0.87 cm 3 / g, mechanical strength 98-99%; POE 3.3-3.7 mEq / g.

В процессе сорбции перемешивание и поддержание заданного значения рН осуществляли до постоянного значения СОЕ сорбента, что свидетельствовало о наступлении сорбционного равновесия.In the process of sorption, mixing and maintaining the set pH value was carried out to a constant SOE value of the sorbent, which indicated the onset of sorption equilibrium.

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

В качестве исходных использовали растворы соли K2NbF7. Концентрацию ионов ниобия определяли на фотоколориметре марки КФК-3, кислотно-основные характеристики раствора контролировали рН-метром марки рН-121.As the source used solutions of salt K 2 NbF 7 . The concentration of niobium ions was determined on a KFK-3 photocolorimeter; the acid-base characteristics of the solution were monitored by a pH-121 pH meter.

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

Пример 1 (Фиг.1).Example 1 (Figure 1).

На фиг.1 из раствора с исходной концентрацией 500-900 мг/дм3 Nb (V) даны зависимости СОЕ, мг/г, сорбента от величины рН раствора и предварительной обработки сорбента для интервала рН=1-6.Figure 1 from a solution with an initial concentration of 500-900 mg / DM 3 Nb (V) shows the dependence of SOE, mg / g, sorbent on the pH of the solution and pre-treatment of the sorbent for the interval pH = 1-6.

Исследованиями установлено, что лучшие результаты получены при рН=2-4 и кислой обработке сорбента (график 1, время сорбции 2 ч, СОЕ=75-78 мг/г), а также при рН=2-3 и водной обработке сорбента (график 2, время сорбции 2 ч, СОЕ=71-74 мг/г). При этом после 3 часов сорбции раствор становился мутным, а через сутки из раствора выпадал осадок. В случае щелочной обработки сорбента, а также при рН=5-6 при кислой и водной обработке сорбента, раствор становился мутным сразу же как только возникал контакт сорбента и раствора и в процессе сорбции вскоре выпадал осадок. Появление мути в растворе снижает результаты сорбции.Studies have established that the best results were obtained at pH = 2-4 and acid treatment of the sorbent (graph 1, sorption time 2 hours, SOE = 75-78 mg / g), as well as at pH = 2-3 and aqueous treatment of the sorbent (graph 2, sorption time 2 hours, SOE = 71-74 mg / g). After 3 hours of sorption, the solution became cloudy, and a day later a precipitate precipitated from the solution. In the case of alkaline treatment of the sorbent, as well as at pH = 5-6 during acidic and aqueous treatment of the sorbent, the solution became cloudy immediately as soon as the contact of the sorbent and the solution arose and a precipitate soon precipitated during sorption. The appearance of turbidity in the solution reduces the results of sorption.

Пример 2 (табл.1 и фиг.2).Example 2 (table 1 and figure 2).

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

В табл.1 и на фиг.2 даны результаты сорбции ионов Nb (V) при рН=4 в пределах 3 часов сорбции и исходной концентрации раствора 1014-2712 мг/дм. Видно, что при рН=4 и кислой обработке сорбента лучшие результаты сорбции получены при времени сорбции менее 3 часов, когда отсутствует помутнение раствора. Установлено, что СОЕ сорбента растет с увеличением концентрации исходного раствора, при концентрации исходного раствора 2712 мг/дм3 Nb (V) СОЕ=148 мг/г.In table 1 and figure 2 shows the results of sorption of Nb (V) ions at pH = 4 within 3 hours of sorption and the initial concentration of the solution 1014-2712 mg / DM. It can be seen that at pH = 4 and acid treatment of the sorbent, the best sorption results were obtained at a sorption time of less than 3 hours, when there was no turbidity of the solution. It was established that the SOE of the sorbent increases with an increase in the concentration of the initial solution, at a concentration of the initial solution of 2712 mg / dm 3 Nb (V) SOE = 148 mg / g.

Пример 3 (табл.2 и фиг.3).Example 3 (table 2 and figure 3).

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

В табл.2 и на фиг.3 даны результаты сорбции ионов Nb (V) при рН=3 в пределах 3 часов сорбции и исходной концентрации раствора 1014-2712 мг/дм3. Видно, что при рН=3 и водной обработке сорбента лучшие результаты сорбции получены при времени сорбции менее 3 часов, когда отсутствует помутнение раствора. Установлено, что СОЕ сорбента растет с увеличением концентрации исходного раствора, так при концентрации исходного раствора 2712 мг/дм3 Nb (V) СОЕ=128 мг/г.In table 2 and figure 3 shows the results of sorption of Nb (V) ions at pH = 3 within 3 hours of sorption and the initial concentration of the solution 1014-2712 mg / DM 3 . It can be seen that at pH = 3 and aqueous treatment of the sorbent, the best sorption results were obtained at a sorption time of less than 3 hours, when there was no turbidity of the solution. It was established that the SOE of the sorbent increases with increasing concentration of the initial solution, so at a concentration of the initial solution of 2712 mg / dm 3 Nb (V) SOE = 128 mg / g.

