RU2481409C1 - Extraction of copper from aqueous solutions using plant oils - Google Patents
Extraction of copper from aqueous solutions using plant oils Download PDFInfo
- Publication number
- RU2481409C1 RU2481409C1 RU2011150055/02A RU2011150055A RU2481409C1 RU 2481409 C1 RU2481409 C1 RU 2481409C1 RU 2011150055/02 A RU2011150055/02 A RU 2011150055/02A RU 2011150055 A RU2011150055 A RU 2011150055A RU 2481409 C1 RU2481409 C1 RU 2481409C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- extraction
- copper
- aqueous
- aqueous solutions
- concentration
- Prior art date
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
- Edible Oils And Fats (AREA)
Abstract
Description
Способ экстракции меди из водных растворов относится к области извлечения веществ органическими экстрагентами из водных растворов и может быть использован в цветной и черной металлургии, а также для очистки промышленных и бытовых стоков.The method of extraction of copper from aqueous solutions relates to the field of extraction of substances with organic extractants from aqueous solutions and can be used in non-ferrous and ferrous metallurgy, as well as for the treatment of industrial and domestic wastes.
Известны способы извлечения меди экстракцией смесью непредельных карбоновых кислот состава, мас.%: 20-30 олеиновой, 20-40 линолевой, 40 эруковой и 2-9 пальмитиновой в интервале рН=4-8 [Бубнов В.К. и другие. Теория и практика добычи полезных ископаемых для комбинированных способов выщелачивания. Алма-Ата, 1992, стр.522].Known methods for the extraction of copper by extraction with a mixture of unsaturated carboxylic acids of the composition, wt.%: 20-30 oleic, 20-40 linoleic, 40 erucic and 2-9 palmitic in the range of pH = 4-8 [Bubnov V.K. and others. Theory and practice of mining for combined leaching methods. Alma-Ata, 1992, p. 522].
Недостатком способа является относительная дороговизна используемых экстрагентов.The disadvantage of this method is the relative high cost of the extractants used.
Наиболее близким техническим решением является экстракция меди из водных растворов с концентрацией 500 мг/дм3 растительными маслами при рН≥4, отношении органической и водной фаз О:В=1:19 и регулировании величины рН в течение не более 4,5 [Патент РФ №2155815 от 2000 г., МПК 7 С22В 3/26 // С22В 3/26 // С22 В 3/26 // С22В 15:00, БИ №25].The closest technical solution is the extraction of copper from aqueous solutions with a concentration of 500 mg / DM 3 vegetable oils at pH≥4, the ratio of organic and aqueous phases O: B = 1: 19 and regulation of the pH for no more than 4.5 [RF Patent No. 2155815 from 2000, IPC 7 С22В 3/26 // С22В 3/26 // С22 В 3/26 // С22В 15:00, BI No. 25].
Недостатком способа является недостаточная точность условий экстракции. Известно, что при рН>5,5 из водного раствора выделяется гидроксид меди. Кроме того, не исследована экстракция из более концентрированных водных растворов >500 мг/дм3, других соотношениях О:В и времени экстракции, для экстракции исследованы лишь 4 вида растительных масел.The disadvantage of this method is the insufficient accuracy of the extraction conditions. It is known that at pH> 5.5, copper hydroxide is released from the aqueous solution. In addition, extraction from more concentrated aqueous solutions> 500 mg / dm 3 , other O: B ratios and extraction time was not studied, only 4 types of vegetable oils were studied for extraction.
Задачей изобретения является уточнение оптимальных параметров экстракции ионов меди из водных растворов растительными маслами (исходной концентрации, величины рН, отношением органической и водной фаз О:В, времени и температуры) с использованием большего количества видов растительных масел.The objective of the invention is to clarify the optimal parameters for the extraction of copper ions from aqueous solutions with vegetable oils (initial concentration, pH, the ratio of organic and aqueous phases O: B, time and temperature) using more types of vegetable oils.
Технический результат, который может быть достигнут при осуществлении изобретения, заключается в высокой степени эффективности извлечения меди из водных растворов с одновременной экономичностью и безопасностью процесса.The technical result that can be achieved by carrying out the invention consists in a high degree of efficiency of copper extraction from aqueous solutions with simultaneous economical and safe process.
