Флотационное извлечение ионов меди и цинка с N-нонаноил-N'-метансульфонилгидразином

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Исследованы закономерности концентрирования ионов Cu(II) и Zn(II) из водных растворов с N-нонаноил-N'-метансульфонилгидразином методом ионной флотации в зависимости от исходной концентрации коллигендов, значения рН раствора, времени кондиционирования и температуры. На основании данных ИК-спектроскопии и элементного анализа сделано предположение о составе флотируемых соединений. Показано, что извлечение Zn(II) существенно зависит от исходной концентрации металла и времени кондиционирования раствора. Установлено снижение степени извлечения исследуемых ионов с повышением температуры раствора, для Cu(II) этот эффект выражен сильнее. Кинетика процесса описана с использованием классической модели первого порядка; полученные значения констант флотации ионов Zn(II) в пять раз выше, чем Cu(II). Определены условия селективного выделения ионов Cu(II) в условиях коллективной флотации.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. Н. Ваулина

“Институт технической химии Уральского отделения Российской академии наук” – филиал Пермского федерального исследовательского центра Уральского отделения Российской академии наук

Email: larchek.07@mail.ru
Россия, Пермь, 614013

Л. Г. Чеканова

“Институт технической химии Уральского отделения Российской академии наук” – филиал Пермского федерального исследовательского центра Уральского отделения Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: larchek.07@mail.ru
Россия, Пермь, 614013

А. Б. Мулюкова

“Институт технической химии Уральского отделения Российской академии наук” – филиал Пермского федерального исследовательского центра Уральского отделения Российской академии наук

Email: larchek.07@mail.ru
Россия, Пермь, 614013

А. В. Харитонова

“Институт технической химии Уральского отделения Российской академии наук” – филиал Пермского федерального исследовательского центра Уральского отделения Российской академии наук

Email: larchek.07@mail.ru
Россия, Пермь, 614013

Список литературы

  1. Doyle F.M. Ion flotation – Its potential for hydrometallurgical operations // Int. J. Miner. Process. 2003. V. 72. № 1–4. P. 387. https://doi.org/10.1016/S0301-7516(03)00113-3
  2. Гольман А.И. Ионная флотация. М.: Недра, 1982. 144 с.
  3. Grieves R.B. Foam Separations: A Review // Chem. Eng. J. 1975. V. 9. № 2. P. 93. https://doi.org/: 10.1016/0300-9467(75)80001-3
  4. Sebba F. Ion Flotation. New York: Elsevier, 1962. 180 р.
  5. Lazaridis N.K., Peleka E.N., Karapantsios Th.D., Matis K.A. Copper removal from effluents by various separation techniques // Hydrometallurgy. 2004. V. 74. P. 149. https://doi.org/:10.1016/j.hydromet.2004.03.003
  6. Stoica L., Oproiu G.C. Cu(II) Recovery from aqueous systems by flotation // Sep. Sci. Technol. 2005. V. 39. № 4. Р. 893. https://doi.org/10.1081/ss-120028452
  7. Lobacheva O.L. Ion flotation of ytterbium water-salt systems — An innovative aspect of the modern industry // Water. 2021. V. 13. № 24. https://doi.org/10.3390/w13243493
  8. Dzhevaga, N. Lobacheva O. Reduction in technogenic burden on the environment by flotation recovery of rare earth elements from diluted industrial solutions // Applied Sciences. 2021. V. 11. № 16. https://doi.org/10.3390/app11167452
  9. Hoseinian F.S., Irannajad M., Nooshabadi A.J. Ion flotation for removal of Ni(II) and Zn(II) ions from wastewaters // Int. J. Miner. Process. 2015. V. 143. P. 131. https://doi.org/10.1016/j.minpro.2015.07.006
  10. Mohammed A.A., Ebrahim S.E., Alwared A.I. Flotation and sorptive-flotation methods for removal of lead ions from wastewater using SDS as surfactant and Barley Husk as biosorbent // J. Chem. 2013. V. 6. P. 1. https://doi.org/10.1155/2013/413948
  11. Zakeri Khatir M., Abdollahy M., Khalesi M.R., Rezai B. Selective separation of neodymium from synthetic wastewater by ion flotation // Sep. Sci. Technol. 2021. V. 56. № 10. Р. 1802. https://doi.org/10.1080/01496395.2020.1793779
  12. Otero-Calvis A., Ramírez-Serrano B., Coello-Velazquez A. Selectivity in the flotation of copper with xanthate over other ions present in wastewater: An experimental and computational study // J. Mol. Graph. Model. 2020. V. 98. https://doi.org/10.1016/j.jmgm.2020.107587
  13. Радушев А.В., Чеканова Л.Г., Чернова Г.В. Реагенты для ионной флотации цветных металлов (Обзор) // Цветные металлы. 2005. № 7. С. 34.
  14. Soliman M.A., Rashad Gh.M., Mahmoud M.R. Kinetics of ion flotation of Co(II)–EDTA complexes from aqueous solutions // Radiochim. Acta. 2015. V. 103. № 9. P. 643. https://doi.org/10.1515/ract-2015-2390
  15. Svanedal I., Boija S., Norgren M., Edlund H. Headgroup interactions and ion flotation efficiency in mixtures of a chelating surfactant, different foaming agents, and divalent metal ions // Langmuir. 2014. V. 30. № 22. P. 6331. https://doi.org/10.1021/la500689n
  16. .Liu Z., Doyle M.F. Ion flotation of Co2+, Ni2+, and Cu2+ using dodecyldiethylenetriamine (Ddien) // Langmuir. 2009. V. 25. № 16. P. 8927. https://doi.org/10.1021/la900098g
  17. Стрельцов К.А., Абрютин Д.В. Исследование закономерностей процесса ионной флотации меди с использованием диэтилдитиокарбамата натрия // Изв. ВУЗов. Цветная металлургия. 2010. № 2. С. 3. (Strel’tsov K.A., Abryutin D.V. Investigation of regularities of ion flotation of copper with the use of sodium diethyldithiocarbamate. Russ. J. Non-Ferrous Met. 2010. V. 51. № 2. P. 85. https://doi.org/10.3103/S106782121002001X
  18. Радушев А.В., Чеканова Л.Г., Гусев В.Ю. Гидразиды и 1,2–диацилгидразины. Получение, свойства, применение в процессах концентрирования металлов. Екатеринбург: Уральский центр академического обслуживания, 2010. 146 с.
  19. Чеканова Л.Г., Радушев А.В., Воронкова О.А., Байгачева Е.В., Алехина Ю.В. Извлечение ионов цветных металлов из аммиачных растворов с N-ацил-N'-(п-толуолсульфонил)гидразинами // Химическая технология. 2011. № 12. С. 754.
  20. Chekanova L.G., Vaulina V.N., Elchischeva Yu.B., Bardina E.S., Pavlov P.T. The selection of reagents for ionic flotation of non-ferrous metals in the series of N-acyl-N'-mezylhydrazines // Bull. Univ. Karaganda Chem. 2022. V. 108. № 4. P. 171. https://doi.org/ 10.31489/2022Ch4/4-22-13.
  21. Овербергер Ч. Дж., Ансели Ж-П., Ломбардино Дж. Г. Органические соединения со связями азот-азот. Л.: Химия, 1970. 123 с.
  22. Stoica L., Oproiu G.K., Cosmeleata R., Dinculescu R, Dinculescu M. Kinetics of Cu2+ separation by flotation // Sep. Sci. Technol. 2003. V. 38. № 3. Р. 613. https://doi.org/10.1081/SS-120016654
  23. Булатов М. И. Примеры теоретических расчетов в химическом анализе: учебное пособие. Л.: ЛТИ, 1972. 202 с.
  24. Лурье Ю. Ю. Справочник по аналитической химии. М.: Книга по Требованию, 2012. 440 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Схема 1. Структурная формула N-нонаноил-N-метансульфонилгидразина.

