RU2491977C1 - Extraction of iron ions from water solutions with vegetable oils - Google Patents

Extraction of iron ions from water solutions with vegetable oils Download PDF

Info

Publication number
RU2491977C1
RU2491977C1 RU2012103295/05A RU2012103295A RU2491977C1 RU 2491977 C1 RU2491977 C1 RU 2491977C1 RU 2012103295/05 A RU2012103295/05 A RU 2012103295/05A RU 2012103295 A RU2012103295 A RU 2012103295A RU 2491977 C1 RU2491977 C1 RU 2491977C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
extraction
iii
ions
iron
vegetable oils
Prior art date
Application number
RU2012103295/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012103295A (en
Inventor
Лидия Алексеевна Воропанова
Виктория Петровна Пухова
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 RU2012103295/05A priority Critical patent/RU2491977C1/en
Publication of RU2012103295A publication Critical patent/RU2012103295A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2491977C1 publication Critical patent/RU2491977C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: medicine, pharmaceutics.
SUBSTANCE: invention can be applied in chemical industry, metallurgy and purification of industrial and domestic sewages. Extraction of iron with vegetable oils is realised from water solution with ratio water (W) to organic (O) phase W:O≥3 for Fe (III) and W:O= 3-6 for Fe(II); at pH 2-3 for Fe (III) and 9-11 for Fe (II) and Fe (III). Time of extraction for Fe (III) is 1-3 min and not more than 60 min for Fe (II).
EFFECT: method ensures high degree of efficiency of iron extraction from water solutions with simultaneous efficiency and safety of the process.
2 cl, 10 dwg, 3 tbl

Description

Способ экстракции железа 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 iron 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.

Известен способ получения железа восстановлением железных руд до металла [Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия, ч.2. - М.: Мир, 1972, с.485].A known method of producing iron by reducing iron ores to metal [Ripan R., Chetyanu I. Inorganic chemistry, part 2. - M .: Mir, 1972, p. 485].

Недостатком способа является большой расход энергии и образование экологически опасных выбросов в атмосферу.The disadvantage of this method is the high energy consumption and the formation of environmentally hazardous emissions into the atmosphere.

Наиболее близким техническим решением является способ экстракции ионов железа из солянокислых водных растворов трибутилфосфатом (ТБФ) при переработке природного и техногенного сырья [И.Д. Резник, Г.П. Ермаков, Я.М. Шнеерсон. Никель, ч.3. - М.: ООО «Наука и технологии», 2004. 608 с. Материалы VII Международной конференции «Устойчивое развитие горных территорий в условиях глобальных изменений», Владикавказ. 2010. С.45].The closest technical solution is the method of extraction of iron ions from hydrochloric acid aqueous solutions with tributyl phosphate (TBP) in the processing of natural and industrial raw materials [I.D. Reznik, G.P. Ermakov, Y.M. Schneerson. Nickel, part 3. - M.: Science and Technology LLC, 2004. 608 p. Materials of the VII International Conference "Sustainable Development of Mountain Territories in the Context of Global Changes", Vladikavkaz. 2010. S. 45].

Недостатком способа является загрязнение конечных продуктов фосфором вследствие растворимости ТБФ в солянокислых растворах. Кроме того, экстрагент подвергается гидролизу, деструкции и разрушению с ухудшением экстракционных свойств.The disadvantage of this method is the contamination of the final products with phosphorus due to the solubility of TBP in hydrochloric acid solutions. In addition, the extractant undergoes hydrolysis, destruction and destruction with deterioration of extraction properties.

Задачей изобретения является использование экономичного и эффективного способа для извлечения железа из водных растворов.The objective of the invention is the use of an economical and efficient method for the extraction of iron from aqueous solutions.

Технический результат, который может быть получен при использовании изобретения, заключается в экономичности и эффективности извлечения железа из водных растворов.The technical result that can be obtained using the invention is the cost-effectiveness and efficiency of the extraction of iron from aqueous solutions.

Этот технический результат достигается тем, что в известном способе экстракции железа из водного раствора, включающем контактирование экстрагента и раствора, перемешивание смеси, отстаивание и разделение фаз, экстракцию осуществляют из водного раствора растительными маслами при отношении водной (В) к органической (О) фазе В:O≥3 для Fe (III) и В:O=3-6 для Fe (II) при pH 2-3 для Fe (III) и 9-11 для Fe (III) и Fe (II) и времени экстракции 1-3 мин для Fe (III) и не более 60 мин для Fe (II).This technical result is achieved by the fact that in the known method of extracting iron from an aqueous solution, including contacting the extractant and the solution, mixing the mixture, settling and separating the phases, the extraction is carried out from the aqueous solution with vegetable oils in the ratio of aqueous (B) to organic (O) phase B : O≥3 for Fe (III) and B: O = 3-6 for Fe (II) at pH 2-3 for Fe (III) and 9-11 for Fe (III) and Fe (II) and extraction time 1 -3 min for Fe (III) and not more than 60 min for Fe (II).

