The Cation Exchange Resin Leaching of Zinc from Zinc Cake and Zinc Calcine

Цинковый кек, образующийся при кислотном выщелачивании цинкового огарка на ПАО «Цинковый завод» (Челябинск), имеет сложный минеральный состав. Основные минеральные фазы в кеке в основном представлены ферритом цинка, сульфатом цинка, плюмбоярозитом и оксидом меди. Катионообменное выщелачивание металлов из цинкового огарка и цинкового кека (полученного на стадии кислотного выщелачивания) является перспективным методом, в котором в качестве реагента может быть использован ионит КУ‑2–8 в Н‑форме. В работе установлено, что значительная часть ZnFe2O4 (60 %) может растворяться в мягких условиях при рН=1 и 25 °C, а общий цинк, извлекаемый из огарка при выщелачивании катионообменной смолой, достигает 98 %. Активность цинкового кека выше, чем у синтезированного образца феррита цинкаThe zinc ferrite cake, which is generated during the wet extraction of zinc calcine at PJSC Zinc Plant (Chelyabinsk) has a complex mineral composition. The main mineral phases in the cake are basically represented by zinc ferrite, zinc sulfate, plumbojarozite and copper oxide. The cation-exchange resin leaching of metals from zinc calcine and zinc cake (obtained at the acid leaching stage) is a promising method in which KU‑2–8 ion exchanger in H‑form can be used as reagent. In the paper it was found that a significant part of the ZnFe2O4 (60 %) can be dissolved under mild conditions at pH=1 and 25 °C while the total zinc recovered from the calcine by the cation-exchange resin leaching reaches 98 %. The activity of the zinc cake is higher than that of the synthesized zinc ferrite sampl

Reaction-ion-exchange Techniques Recovery of Valuable Components from Mineral and Technogenic Raw Materials and Production of the Dispersed Substances

Рассматриваются два совмещенных реакционно-ионообменных процесса, в которых применяются органические иониты: катионообменное выщелачивание ионов металлов из минерального и техногенного сырья с использованием катионита в водородной форме и анионообменного осаждения ионов металлов в виде малорастворимых соединений с применением анионита в гидроксидной и солевых формах. Возможности методов иллюстрируются примерами разделения металлов, исходя из их оксидов, гидроксидов, сульфидов, силикатов, а также синтеза гидроксидов, карбонатов, оксалатов никеля, кобальта и других металловTwo different techniques of integrated ion exchange technology processes were researched. The first is recovery of metals from mineral raw materials, intermediate substances and waste products by cation exchange resins in H-form. The second is synthesis of dispersed materials utilizing anion exchange resins in OH-, CO3- , C2O4-forms. The constants of dissolution (leaching) and precipitation using ion exchange resin were determined. These techniques advantages before traditional leaching and precipitation methods are discussed. Application of methods is illustrated by cases of metal separation from its oxides, hydroxides, sulfides, silicates and synthesis different dispersed materials: cobalt and nickel hydroxides, oxalates, base carbonates and others. Mechanism of these processes and different factors influence on the processes are discusse

Effects of Inorganic Stabilizers on the Formation of Copper Nanoparticles by Reduction of Copper (II) Ions with Sodium Borohydride Solutions

Исследован процесс восстановления ионов меди (II) борогидридом натрия в водных растворах в присутствии стабилизаторов (цитрат натрия, нитрат натрия, аминоацетат натрия, KCl, KClO3, KBr, KBrO3, KJ, KJO3). Для системы Cu2+-NaBH4-KJO3 изучено влияние концентраций реагентов, рН и температуры на выход продукта и стабильность полученных гидрозолей при контакте с воздухом. Полученные НЧ исследованы методами оптической спектроскопии, ПЭМ, РФЭС и ОЭСThe process of copper (II) sulfate reduction by sodium borohydride with inorganic stabilizers (sodium citrate, sodium nitrate, sodium aminoacetate, KCl, KClO3, KBr, KBrO3, KI, KIO3) was investigated. The effect of reaction conditions (copper salt and sodium borohydride concentrations, their molar ratio, pH, temperature) on the formation copper nanoparticles, its yield and stability in aqueous solution were examined for system Cu2+-NaBH4-KIO3. The products were studied by UV-vis spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, transmission electron microscop

