RU2393246C2 - Способ извлечения ионов меди из водного раствора - Google Patents

Способ извлечения ионов меди из водного раствора Download PDF

Info

Publication number
RU2393246C2
RU2393246C2 RU2008135201/02A RU2008135201A RU2393246C2 RU 2393246 C2 RU2393246 C2 RU 2393246C2 RU 2008135201/02 A RU2008135201/02 A RU 2008135201/02A RU 2008135201 A RU2008135201 A RU 2008135201A RU 2393246 C2 RU2393246 C2 RU 2393246C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sorption
solution
sorbent
copper
alkaline
Prior art date
Application number
RU2008135201/02A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2008135201A (ru
Inventor
Лидия Алексеевна Воропанова (RU)
Лидия Алексеевна Воропанова
Виктория Петровна Пухова (RU)
Виктория Петровна Пухова
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 RU2008135201/02A priority Critical patent/RU2393246C2/ru
Publication of RU2008135201A publication Critical patent/RU2008135201A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2393246C2 publication Critical patent/RU2393246C2/ru

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Medicines Containing Plant Substances (AREA)
  • Extraction Or Liquid Replacement (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способу извлечения меди (II) из водного раствора и может быть использовано в области извлечения веществ ионообменными материалами в цветной и черной металлургии, при очистке промышленных и бытовых стоков, а также в сельском хозяйстве и медицине. Способ извлечения ионов меди (II) из водного раствора включает сорбцию меди контактированием исходного раствора с кожицей фасоли. При этом в качестве сорбента используют кожицу фасоли, предварительно обработанную в щелочном растворе, и сорбцию осуществляют при рН 4. Техническим результатом изобретения является нахождение оптимальных условий для быстрого и эффективного способа извлечения Сu (II) из промышленных и бытовых стоков с использованием продуктов сельскохозяйственного производства. 6 ил., 1 табл.