Сущность способа поясняется данными фиг.1-10, в которых указаны концентрация железа в исходных растворах, время экстракции при заданной величине pH, концентрация железа и величина pH в осветленной водной фазе, коэффициент распределения D, рассчитываемый как отношение равновесных концентраций железа в органической и водной фазах, извлечением ε, % масс. от исходного, коэффициент разделения β=DFe(III)/DFe(II).The essence of the method is illustrated by the data of figures 1-10, which indicate the concentration of iron in the initial solutions, the extraction time at a given pH value, the iron concentration and pH in the clarified aqueous phase, the distribution coefficient D, calculated as the ratio of the equilibrium concentrations of iron in organic and aqueous phases, extraction ε,% of the mass. from the original, the separation coefficient β = D Fe (III) / D Fe (II) .

Перемешивание и поддержание заданного значения pH 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 (О) и осветленной водной фазами (В) органическую фазу отделяли от водной, в последней определяли величину pH и остаточную концентрацию железа. Для поддержания заданного значения pH раствора в процессе экстракции в качестве нейтрализаторов использовали растворы щелочи NaOH и кислоты H2SO4.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 (O) and clarified aqueous phases (B), the organic phase was separated from the aqueous phase; in the latter, the pH value and residual iron concentration were determined. To maintain a given pH value of the solution during the extraction, solutions of alkali NaOH and acid H 2 SO 4 were used as neutralizers.

Используя значения концентраций железа в водном растворе - исходном и после экстракции, рассчитывали коэффициент распределения железа D между органической и водной фазами.Using the values of the concentrations of iron in the aqueous solution, the initial one and after extraction, the distribution coefficient of iron D between the organic and aqueous phases was calculated.

Для исследования использовали кристаллогидраты солей FeCl3·6H2O и FeSO4·2H2O.For the study, crystalline hydrates of FeCl 3 · 6H 2 O and FeSO 4 · 2H 2 O salts were used.

Примеры практического примененияPractical examples

Пример 1 (фиг.1)Example 1 (FIG. 1)

На фиг.1 дана зависимость остаточной концентрации ионов Fe (III) от величины pH раствора. С0=1,26 г/дм3; O:В=1:3, время - сутки. Экстракция осуществляется при рН=2-3 и 9-11. При pH≤1 ион железа не экстрагируется, а при pH>11 образуются осадки черного цвета. В интервале рН=4-8 образуются осадки бурого цвета. Можно предположить, что вблизи рН гидрато-образования Fe (III) экстракция осуществляется за счет ионной связи между анионом олеиновой кислоты и катионом Fe (III), а в интервале pH 9-11 образуется комплекс Fe (III) с составляющими экстрагента и ионами ОН-, сольватирующийся в органическую фазу. Лучшие результаты получены при рН 10, в течение суток экстракции остаточная концентрация равна С=0,1025 г/дм3, D=33,88. Структура масляной фазы гелеобразная, цвет бурый. В этих же условиях Fe (II) экстрагируется только при pH 10, из раствора С0=1,28 г/дм3 в течение 1 часа экстракции остаточная концентрация Fe (II) равна С=0,094 г/дм3; D=34,46. В интервале рН=4-9 образуются осадки бурого цвета. Вероятно, экстракция Fe (II) связана с окислением иона Fe (II) до Fe (III) и экстракцией последнего масляной фазой. Об этом свидетельствуют также близкие значения коэффициентов распределения D как иона Fe (II), так и иона Fe (III).Figure 1 shows the dependence of the residual concentration of Fe (III) ions on the pH of the solution. C 0 = 1.26 g / dm 3 ; O: B = 1: 3, time - day. Extraction is carried out at pH = 2-3 and 9-11. At pH≤1, the iron ion is not extracted, and at pH> 11, black precipitates form. In the range of pH = 4-8, brown precipitates are formed. It can be assumed that, near the pH of the hydrate formation of Fe (III), extraction is carried out due to the ionic bond between the oleic acid anion and the Fe (III) cation, and in the pH range 9–11, a Fe (III) complex with extractant components and OH ions is formed solvating into the organic phase. The best results were obtained at pH 10, during the day of extraction, the residual concentration is C = 0.1025 g / dm 3 , D = 33.88. The structure of the oil phase is gel-like, the color is brown. Under the same conditions, Fe (II) is extracted only at pH 10, from a solution of C 0 = 1.28 g / dm 3 within 1 hour of extraction, the residual concentration of Fe (II) is C = 0.094 g / dm 3 ; D = 34.46. In the range of pH = 4-9, brown precipitates are formed. It is likely that the extraction of Fe (II) is associated with the oxidation of the Fe (II) ion to Fe (III) and the extraction of the latter with an oil phase. This is also evidenced by close values of the distribution coefficients D of both the Fe (II) ion and the Fe (III) ion.