Effects of Inorganic Stabilizers on the Formation of Copper Nanoparticles by Reduction of Copper (II) Ions with Sodium Borohydride Solutions

Исследован процесс восстановления ионов меди (II) борогидридом натрия в водных растворах в присутствии стабилизаторов (цитрат натрия, нитрат натрия, аминоацетат натрия, KCl, KClO3, KBr, KBrO3, KJ, KJO3). Для системы Cu2+-NaBH4-KJO3 изучено влияние концентраций реагентов, рН и температуры на выход продукта и стабильность полученных гидрозолей при контакте с воздухом. Полученные НЧ исследованы методами оптической спектроскопии, ПЭМ, РФЭС и ОЭСThe process of copper (II) sulfate reduction by sodium borohydride with inorganic stabilizers (sodium citrate, sodium nitrate, sodium aminoacetate, KCl, KClO3, KBr, KBrO3, KI, KIO3) was investigated. The effect of reaction conditions (copper salt and sodium borohydride concentrations, their molar ratio, pH, temperature) on the formation copper nanoparticles, its yield and stability in aqueous solution were examined for system Cu2+-NaBH4-KIO3. The products were studied by UV-vis spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, transmission electron microscop

Cyclo[18]carbon Formation from C(18)Br(6) and C18(CO)(6) Precursors

Although cyclo[18]carbon has been isolated experimentally from two precursors, C18Br6 and C-18(CO)(6), no reaction mechanisms have yet been explored. Herein, we provide insight into the mechanism behind debromination and decarbon-ylation. Both neutral precursors demonstrate high activation barriers of similar to 2.3 eV, while the application of an electric field can lower the barriers by 0.1-0.2 eV. The barrier energy of the anion-radicals is found to be significantly lower for C18Br6 compared to C-18(CO)(6), confirming a considerably higher yield of cylco[18] carbon when the C18Br6 precursor is used. Elongation of the C-Br bond in the anion-radical confirms its predissociation condition. Natural bonding orbital analysis shows that the stability of C-Br and C-CO bonds in the anion-radicals is lower compared to their neutral species, indicating a possible higher yield. The applied analysis provides crucial details regarding the reaction yield of cyclo[18]carbon and can serve as a general scheme for tuning reaction conditions for other organic precursors.Funding Agencies|Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation [FSRZ-2020-0008]; Swedish Research Council [2020-04600, 2018-05973]; Swedish National Infrastructure for Computing at the National Supercomputer Centre of Linkoeping University [SNIC 2021-3-22, SNIC 2022-5-103]</p

The Synthesis of cobalt Oxlate (II) by Use Anion Exchanger AV-17-8 in С2О4 - form

Изучен процесс осаждения оксалата кобальта из различных солей кобальта с помощью сильноосновного анионита АВ-17-8 в С2О4 - форме. Установлено, что наибольший выход оксалата кобальта в виде отдельной фазы (56 %) наблюдается в случае использования раствора сульфата кобальта, из нитратных растворов выход составляет 35 %. Проведено исследование полученных осадков химическим анализом, РФА, ТГА и ИК-спектроскопией. Определено, что полученный продукт не содержит примесных анионов и катионов, его состав соответствует формуле СоС2О4·2Н2О, а структура - орторомбической модификации оксалата кобальта (II).The synthesis of cobalt oxalate (II) by use strong based anion resin AV-17-8 in С2О4 - form has been investigated. Cobalt oxalate (II) was obtained in a yield (56 %) with sulfate solution as compared with nitrate solutions (35 %). Synthesis products were investigated by chemical analysis, TGA, X-Ray diffraction and IR-spectroscopy. The chemical composition of synthesized products is СоС2О4·Н2О. It is founded that all products correspond orthorhombic modification of cobalt oxalate (II) impurity ions-free