Description

Способ извлечения меди (II) из водного раствора относится к области извлечения веществ ионообменными материалами и может быть использован в цветной и черной металлургии, при очистке промышленных и бытовых стоков, а также в сельском хозяйстве и медицине.
Известны способы извлечения ионов меди адсорбцией на катионобменных смолах [Р.Рипан, И.Четяну. Неорганическая химия,т.2. Химия металлов. М.: Мир, 1972.С.687].
Недостатком способа является высокая стоимость сорбентов.
Наиболее близким техническим решением является способ извлечения ионов тяжелых металлов из раствора [RU 2004114538 A, C02F 1/28, опубл. 27.10.2005], включающий сорбцию ионов металла, контактированием раствора с фасолью.
Недостатком способа является то, что не известны оптимальные условия сорбции ионов Cu (II) семенами фасоли и их составными частями.
Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является нахождение оптимальных условий для быстрого и эффективного способа извлечения Cu (II) из промышленных и бытовых стоков с использованием продуктов сельскохозяйственного производства.
Техническим результатом, который может быть достигнут при осуществлении изобретения, являются улучшение кинетических характеристик процесса извлечения Cu (II) из водного раствора при одновременной высокой степени его извлечения, снижение расхода реагентов, экономичность процесса за счет использования отходов сельскохозяйственного производства.
Данный технический результат достигается тем, что в известном способе извлечения ионов меди (II) из раствора, включающем сорбцию ионов меди контактированием раствора с кожицей фасоли, в качестве сорбента используют кожицу фасоли, предварительно обработанную в щелочном растворе, и сорбцию осуществляют при рН 4.
Сущность способа поясняется чертежами, где на фиг.1-6 даны результаты сорбции меди (II) из водного раствора. На графиках полученные функциональные зависимости даны также в аналитической форме.
Примеры конкретного выполнения способа.
Для исследования использовали семена фасоли урожая 2007 г. Предварительно сорбент в течение суток выдерживали в 0,1 н растворах H2SО4 или NaOH либо в дистиллированной воде.
Сорбцию меди (II) осуществляли из 100 см3 исходного раствора CuSO4, концентрацию иона металла определяли объемным методом. Массы сорбентов, в г, составили: фасоль 15, кожица 1, семядоли 14.
Сорбцию проводили в статических условиях при непрерывном перемешивании, в процессе сорбции поддерживали заданное значение рН растворов непрерывной нейтрализацией раствора щелочью NaOH или кислотой H2SO4. Коррекцию величины рН до заданного значения осуществляли в пределах двух часов и через сутки от начала сорбции.
Показатели сорбции даны в виде остаточной концентрации иона меди в данный момент времени от начала сорбции С, мг/дм3, рН - постоянной величины рН в процессе сорбции, СОЕ, мг/г, - сорбционной обменной емкости сорбента, в мг сорбата на 1 г сорбента, при достижении системой равновесия и ОЕ, мг/г, - емкости сорбента, в мг сорбата на 1 г сорбента, в данный момент времени τ, мин.
Сорбцию меди (II) осуществляли также из растворов CuCl2, соответственно в этом случае вместо серной использовали соляную кислоту.
Пример 1 (таблица).
В таблице даны результаты сорбции Cu (II) при рН 4 фасолью и ее составными частями, сорбция из раствора CuSO4 (температура 25°С) и сорбция из раствора CuCl2 (температура 70°С).
Исходная концентрация ионов меди (II) составляет 500 мг/дм3.
Лучшие результаты сорбции получены при использовании в качестве сорбента кожицы фасоли, особенно при щелочной обработке сорбента и при нагревании.
Предварительная обработка сорбента Время сорбции, мин Концентрация Си (II), мг/дм3 СОЕ, мг/г
исходная остаточная
Кожица, масса 1 г, 25°С
кислая 60 524 334 19,0
щелочная 60 524 262 26,2
водная 60 524 310 21,4
Кожица, масса 1 г, 70°С
щелочная 60 517 193 32,4
водная 60 517 278 23,9
Семядоли, масса 14 г, 25°С
кислая 50 500 286 1,5
щелочная 50 500 95 2,9
водная 50 500 357 1,0
Фасоль, масса 15 г, 25°С
кислая 50 500 310 1,3
щелочная 50 500 214 1,9
водная 50 500 357 2,0
Через сутки сорбции из раствора CuSO4 при 25°С получены следующие результаты сорбции:
обработка сорбента СОЕ, мг/г
кислая 21,4
щелочная 28,6
водная 26,2
Пример 2 (фиг.1, а, б)
На фиг.1 даны результаты сорбции кожицы фасоли (масса 1 г, время сорбции 1 час) в зависимости от величины рН и предварительной обработки сорбента, сорбция из раствора CuSO4 (фиг.1, a), CuCl2 (фиг.1, б).
Лучшие результаты сорбции получены при щелочной обработке сорбента и рН 4.
Через сутки сорбции при рН 4 получено:
Раствор CuSO4      
Обработка сорбента: кислая (H2SO4) щелочная водная
СОЕ, мг/г 21,4 28,2 26,2
Раствор CuCl2      
Обработка сорбента: кислая (HCl) щелочная водная
СОЕ, мг/г 19,0 25,3 24,0
Полученные данные свидетельствуют о том, что предварительная обработка сорбента влияет на кинетику сорбции и слабо влияет на СОЕ сорбента.
Пример 3 (фиг.2)
Сорбция из раствора CuSO4, температура 25°С, Сисх=500 мг/дм3, масса кожицы 1 г.
На фиг.2 дана зависимость обменной емкости кожицы, мг/г, от времени τ, мин, при рН 4 и щелочной обработке кожицы.
Относительное равновесие достигается за время 50 мин, СОЕ=26,2 мг/г. Кинетическое уравнение имеет вид
ОЕ=0,24τ+14,2 мг/г.
Через сутки сорбции СОЕ=28,6 мг/г.
Результаты сорбции из раствора CuCl2 при Сисх=1750 мг/дм3:
Время, мин 50 90
СОЕ, мг/г 45,4 50,5
Пример 4 (фиг.3).
Сорбция из раствора CuSO4, температура 25°С, Сисх=500 мг/дм3, масса кожицы 1 г, масса семядолей 14 г.
На фиг.3 дана зависимость обменной емкости ОЕ кожицы и семядолей от времени сорбции при рН 4 и щелочной обработке сорбента.
Из данных фиг.3 видно, что ОЕ кожицы превышает (в 9-12 раз) ОЕ семядолей.
Пример 5 (фиг.4, а, б).
Сорбция из раствора CuSО4, температура 25°С, масса кожицы 1 г.
На фиг.4 дана зависимость остаточной концентрации (фиг.4, а) и обменной емкости ОЕ (фиг.4, б) кожицы от исходной концентрации, мг/дм3, и времени сорбции, мин, при рН 4 и щелочной обработке сорбента. Цифрами указаны исходные концентрации иона меди (II).
Результаты сорбции из раствора CuCl2 при температуре 70°С и времени сорбции 60 мин:
Обработка сорбента Сисх, мг/дм3 ОЕ, мг/г
щелочная 517 32,4
водная 517 23,9
щелочная 1009 31,1
Как следует из полученных данных, ОЕ кожицы зависит от исходной концентрации, температуры и времени сорбции.
Пример 6 (фиг.5, а, б).
Сорбция из раствора CuSO4, температура 25°С, масса семядолей 14 г. На фиг.4 дана зависимость остаточной концентрации (фиг.5, а) и обменной емкости ОЕ (фиг.5, б) семядолей от исходной концентрации, мг/дм3, времени сорбции, мин, при рН 4 и щелочной обработке сорбента. Цифрами указаны исходные концентрации иона меди (II).
Результаты сорбции из раствора CuCl2 при температуре 70°С и времени сорбции 60 мин:
Обработка сорбента Сисх, мг/дм3 ОЕ, мг/г
кислая 555 2,0
щелочная 555 3,1
водная 555 2,3
щелочная 1110 4,3
Как следует из полученных данных, ОЕ семядолей слабо зависит от исходной концентрации, температуры и времени.
Пример 7 (фиг.6, а, б)
Сорбция из раствора CuSO4, температура 25°С, масса кожицы 1 г, масса семядолей 14 г.
На фиг.6 дана изотерма сорбции - зависимость СОЕ, мг/г, кожицы (фиг.6, а) и семядолей (фиг.6, б) от равновесной концентрации ионов меди (II) при рН 4 и щелочной обработке сорбента.
Как следует из графиков, СОЕ кожицы в 15 раз превышает СОЕ семядолей.
По сравнению с прототипом показаны возможности быстрого и эффективного извлечения Cu (II) из промышленных и бытовых стоков с использованием продуктов сельскохозяйственного производства.