Этот технический результат достигается тем, что в известном способе экстракции меди из водного раствора растительными маслами, включающем контакт экстрагента и раствора, перемешивание смеси, отстаивание и разделение фаз, экстракцию осуществляют из водного раствора с концентрацией ≤5 г/дм3 по меди при В:О≤8, рН 5,5-6,5 и 8,5-10,5 и регулировании величины рН в течение не более 30 мин.This technical result is achieved by the fact that in the known method for extracting copper from an aqueous solution with vegetable oils, including contacting the extractant and the solution, mixing the mixture, settling and phase separation, the extraction is carried out from an aqueous solution with a concentration of ≤5 g / dm 3 for copper at B: O≤8, pH 5.5-6.5 and 8.5-10.5 and adjusting the pH for no more than 30 minutes.
Сущность способа поясняется данными фиг.1-6, в которых указаны концентрация меди в исходных растворах, время экстракции при заданной величине рН, концентрация меди и величина рН в осветленной водной фазе, коэффициент распределения, рассчитываемый как отношение равновесных концентраций меди в органической и водной фазах.The essence of the method is illustrated by the data of figures 1-6, which indicate the concentration of copper in the initial solutions, the extraction time at a given pH value, the copper concentration and pH in the clarified aqueous phase, the distribution coefficient, calculated as the ratio of the equilibrium copper concentrations in the organic and aqueous phases .
Перемешивание и поддержание заданного значения рН осуществляли до тех пор, пока в дальнейшем кислотно-основные характеристики системы изменялись незначительно. Однако для большей гарантии достижения равновесия контакт органической и водной фаз осуществляли не менее суток. По достижении равновесия между органической и осветленной водной фазами органическую фазу отделяли от водной, в последней определяли величину рН и остаточную концентрацию меди. Для поддержания заданного значения рН раствора в процессе экстракции в качестве нейтрализаторов использовали растворы щелочи или кислоты.Stirring and maintaining the desired pH value was carried out until in the future, the acid-base characteristics of the system changed slightly. However, for a greater guarantee of achieving equilibrium, the contact of the organic and aqueous phases was carried out for at least a day. Upon reaching equilibrium between the organic and clarified aqueous phases, the organic phase was separated from the aqueous phase; in the latter, the pH value and residual copper concentration were determined. To maintain a given pH value of the solution during the extraction, alkali or acid solutions were used as neutralizers.
Используя значения концентраций меди в водном растворе - исходном и после экстракции, рассчитывали коэффициент распределения меди между органической и водной фазами.Using the values of the concentrations of copper in the aqueous solution, the initial one and after extraction, the distribution coefficient of copper between the organic and aqueous phases was calculated.
Примеры конкретного выполнения способа.Examples of specific performance of the method.
Пример 1 (фиг.1)Example 1 (FIG. 1)
На фиг.1 дана зависимость остаточной концентрации ионов меди от величины рН раствора. Экстрагент - оливковое масло, С0=1,2 г/дм3, время экстракции 1 час, О:В=1:3, t=24°С. Лучшие результаты экстракции получены при рН 5,5-6,5 и 8,5-10,5. Вероятно, экстрагируются различные по составу комплексы меди с составляющими экстрагента: один - при рН 6, другой - при рН 10. При рН≥11 образуются осадки.Figure 1 shows the dependence of the residual concentration of copper ions on the pH of the solution. The extractant is olive oil, C 0 = 1.2 g / dm 3 , the extraction time is 1 hour, O: B = 1: 3, t = 24 ° C. The best extraction results were obtained at pH 5.5-6.5 and 8.5-10.5. Probably, copper complexes of various compositions with extractant components are extracted: one at
Пример 2 (фиг.2)Example 2 (figure 2)
На фиг.2 дана зависимость остаточной концентрации ионов меди от времени экстракции. Экстрагент - оливковое масло. С0=3,21 г/дм3, рН 10, О:В=1:3, t=24°С. Видно, что время экстракции не превышает 30 мин.Figure 2 shows the dependence of the residual concentration of copper ions on the extraction time. The extractant is olive oil. C 0 = 3.21 g / dm 3 ,
Пример 3 (фиг.3)Example 3 (figure 3)
На фиг.3 дана зависимость остаточной концентрации ионов меди от отношения В:О и рН экстракции: графики 1 - рН 6 и 2 - рН 10. Экстрагент - оливковое масло, С0=1,1 г/дм3, время экстракции - сутки, t=24°С. Экстракция осуществляется при В:О≤8. При В:О>8 образуются осадки.Figure 3 shows the dependence of the residual concentration of copper ions on the ratio B: O and extraction pH:
Пример 4 (фиг.4)Example 4 (figure 4)
На фиг.4 дана зависимость остаточной концентрации ионов меди от времени и начальной концентрации С0, г/дм3: 1,1; 2,2; 3,2; 4,5. Экстрагент - оливковое масло, рН 10, О:В=1:3, t=24°С. Экстракция осуществляется за время не более 30 мин.Figure 4 shows the dependence of the residual concentration of copper ions on time and the initial concentration With 0 , g / DM 3 : 1,1; 2.2; 3.2; 4,5. The extractant is olive oil,
Установлено, что экстракция описывается уравнением первого порядка видаIt was found that extraction is described by a first order equation of the form
где K - константа скорости процесса.where K is the rate constant of the process.