Пример 2 (фиг.2, 3)Example 2 (figure 2, 3)

На фиг.2 дана зависимость коэффициента распределения D от отношения водной фазы (В) к органической (О) В:O из растворов солей Fe (III) при pH 10. Экстракция ионов Fe (III) осуществляется при В:O≥3 практически сразу, остаточная концентрация примерно одинакова и равна С=0,095 г/дм3. При экстракции ионов Fe (III) образуется на дне стакана налет бурого цвета.Figure 2 shows the dependence of the distribution coefficient D on the ratio of the aqueous phase (B) to the organic (O) B: O from solutions of Fe (III) salts at pH 10. The extraction of Fe (III) ions is carried out at B: O≥3 almost immediately , the residual concentration is approximately the same and equal to C = 0.095 g / dm 3 . During the extraction of Fe (III) ions, a brown coating is formed at the bottom of the glass.

На фиг.3 дана зависимость коэффициента распределения D ионов Fe (II) от отношения В:O. Экстракция ионов Fe (II) осуществляется в пределах В:O=3-6. Для отношения В:O=3 и 4 С0=1, 56 и 1,71 г/дм3 соответственно, а для В:O=5 и 6 С0=1, 16 и 1,28 г/дм3 соответственно. При В:O≥7 образуются осадки черного цвета. В процессе экстракции происходит окисление ионов Fe (II) до Fe (III), поэтому кривая 1 получена в расчете на железо общее, а кривая 2 - на Fe (II).Figure 3 shows the dependence of the distribution coefficient D of Fe (II) ions on the B: O ratio. The extraction of Fe (II) ions is carried out in the range B: O = 3-6. For the ratio B: O = 3 and 4, C 0 = 1, 56 and 1.71 g / dm 3, respectively, and for B: O = 5 and 6 C 0 = 1, 16, and 1.28 g / dm 3, respectively. At B: O≥7, black precipitates form. In the process of extraction, the Fe (II) ions are oxidized to Fe (III), therefore, curve 1 was obtained based on the total iron, and curve 2 was obtained on Fe (II).

Пример 3 (фиг.4-6, табл.1)Example 3 (Figs. 4-6, Table 1)

На фиг.4 дана зависимость коэффициента распределения D от исходной концентрации ионов Fe (III) и Fe (II), г/дм3 из их индивидуальных растворов. Условия экстракции: pH 10, O:В=1:3. Экстракция ионов Fe (III) осуществляется практически сразу, остаточная концентрация примерно одинакова и равна С=0,095 г/дм3. При С0>3 г/дм3 образуются осадки бурого цвета. Экстракция ионов Fe (II) осуществляется в пределах 1 часа. При С0>1,6 г/дм3 образуются осадки черного цвета. Зависимости D=f(C0) - линейны:Figure 4 shows the dependence of the distribution coefficient D on the initial concentration of Fe (III) and Fe (II) ions, g / dm 3 from their individual solutions. Extraction conditions: pH 10, O: B = 1: 3. The extraction of Fe (III) ions occurs almost immediately, the residual concentration is approximately the same and equal to C = 0.095 g / dm 3 . At C 0 > 3 g / dm 3 , brown precipitates form. The extraction of Fe (II) ions is carried out within 1 hour. At C 0 > 1.6 g / dm 3 , black precipitates form. The dependences D = f (C 0 ) are linear:

Fe(III)Fe (III) D=31,62 С0-3,533D = 31.62 C 0 -3.533 (R2=0,997)(R 2 = 0.997) F(II)F (ii) D=11,18 C0+16,75D = 11.18 C 0 +16.75 (R2=0,919)(R 2 = 0.919)

На фиг.5 дана зависимость остаточной концентрации ионов Fe (II) от времени экстракции. Условия экстракции: pH 10, O:В=1:3, t=22°С. Процесс завершается за время 30 мин при O:В=1:3 и 70 мин при O:В=1:4,5.Figure 5 shows the dependence of the residual concentration of Fe (II) ions on the extraction time. Extraction conditions: pH 10, O: B = 1: 3, t = 22 ° C. The process ends in 30 minutes at O: B = 1: 3 and 70 minutes at O: B = 1: 4.5.

