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