По данным фиг.4 рассчитаны значения К в уравнении (I):According to figure 4 calculated values of K in equation (I):
В интервале исходных концентраций С0=1-3 г/дм3 с увеличением концентрации скорость процесса возрастает.In the range of initial concentrations With 0 = 1-3 g / DM 3 with increasing concentration, the speed of the process increases.
Пример 5 (фиг.5)Example 5 (FIG. 5)
На фиг.5 дана зависимость остаточной концентрации ионов меди от времени экстракции и температуры t=18, 24, 30, 35°С. Экстрагент - оливковое масло, рН 10, С0=4,5 г/дм3, О:В=1:3. Экстракция осуществляется за время не более 30 мин.Figure 5 shows the dependence of the residual concentration of copper ions on the extraction time and temperature t = 18, 24, 30, 35 ° C. The extractant is olive oil,
Установлено, что экстракция описывается уравнением первого порядка (1). По данным фиг.5 рассчитаны значения К в уравнении (1):It has been established that extraction is described by a first order equation (1). According to figure 5 calculated values of K in equation (1):
В интервале температур t=18-35°С скорость процесса уменьшается.In the temperature range t = 18-35 ° C, the speed of the process decreases.
Исходя из кинетического анализа реакции можно предположить, что первый порядок процесса - увеличение скорости процесса с ростом исходной концентрации - может свидетельствовать о том, что процесс лимитируется скоростью внешней диффузии. Уменьшение скорости экстракции с ростом температуры может быть связано с коалесценцией (слиянием капель растительного масла) внутри подвижного раствора при перемешивании. С увеличением температуры скорость коалесценции растет, а следовательно, уменьшается межфазная поверхность между органической и водной фазой, что согласно первому закону Фика снижает скорость диффузии. Кроме того, положение двойной связи в олеиновой кислоте может меняться при нагревании и при различных химических воздействиях. Например, термообработка в щелочной среде способствует миграции двойной связи в положение, смежное с карбоксильной группой.Based on the kinetic analysis of the reaction, it can be assumed that the first order of the process — an increase in the rate of the process with an increase in the initial concentration — may indicate that the process is limited by the rate of external diffusion. A decrease in the extraction rate with increasing temperature may be due to coalescence (coalescence of drops of vegetable oil) inside the mobile solution with stirring. With increasing temperature, the coalescence rate increases, and therefore, the interfacial surface between the organic and aqueous phases decreases, which, according to Fick's first law, reduces the diffusion rate. In addition, the position of the double bond in oleic acid can change when heated and under various chemical influences. For example, heat treatment in an alkaline medium promotes the migration of a double bond to a position adjacent to the carboxyl group.
Пример 6 (фиг.6)Example 6 (Fig.6)
На фиг.6 дана зависимость коэффициента распределения D от вида растительного масла: 1 - абрикосовое, 2 - тыквенное, 3 - кедровое, 4 - соевое, 5 - виноградное, 6 - кукурузное, 7 - грецкого ореха, 8 - подсолнечное, 9 - льняное, 10 - оливковое. О:В=1:6. t=24°С.Figure 6 shows the dependence of the distribution coefficient D on the type of vegetable oil: 1 - apricot, 2 - pumpkin, 3 - cedar, 4 - soybean, 5 - grape, 6 - corn, 7 - walnut, 8 - sunflower, 9 - linseed 10 - olive. O: B = 1: 6. t = 24 ° C.