На фиг.6 показана изотерма экстракции ионов Fe (II) - зависимость коэффициента распределения D от равновесной концентрации ионов Fe (II), г/дм3. Условия экстракции: pH 10, O:В=1:3, t=22°С.Figure 6 shows the isotherm of extraction of Fe (II) ions — the dependence of the distribution coefficient D on the equilibrium concentration of Fe (II) ions, g / dm 3 . Extraction conditions: pH 10, O: B = 1: 3, t = 22 ° C.

Данные табл.1 характеризуют зависимости С=f(τ), ln(С0/С)=f(τ), 1/С=f(τ), 1/С2=f(τ). Видно, что при отношении O:В=1:4,5 и t=22°С процесс описывается кинетическим уравнением нулевого порядка, вероятно, что он не зависит от концентрации, а определяется площадью межфазной поверхности.The data in Table 1 characterize the dependences С = f (τ), ln (С 0 / С) = f (τ), 1 / С = f (τ), 1 / С 2 = f (τ). It can be seen that with the ratio O: B = 1: 4.5 and t = 22 ° C, the process is described by the kinetic equation of zero order, it is likely that it does not depend on the concentration, but is determined by the area of the interface.

Таблица 1Table 1 Коэффициент корреляции для зависимостей С:=f(τ), ln(C0/C)=f(τ), 1/C=f(τ), 1/C2=f(τ), полученных по данным фиг.5The correlation coefficient for the dependencies C: = f (τ), ln (C 0 / C) = f (τ), 1 / C = f (τ), 1 / C 2 = f (τ), obtained according to Fig.5 t/Ct / c B:OB: o С, г/дм3 S, g / dm 3 R2 R 2 С=(τ)C = (τ) ln(C0/C)=f(τ)ln (C 0 / C) = f (τ) 1/C=f(τ)1 / C = f (τ) 1/С2=f(τ)1 / C 2 = f (τ) 2222 3:13: 1 1,591,59 0,7230.723 0,9640.964 0,9580.958 0,8350.835 2222 3:13: 1 0,990.99 0,6460.646 0,9480.948 0,9430.943 0,8330.833 2222 3:13: 1 0,510.51 0,6840.684 0,9910,991 0,8700.870 0,7900.790 2222 4,5:14,5: 1 1,421.42 0,9750.975 0,9480.948 0,7510.751 0,6020.602

Из данных табл.1 следует, что при отношении O:В=1:3 функцииFrom the data of table 1 it follows that with the ratio O: B = 1: 3 functions

ln (С0/С)=f(τ) линейны и имеют видln (С 0 / С) = f (τ) are linear and have the form

ln(С0/С)=Кτ, (1)ln (С 0 / С) = Кτ, (1)

где K - константа скорости процесса.where K is the rate constant of the process.

По данным фиг.5 рассчитаны значения K в уравнении (1):According to figure 5, the calculated values of K in equation (1):

С0, г/дм3 C 0 , g / dm 3 0,510.51 0,990.99 1,591,59 K, мин-1 K, min -1 0,0640,064 0,0500,050 0,0410,041

В интервале исходных концентраций С0=0,51-1,59 г/дм3 с увеличением концентрации скорость процесса убывает.In the range of initial concentrations With 0 = 0.51-1.59 g / DM 3 with increasing concentration, the process speed decreases.

Пример 4 (фиг.7-9, табл.2)Example 4 (Fig.7-9, table 2)

На фиг.7 дана зависимость остаточной концентрации ионов Fe (II) от температуры.Figure 7 shows the temperature dependence of the residual concentration of Fe (II) ions.

Данные табл.2 характеризуют зависимости С=f(τ), ln(C0/C)=f(τ), 1/C=f(τ), I/С2=f(τ) по данным фиг.7.The data in Table 2 characterize the dependences C = f (τ), ln (C 0 / C) = f (τ), 1 / C = f (τ), I / C 2 = f (τ) according to Fig.7.