На фиг.4 по данным табл.1 и 2 и фиг.2 и 3 представлены изотермы сорбции - зависимость СОЕ, мг/г, сорбента от равновесной концентрации раствора, мг/дм3 Nb (V), при кислой (график 1) и водной (график 2) обработках сорбента (время сорбции 2 ч).In Fig. 4, according to the data of Tables 1 and 2 and Figs. 2 and 3, the sorption isotherms are shown — the dependence of SOE, mg / g, sorbent on the equilibrium concentration of the solution, mg / dm 3 Nb (V), when acidic (graph 1) and water (schedule 2) treatment of the sorbent (sorption time 2 hours).

Из данных табл. 1-2 и 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 table. 1-2 and figure 1-4 it follows that at room temperature the results of sorption depend on the preliminary processing of the sorbent, the concentration of the initial solution, the pH of the solution during sorption and the time of sorption.

По сравнению с прототипом сорбция на анионите марки АМ-2б при оптимальных условиях является быстрым и эффективным способом извлечения ионов ниобия (V) 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 niobium (V) ions from aqueous solutions.

Figure 00000002
Figure 00000003
Figure 00000002
Figure 00000003

Claims (1)

Способ извлечения ниобия (V) из фторсодержащего водного раствора, включающий сорбцию путем контакта раствора и анионита, отличающийся тем, что сорбцию проводят при рН=1-4 предварительно обработанным кислотой или водой анионитом марки АМ-2б, содержащим обменные группы:
-СH2-N(CH3)2, CH2-N(CH3)3.
A method of extracting niobium (V) from a fluorine-containing aqueous solution, including sorption by contacting the solution and anion exchange resin, characterized in that the sorption is carried out at pH = 1-4 with an AM-2b anion exchange resin pre-treated with acid or water containing exchange groups:
-CH 2 -N (CH 3 ) 2 , CH 2 -N (CH 3 ) 3 .
RU2010103253/02A 2010-02-01 2010-02-01 Extraction method of niobium (v) from fluorine-containing water solution RU2430173C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010103253/02A RU2430173C1 (en) 2010-02-01 2010-02-01 Extraction method of niobium (v) from fluorine-containing water solution

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010103253/02A RU2430173C1 (en) 2010-02-01 2010-02-01 Extraction method of niobium (v) from fluorine-containing water solution

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2430173C1 true RU2430173C1 (en) 2011-09-27

Family

ID=44804158

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010103253/02A RU2430173C1 (en) 2010-02-01 2010-02-01 Extraction method of niobium (v) from fluorine-containing water solution

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2430173C1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997036011A1 (en) * 1996-03-26 1997-10-02 Cabot Corporation Recovery of metal values

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997036011A1 (en) * 1996-03-26 1997-10-02 Cabot Corporation Recovery of metal values

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ЛЕБЕДЕВ К.Б. Иониты в цветной металлургии. - М.: Металлургия, 1975, с.186-191. SU 140210 А, бюл. изобр. №15, 1961. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Sowmya et al. Effective removal of nitrate and phosphate anions from aqueous solutions using functionalised chitosan beads
CN103877953A (en) Hydrogel for sewage treatment as well as preparation method thereof
JP2011194385A (en) Cation exchanger and method for removing heavy metal ion in wastewater
CN106853362B (en) A kind of chitosan/aluminium hydroxide compound adsorbent preparation method for adsorbing fluorine
Zhang et al. Removal of phosphate from water using raw and activated laterite: batch and column studies
CN103223327A (en) Preparation method and applications of synchronous nitrogen and phosphorus absorption agent
Thakur et al. Removal of arsenic in aqueous solution by low cost adsorbent: A short review
CN102432084A (en) Application method of polymetaphenylene diamine adsorbent in treatment of hexavalent Cr-containing acidic wastewater
CN103111256A (en) Preparation method of efficient calcium-based sepiolite phosphorus adsorbent and application thereof
RU2430173C1 (en) Extraction method of niobium (v) from fluorine-containing water solution
CN102872789B (en) Composite adsorption material for removing selenium ions from natural water and preparation method for adsorption material
RU2176677C2 (en) Method of extraction of tungsten (vi) from aqueous solution
CN110142065B (en) A kind of defluorination anion exchange resin and its preparation and regeneration method
CN105148869A (en) Preparation method and application of chitosan-calcium adsorption particles
RU2421531C1 (en) Procedure for extraction of niobium from water solution containing fluorine
Andal et al. A comparative study on the sorption characteristics of Pb (II) and Hg (II) onto activated carbon
CN108452764A (en) The adsorbent of halide ion in a kind of removal waste water
CN206955811U (en) A kind of effluent containing heavy metal ions processing system
Pal et al. Metals sorption from aqueous solutions by Kluyveromyces marxianus: process optimization, equilibrium modeling and chemical characterization
Simonescu et al. Chitosan and Chitosan Modified with Glutaraldehyde Microparticles for Pb (II) Biosorption
RU2405845C2 (en) Sorption method of rhenium (vii) ions from water solution
CN1982230A (en) Method for removing cloud point of sea water drasticlly and producing acid waste-water neutralizer
RU2393244C1 (en) METHOD OF EXTRACTING LEAD IONS Pb2+ FROM ACIDIC SOLUTIONS
Jiao et al. Fe3O4 and Tio2 embedded sodium alginate beads of composite adsorbent for Pb (II) removal
CN102872825A (en) Composite adsorption material for removing arsenic ions from natural water and preparation method for adsorption material

Legal Events

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

Effective date: 20120202