Скачать (11KB)
Метаданные
3. Рис. 1. Зависимость степени флотационного извлечения ионов Zn(II) от рНравн ∙ cZn(исх), мг/л: 1 – 41.0, 2 – 14.8; [Zn(II)] : [МНГ] = 1 : 1; τконд = 30 мин, τфл = 10 мин.

Скачать (67KB)
Метаданные
4. Рис. 2. Зависимость степени флотационного извлечения ионов Cu(II) от рНравн ∙ cCu(исх), мг/л: 1 – 46.1, 2 – 12.3; [Cu] : [МНГ] = 1 : 2; τконд = 10 мин, τфл = 10 мин.

Скачать (61KB)
Метаданные
5. Рис. 3. ИК-спектры собирателя (а) и сублатов Cu(II) (б) и Zn(II) (в).

Скачать (134KB)
Метаданные
6. Рис. 4. Зависимость степени извлечения ионов Cu(II) и Zn(II) от рНравн при совместном присутствии в растворе. cМе(II)(исх), мг/л: Cu – 19.96, Zn – 24.24; [Мe(II)] : [НМГ] = 1 : 2; τконд = 30 мин, τфл. = 10 мин.

Скачать (75KB)
Метаданные
7. Рис. 5. Кинетика ионной флотации Zn(II) в зависимости от времени кондиционирования. cZn(исх) = 14.8 мг/л, [Zn(II)] : [МНГ] = 1 : 1, рН 8.0−8.5.

Скачать (122KB)
Метаданные
8. Рис. 6. Кинетика ионной флотации Cu(II) в зависимости от времени кондиционирования. cCu(исх) = 46.1 мг/л, [Cu] : [НМГ] = 1 : 2, рН 6.2−6.8.

Скачать (76KB)
Метаданные
9. Рис. 7. Влияние температуры на степень флотационного извлечения ионов Zn(II) и Cu(II). cМе(II)(исх), мг/л: Cu – 46.1, Zn – 42.2; [Zn] : [НМГ] = 1 : 1, [Cu] : [НМГ] = 1 : 2; τконд, мин: Zn – 30, Cu – 10; τфл, мин: Zn – 10, Cu – 10.

Скачать (71KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».