Условия экстракции:Extraction conditions:
а - С0=1,1 г/дм3; рН=6 б - С0=1,1 г/дм3; рН=10a - C 0 = 1.1 g / dm 3 ; pH = 6 b - C 0 = 1.1 g / dm 3 ; pH = 10
в - С0=5 г/дм3; рН=6 г - С0=5 г/дм3; рН=10in - With 0 = 5 g / DM 3 ; pH = 6 g - C 0 = 5 g / dm 3 ; pH = 10
Для абрикосового кедрового, соевого и кукурузного масел в условиях экстракции «г» в случае, когда при нейтрализации до рН 10 выпадали осадки гидроксидов, проводили нейтрализацию серной кислотой, которую добавляли порционно до растворения гидроксидов (практически до рН 6,5).For apricot cedar, soybean and corn oils under extraction conditions “g”, when hydroxides precipitated upon neutralization to
Высокие показатели экстракции получены для абрикосового, тыквенного, соевого, грецкого ореха, подсолнечного, оливкового масел, плохо экстрагируют ионы меди виноградное и льняное масла.High extraction rates were obtained for apricot, pumpkin, soy, walnut, sunflower and olive oils; grape and linseed oil are poorly extracted from copper ions.
Высокие показатели экстракции получены, вероятно, потому, что в составе растительных масел содержатся олеиновая кислота и другие компоненты, способные экстрагировать ионы тяжелых металлов. Растительные масла - это насыщенные и ненасыщенные (с одной, двумя и тремя двойными связями) одноосновные жирные кислоты с неразветвленной углеродной цепью и четным числом углеродных атомов (преимущественно C16 и C18). Так, содержание олеиновой кислоты, мас.%: в подсолнечном масле 24-40, в кукурузном масле - 30-49, в оливковом масле - около 80, в соевом масле - 23-29. Кроме того, в растительных маслах обнаружены в небольших количествах жирные кислоты с нечетным числом углеродных атомов (от С15 до С23).High extraction rates were obtained, probably because vegetable oils contain oleic acid and other components that can extract heavy metal ions. Vegetable oils are saturated and unsaturated (with one, two and three double bonds) monobasic fatty acids with an unbranched carbon chain and an even number of carbon atoms (mainly C 16 and C 18 ). So, the content of oleic acid, wt.%: In sunflower oil 24-40, in corn oil - 30-49, in olive oil - about 80, in soybean oil - 23-29. In addition, fatty acids with an odd number of carbon atoms (from C 15 to C 23 ) were found in vegetable oils in small amounts.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011150055/02A RU2481409C1 (en) | 2011-12-08 | 2011-12-08 | Extraction of copper from aqueous solutions using plant oils |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011150055/02A RU2481409C1 (en) | 2011-12-08 | 2011-12-08 | Extraction of copper from aqueous solutions using plant oils |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2481409C1 true RU2481409C1 (en) | 2013-05-10 |
Family
ID=48789509
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011150055/02A RU2481409C1 (en) | 2011-12-08 | 2011-12-08 | Extraction of copper from aqueous solutions using plant oils |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2481409C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2576569C2 (en) * | 2014-07-24 | 2016-03-10 | Лидия Алексеевна Воропанова | Method for recovering heavy metal ions from aqueous solutions |
RU2591915C1 (en) * | 2015-02-16 | 2016-07-20 | Лидия Алексеевна Воропанова | Method of extracting iron (iii) and copper (ii) from aqueous solutions with a mixture of triethanolamine and oleic acid in kerosene |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1549615A (en) * | 1976-01-30 | 1979-08-08 | Ici Ltd | Extracting metal valves with o-hydroxyaryloximes |
CA1083828A (en) * | 1975-03-26 | 1980-08-19 | Robert Taylor | Extraction of copper values from aqueous solutions with hydroxy-oximes |
US5281336A (en) * | 1985-05-16 | 1994-01-25 | Imperial Chemical Industries Plc | Composition and use of the composition for the extraction of metals from aqueous solution |
WO2000015857A1 (en) * | 1998-09-14 | 2000-03-23 | Cognis Corporation | Process for extracting and recovering copper |
RU2155818C1 (en) * | 1999-10-06 | 2000-09-10 | Воропанова Лидия Алексеевна | Method of extraction of copper from aqueous solutions |
RU2219258C2 (en) * | 2002-01-09 | 2003-12-20 | Воропанова Лидия Алексеевна | Method of extracting copper from aqueous solutions |
