The Study of Sorption of Arsenic by a New Composite Sorbent

В работе изучена эффективность использования соединений железа для очистки водных сред от мышьяка. Предложено наносить активный слой на более крупнозернистый материал для ускорения процесса фильтрации. В качестве материалов-носителей рассмотрены глинозем и кварц. Приведены результаты растровой электронной микроскопии и инфракрасной спектроскопии. Представлены данные по емкости полученных модификаций сорбента при сорбции ионов As в статических условиях. Показано, что максимальной емкостью обладает сорбент на основе SiO2. Изучена способность исследуемых сорбентов к регенерации.The efficiency of iron compounds application for aqueous media purification from arsenic has been studied. It is proposed to apply the active layer to a coarser material to accelerate the filtration process. Alumina and silica are considered as carrier materials. The results of scanning electron microscopy and infrared 103 spectroscopy are presented. The data on the capacity of the obtained sorbent modifications for the sorption of As ions under static conditions are presented. It is shown that the sorbent on the basis of SiO2 possesses maximum capacity. The possibility of regeneration of investigated sorbents was studied

Study of Nickel Sorption Recovery from Leachates of Oxidized Nickel Ores

Проведены исследования сорбции никеля из сернокислых растворов выщелачивания окисленных никелевых руд. Показано, что иониты с бис-пиколиламиновыми и иминодиацетатными группами проявляют способность к сорбции ионов никеля (II) даже на фоне преобладающих концентраций ионов железа (III). Наиболее эффективным оказался ионит Lewatit TP220. Сорбция никеля с удовлетворительными показателями протекает как в варианте сорбционного выщелачивания, так и извлечения из осветленных растворов. При сорбции из пульпы емкость по никелю составила 5,44 мг/г, по железу 25,17 мг/г.Studies of nickel sorption from sulfuric acid leachates of oxidized nickel ores have been carried out. It was shown that ion exchangers with bis-picolylamine and iminodiacetate groups exhibit the ability to adsorb nickel (II) ions even against the background of prevailing concentrations of iron (III) ions. The most effective was the ion exchanger Lewatit TP220 and, to a lesser extent, Lewatit TP207. Sorption of nickel with satisfactory performance occurs both in the variant of resin-in-pulp and from clarified solutions. During sorption from the pulp, the capacity for nickel was 5.44 mg/g, for iron, 25.17 mg/g

Двухстадийное солянокислое выщелачивание окисленной никелевой руды Серовского месторождения

Significant reserves of oxidized nickel ores are concentrated in the Ural region, in the deposits of various sizes that are mined by open-pit method. Ore is rather loose, which makes the cost of production relatively low. At the same time, the technologies employed at Ural nickel plants fail to meet the energy conservation requirements, and they are environmentally unfriendly and unprofitable. The paper proposes a two-stage hydrometallurgical technology for processing oxidized nickel ores from the Serovsky deposit. The composition of investigated ore is, wt.%: 1.01 Ni, 0.031 Co, 15.32 Fetotal, 8.51 Al2O3, 21.76 MgO, 43.97 SiO2. The phase composition of the sample was determined by powder diffraction on the XRD-7000 X-ray diffractometer (Shimadzu, Japan). Serpentine Mg6[Ni, Si4O10](OH)8 and nimite (Ni, Mg, Al)6(Si, Al)4О10(OH)8 were identified as the main nickel-containing minerals. Nickel enters the crystal lattice of silicates and replaces magnesium and iron isomorphically, which significantly complicates the disintegration of such minerals by the hydrometallurgical method. The paper provides the results of laboratory studies into atmospheric ore leaching with hydrochloric acid at the first stage and autoclave leaching of the obtained slurry at the second stage depending on temperature, leaching time and acid consumption. The total (in two stages) extraction into the solution was, wt.%: 82 Ni, 73.6 Co, 22 Fe, 22 Mg, 50.4 Al. Hydrochloric acid is almost completely consumed under these conditions with residual acid concentration of about 3 g/dm3. The autoclave slurry has good filterability. Cake composition after autoclave leaching is as follows, wt.%: 0.35 Ni, 0.01 Co, 12 Fetotal, 10.63 Mg, 1.2 Al, 55 SiO2.В Уральском регионе сосредоточены значительные запасы окисленных никелевых руд как в крупных, так и в небольших месторождениях, которые разрабатываются открытым способом. Руда достаточно рыхлая, что делает стоимость добычи относительно невысокой. В то же время технологии, используемые на уральских никелевых заводах, не удовлетворяют требованиям энергосбережения и экологии и являются убыточными. В работе предложена двухстадийная гидрометаллургическая технология переработки окисленных никелевых руд Серовского месторождения. Исследована руда следующего состава, мас.%: 1,01 Ni, 0,031 Co, 15,32 Feобщ, 8,51 Al2O3, 21,76 MgO, 43,97 SiO2. Фазовый состав пробы установлен методом порошковой дифракции на рентгеновском дифрактометре XRD-7000 («Shimadzu», Япония). Основными никельсодержащими минералами идентифицированы серпентин Mg6[Ni, Si4O10](OH)8 и нимит (Ni, Mg, Al)6(Si, Al)4О10(OH)8. Никель входит в кристаллическую решетку силикатов, изоморфно замещая магний и железо, что существенно затрудняет вскрытие таких минералов гидрометаллургическим способом. Приведены результаты лабораторных исследований атмосферного выщелачивания руды соляной кислотой (на первой стадии) и автоклавного выщелачивания полученной пульпы (на второй) в зависимости от температуры, продолжительности выщелачивания и расхода кислоты. Суммарное (по двум стадиям) извлечение в раствор составило, мас.%: 82 Ni, 73,6 Co, 22 Fe, 22 Mg, 50,4 Al. Соляная кислота в данных условиях расходуется практически полностью – ее остаточная концентрация составила около 3 г/дм3 . Автоклавная пульпа обладает хорошей фильтруемостью. Состав кека после автоклавного выщелачивания, следующий, мас.%: 0,35 Ni, 0,01 Co, 12 Feобщ, 10,63 Mg, 1,2 Al, 55 SiО2