Reaction-ion-exchange Techniques Recovery of Valuable Components from Mineral and Technogenic Raw Materials and Production of the Dispersed Substances

Рассматриваются два совмещенных реакционно-ионообменных процесса, в которых применяются органические иониты: катионообменное выщелачивание ионов металлов из минерального и техногенного сырья с использованием катионита в водородной форме и анионообменного осаждения ионов металлов в виде малорастворимых соединений с применением анионита в гидроксидной и солевых формах. Возможности методов иллюстрируются примерами разделения металлов, исходя из их оксидов, гидроксидов, сульфидов, силикатов, а также синтеза гидроксидов, карбонатов, оксалатов никеля, кобальта и других металловTwo different techniques of integrated ion exchange technology processes were researched. The first is recovery of metals from mineral raw materials, intermediate substances and waste products by cation exchange resins in H-form. The second is synthesis of dispersed materials utilizing anion exchange resins in OH-, CO3- , C2O4-forms. The constants of dissolution (leaching) and precipitation using ion exchange resin were determined. These techniques advantages before traditional leaching and precipitation methods are discussed. Application of methods is illustrated by cases of metal separation from its oxides, hydroxides, sulfides, silicates and synthesis different dispersed materials: cobalt and nickel hydroxides, oxalates, base carbonates and others. Mechanism of these processes and different factors influence on the processes are discusse

The Synthesis of cobalt Oxlate (II) by Use Anion Exchanger AV-17-8 in С2О4 - form

Изучен процесс осаждения оксалата кобальта из различных солей кобальта с помощью сильноосновного анионита АВ-17-8 в С2О4 - форме. Установлено, что наибольший выход оксалата кобальта в виде отдельной фазы (56 %) наблюдается в случае использования раствора сульфата кобальта, из нитратных растворов выход составляет 35 %. Проведено исследование полученных осадков химическим анализом, РФА, ТГА и ИК-спектроскопией. Определено, что полученный продукт не содержит примесных анионов и катионов, его состав соответствует формуле СоС2О4·2Н2О, а структура - орторомбической модификации оксалата кобальта (II).The synthesis of cobalt oxalate (II) by use strong based anion resin AV-17-8 in С2О4 - form has been investigated. Cobalt oxalate (II) was obtained in a yield (56 %) with sulfate solution as compared with nitrate solutions (35 %). Synthesis products were investigated by chemical analysis, TGA, X-Ray diffraction and IR-spectroscopy. The chemical composition of synthesized products is СоС2О4·Н2О. It is founded that all products correspond orthorhombic modification of cobalt oxalate (II) impurity ions-free

Electronic structure and theoretical exfoliation of non-van der Waals carbonates into low-dimensional materials : A case of Y2(CO3)3

The unique properties of two-dimensional (2D) materials make them highly versatile for a wide range of applications. Recently, low-dimensional structures obtained from bulk non-van der Waals materials have received particular interest. Yttrium carbonate is an example of such materials which hold the potential for creating 2D structures, however, its fundamental properties have been investigated only rarely. In this work, we demonstrate the possibility of obtaining 2D yttrium carbonate with the tengerite-(Y) structure. The electronic and optical properties of both bulk and two-dimensional Y2(CO3)3 &amp; sdot;2H2O 2 (CO 3 ) 3 &amp; sdot; 2H 2 O are investigated using the PBE and HSE06 functionals. While the bulk material is predicted with a bandgap of 7.06 eV at the HSE06 level, the 2D Y2(CO3)3 &amp; sdot;2H2O 2 (CO 3 ) 3 &amp; sdot; 2H 2 O material possesses a bandgap of, untypically, 0.4 eV narrower than the bulk material due to surface effects and different stoichiometry. The optical properties reveal that both the bulk and 2D forms are transparent in the visible and near-UV regions positioning them as promising candidates for various optical applications including doping-induced luminescent devices