RU2005109425A (en) * | 2002-09-03 | 2005-09-10 | Когнис Корпорейшн (Us) | SOLVENT EXTRACTION METHOD |
RU2005135644A (en) * | 2003-04-17 | 2006-04-10 | Сайтек Текнолоджи Корп. (Us) | COMPOSITION AND METHOD FOR EXTRACTION WITH METAL SOLVENT USING ALDOXYMIC OR KETOXIMIC EXTRACTANTS |
-
2011
- 2011-12-08 RU RU2011150055/02A patent/RU2481409C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA1083828A (en) * | 1975-03-26 | 1980-08-19 | Robert Taylor | Extraction of copper values from aqueous solutions with hydroxy-oximes |
GB1549615A (en) * | 1976-01-30 | 1979-08-08 | Ici Ltd | Extracting metal valves with o-hydroxyaryloximes |
US5281336A (en) * | 1985-05-16 | 1994-01-25 | Imperial Chemical Industries Plc | Composition and use of the composition for the extraction of metals from aqueous solution |
WO2000015857A1 (en) * | 1998-09-14 | 2000-03-23 | Cognis Corporation | Process for extracting and recovering copper |
RU2155818C1 (en) * | 1999-10-06 | 2000-09-10 | Воропанова Лидия Алексеевна | Method of extraction of copper from aqueous solutions |
RU2219258C2 (en) * | 2002-01-09 | 2003-12-20 | Воропанова Лидия Алексеевна | Method of extracting copper from aqueous solutions |
RU2005109425A (en) * | 2002-09-03 | 2005-09-10 | Когнис Корпорейшн (Us) | SOLVENT EXTRACTION METHOD |
RU2005135644A (en) * | 2003-04-17 | 2006-04-10 | Сайтек Текнолоджи Корп. (Us) | COMPOSITION AND METHOD FOR EXTRACTION WITH METAL SOLVENT USING ALDOXYMIC OR KETOXIMIC EXTRACTANTS |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2576569C2 (en) * | 2014-07-24 | 2016-03-10 | Лидия Алексеевна Воропанова | Method for recovering heavy metal ions from aqueous solutions |
RU2591915C1 (en) * | 2015-02-16 | 2016-07-20 | Лидия Алексеевна Воропанова | Method of extracting iron (iii) and copper (ii) from aqueous solutions with a mixture of triethanolamine and oleic acid in kerosene |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100552061C (en) | A kind of method from copper-cobalt mine leachate removing calcium with solvent extraction magnesium | |
US10577676B2 (en) | Process for recycling chromium from waste water containing hexavalent chromium | |
RU2481409C1 (en) | Extraction of copper from aqueous solutions using plant oils | |
Kumbasar et al. | Separation and concentration of cobalt from ammoniacal solutions containing cobalt and nickel by emulsion liquid membranes using 5, 7-dibromo-8-hydroxyquinoline (DBHQ) | |
WO2010029706A1 (en) | Method for acquiring highly unsaturated fatty acid derivatives | |
CN103194599A (en) | Method for processing zinc sulfide concentrated ore | |
CN104926673B (en) | A kind of extracting process of p-aminobenzoic acid | |
RU2441087C1 (en) | Method of extracting rare-earth metals yttrium (iii), cerium (iii) and erbium (iii) from water solutions | |
RU2499063C2 (en) | Extraction of zinc ions from water solutions with vegetable oils | |
Halim et al. | Extraction of copper ions from aqueous solutions with oleic acid as green solvent | |
CN1336914A (en) | Process for producing 2-hydroxy-4-methyl-thiobutanoic acid | |
US3974069A (en) | Process for the dehydration of fatty sludge and the recovery of chemicals | |
CN105731713A (en) | Grease wastewater treatment device and treatment method thereof | |
CN102533319B (en) | Method for removing alkaline nitride in oil product | |
Li et al. | Ultrasound-assisted cloud point extraction coupled with flame atomic absorption spectrometry for the determination of lead and cadmium in water samples | |
CN103601265B (en) | A kind of waste oil mud separating agent and preparation method thereof | |
CN107601797B (en) | Oil sludge treating agent and oil sludge treating method | |
RU2535110C1 (en) | Copper galvanic sludge processing method | |
RU2501868C2 (en) | Extraction of lead ions from aqueous solution by vegetable oils | |
WO2014061037A1 (en) | Treatment of hazardous solid waste generated in copper manufacturing process | |
CN104211249A (en) | Treatment method of aminophenol wastewater | |
US20100215820A1 (en) | Refining of edible oil | |
RU2155818C1 (en) | Method of extraction of copper from aqueous solutions | |
FR3001465A1 (en) | PROCESS FOR SELECTIVELY EXTRACTING SCANDIUM | |
RU2219258C2 (en) | Method of extracting copper from aqueous solutions |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131209 |