СОРБЦИЯ ФТОРИД-ИОНОВ ОКСИГИДРАТОМ ЖЕЛЕЗА, ЗАКРЕПЛЕННЫМ НА НОСИТЕЛЯХ Часть 1. Органические носители

The article considers possibility of using inorganic sorbent – iron oxyhydrate (IOH) – to remove F– ions from process solutions of zinc production. The method of IOH synthesis is chosen. The results of scanning electron microscopy and X-ray phase analysis are presented. The principal possibility of using ion-exchange resins as IOH-modified carriers is considered. The paper studies active substance formation on anion and cation exchange resins. It is shown that the most durable composite sorbents are obtained using strongly acidic cation exchange resins with SO3– groups. A method for introducing IOH into the structure of carrier materials and obtaining composite sorbents is described. The KU-2×8 strongly acidic cation exchanger is recommended as a composite base. Cation exchangers saturated with iron were held in a sodium chloride solution with a concentration of 2,5 g/dm3 for 24 hours at 85 °C to ensure formation of β-modification IOH crystals distributed over the ion exchanger grain volume. Anion exchangers were held in an iron(III) sulfate solution with added sodium chloride for 24 hours at 85 °C. At the same time, iron oxyhydrate films formed on the surface of sorbent grains were observed. Fluorine sorption was carried out in a static mode from a standardized test solution with a concentration of F– = 100 mg/dm3 at 60 °C. Sorption on the AB-17×8 anionite was carried out at 20 °C. Absorbed fluorine was desorbed by the NaOH (0,1 M) solution at 60 °C for 2 hours. The synthesized KU-2×8-IOH composite sorbent has a fluorine capacity of 0,7–1,1 mg/g, and can be regenerated with resulting easily utilizable fluorine-containing eluate.Рассмотрена возможность использования неорганического сорбента – оксигидрата железа (ОГЖ) – для удаления ионов F– из технологических растворов цинкового производства. Выбран способ синтеза ОГЖ. Приведены результаты сканирующей электронной микроскопии и рентгенофазового анализа. Рассмотрена принципиальная возможность использования ионообменных смол в качестве носителей, модифицированных ОГЖ. Изучено формирование активного вещества на анионо- и катионообменных смолах. Показано, что наиболее прочные композитные сорбенты получаются при использовании сильнокислотных катионообменных смол с сульфогруппами. Описан способ внедрения ОГЖ в структуру материалов-носителей и получения композитных сорбентов. В качестве основы композита рекомендован сильнокислотный катионит КУ-2×8. Для формирования кристаллов ОГЖ β-модификации, распределенных по объему зерна ионита, насыщенные железом катиониты выдерживались в растворе хлорида натрия концентрацией 2,5 г/дм3 в течение 24 ч при температуре 85 °С. Аниониты выдерживались в растворе сульфата железа (III) с добавкой хлорида натрия в течение 24 ч при t = 85 °С. При этом наблюдалось образование пленок оксигидрата железа на поверхности зерен сорбента. Сорбция фтора осуществлялась в статическом режиме из модельного раствора с концентрацией F– = 100 мг/дм3 при t = 60 °С. Сорбция на анионите АВ-17×8 проводилась при t = 20 °С. Поглощенный фтор десорбировался 0,1 М раствором NaOH при t = 60 °С в течение 2 ч. Синтезированный композитный сорбент КУ-2×8–ОГЖ имеет емкость по фтору 0,7–1,1 мг/г и может быть регенерирован с получением легкоутилизируемого фторсодержащего элюата