Claims (1)

  1. Способ извлечения ионов меди (II) из водного раствора, включающий сорбцию меди контактированием раствора с кожицей фасоли, отличающийся тем, что в качестве сорбента используют кожицу фасоли, предварительно обработанную в щелочном растворе, и сорбцию осуществляют при рН 4.
RU2008135201/02A 2008-08-28 2008-08-28 Способ извлечения ионов меди из водного раствора RU2393246C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008135201/02A RU2393246C2 (ru) 2008-08-28 2008-08-28 Способ извлечения ионов меди из водного раствора

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008135201/02A RU2393246C2 (ru) 2008-08-28 2008-08-28 Способ извлечения ионов меди из водного раствора

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008135201A RU2008135201A (ru) 2010-03-10
RU2393246C2 true RU2393246C2 (ru) 2010-06-27

Family

ID=42134761

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008135201/02A RU2393246C2 (ru) 2008-08-28 2008-08-28 Способ извлечения ионов меди из водного раствора

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2393246C2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2788460C1 (ru) * 2021-10-25 2023-01-19 Фатима Акимовна Гагиева Способ извлечения ионов меди (ii) из растворов

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2454372C2 (ru) * 2010-03-11 2012-06-27 Лидия Алексеевна Воропанова Способ извлечения ионов молибдена (vi) из водного раствора кожицей фасоли

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2788460C1 (ru) * 2021-10-25 2023-01-19 Фатима Акимовна Гагиева Способ извлечения ионов меди (ii) из растворов

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008135201A (ru) 2010-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Nguyen et al. Adsorption of phosphate from aqueous solutions and sewage using zirconium loaded okara (ZLO): fixed-bed column study
Acar et al. Removal of Cu (II) ions by activated poplar sawdust (Samsun Clone) from aqueous solutions
Abbas et al. Biosorption of heavy metals: a review
Pehlivan et al. Equilibrium isotherm studies for the uptake of cadmium and lead ions onto sugar beet pulp
Wang et al. Removal of chromium (VI) from aqueous solution using walnut hull
Long et al. Packed bed column studies on lead (II) removal from industrial wastewater by modified Agaricus bisporus
Chen et al. Adsorption of hexavalent chromium from aqueous solution by modified corn stalk: a fixed-bed column study
Hasan et al. Biosorption of Pb (II) from water using biomass of Aeromonas hydrophila: central composite design for optimization of process variables
Sahmoune et al. Advanced biosorbents materials for removal of chromium from water and wastewaters
Tay et al. Biosorption of cadmium ions using Pleurotus ostreatus: Growth kinetics, isotherm study and biosorption mechanism
Kocaoba et al. The use of a white rot fungi (Pleurotus ostreatus) immobilized on Amberlite XAD-4 as a new biosorbent in trace metal determination
Guler et al. Mono and binary component biosorption of Cu (II), Ni (II), and Methylene Blue onto raw and pretreated S. cerevisiae: equilibrium and kinetics
Prasad et al. Biosorption of Cr (VI) from synthetic wastewater using the fruit shell of gulmohar (Delonix regia): application to electroplating wastewater.
Ibrahim et al. Adsorption study of Ammonia Nitrogen by watermelon rind
RU2393246C2 (ru) Способ извлечения ионов меди из водного раствора
Stanescu et al. Physicochemical characterization and use of heat pretreated commercial instant dry baker's yeast as a potential biosorbent for Cu (II) removal
CN102701308A (zh) 一种五大连池矿泉水原水中有机物和金属离子的去除方法
CN104445846A (zh) 一种快速激活重金属污染的厌氧氨氧化污泥活性的方法
Islam et al. Removal of Cr (III) and other pollutants from tannery wastewater by Moringa stenopetela seed
Choi Removal of Pb (II) from Aqueous Solution Using Hybrid Adsorbent of Sericite and Spent Coffee Grounds
Ogbozige et al. Adsorption isotherms and kinetics of lead and cadmium ions: Comparative studies using modified melon (Citrullus colocynthis) husk
CN104261594A (zh) 一种简易高效处理中低浓度氨氮废水的方法
Bentchikou et al. Removal of hexavalent chromium from water by using natural brown clay
Velkova et al. Biosorption of Cu (II) onto chemically modified waste mycelium of Aspergillus awamori: Equilibrium, kinetics and modeling studies.
RU2427657C1 (ru) Селективное извлечение вольфрама ( vi ) из растворов катионов тяжелых металлов

Legal Events

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

Effective date: 20100829