Из данных табл.2 следует, что при отношении O:В=1:3 и t=15-35°С функции ln(С0/С)=f(τ) линейны и описываются уравнением (1).From the data in Table 2 it follows that for the ratio O: B = 1: 3 and t = 15-35 ° С, the functions ln (С 0 / С) = f (τ) are linear and are described by equation (1).

По данным фиг.7 рассчитаны значения К в уравнении (1):According to Fig.7 calculated values of K in equation (1):

t, °Ct, ° C 15fifteen 2222 3535 К, мин-1 K, min -1 0,0230,023 0,0500,050 0,0930,093

В интервале температур t=15-35°C c увеличением температуры скорость процесса увеличивается.In the temperature range t = 15-35 ° C with an increase in temperature, the process speed increases.

Таблица 2table 2 Коэффициент корреляции для зависимостей С=f(τ), ln(С0/С)=f(τ), 1/С=f(τ), 1/C2=f(τ), полученных по данным фиг.7The correlation coefficient for the dependences C = f (τ), ln (C 0 / C) = f (τ), 1 / C = f (τ), 1 / C 2 = f (τ) obtained according to Fig.7 t, °Ct, ° C В:ОIN С, г/дм3 S, g / dm 3 R2 R 2 С=(τ)C = (τ) ln(C0/C)=f(τ)ln (C 0 / C) = f (τ) 1/С=f(τ)1 / C = f (τ) l/C2=f(τ)l / C 2 = f (τ) 15fifteen 3:13: 1 1,501,50 0,9620.962 0,9640.964 0,8720.872 0,8020.802 2222 3:13: 1 1,591,59 0,7230.723 0,9640.964 0,9580.958 0,8350.835 3535 3:13: 1 1,501,50 0,8280.828 0,9700.970 0,9650.965 0,8500.850

На фиг.8 дана зависимость коэффициента распределения D от температуры, °C, из индивидуальных растворов солей Fe (III) и Fe (II). Условия экстракции: pH 10, O:В=1:3, Со, г/дм3: 2 Fe (III), 1 Fe (II). Экстракция из растворов соли Fe (III) происходит практически мгновенно, а из растворов солей Fe (II) - в течение часа.On Fig given the dependence of the distribution coefficient D on temperature, ° C, from individual solutions of salts of Fe (III) and Fe (II). Extraction conditions: pH 10, O: B = 1: 3, Co, g / dm 3 : 2 Fe (III), 1 Fe (II). Extraction from solutions of Fe (III) salts occurs almost instantly, and from solutions of Fe (II) salts within an hour.

На фиг.9 по данным фиг.7 получена зависимость логарифма остаточной концентрации ионов Fe (II) от обратной температуры T=288, 295, 308°K (t=15, 22, 35°С). Экстрагент - оливковое масло, C0=1,5 г/дм3, рН 10, O:В=1:3.In Fig. 9, according to Fig. 7, the dependence of the logarithm of the residual concentration of Fe (II) ions on the inverse temperature is T = 288, 295, 308 ° K (t = 15, 22, 35 ° C). The extractant is olive oil, C 0 = 1.5 g / dm 3 , pH 10, O: B = 1: 3.

По данным фиг.9 для уравнения Аррениуса видаAccording to Fig.9 for the Arrhenius equation of the form

lnk=lnk0-E/RT,lnk = lnk 0 -E / RT,

где ln k0 - предэкспонента,where ln k 0 is the pre-exponent,

Е - энергия активации процесса экстракции, Дж/моль,E is the activation energy of the extraction process, J / mol,

R=8,314 Дж/(моль·градус) - универсальная газовая постоянная,R = 8.314 J / (mol · degree) - universal gas constant,

рассчитана величина энергии активации, равная Е=52378 Дж/моль.the value of activation energy equal to E = 52378 J / mol was calculated.

Исходя из кинетического анализа реакции, можно предположить, что первый порядок процесса и средняя величина энергии активации Е=52,4 кДж/моль свидетельствуют о том, что, вероятно, процесс экстракции ионов железа (II) растительным маслом лежит в кинетической области и лимитируется окислением Fe (II) до Fe (III) и последующим образованием комплекса ионов Fe (III) с составляющими экстрагента, который сольватируется в органическую фазу.Based on the kinetic analysis of the reaction, it can be assumed that the first order of the process and the average activation energy E = 52.4 kJ / mol indicate that, probably, the extraction of iron (II) ions with vegetable oil lies in the kinetic region and is limited by oxidation Fe (II) to Fe (III) and the subsequent formation of a complex of Fe (III) ions with components of the extractant, which is solvated into the organic phase.

Пример 5 (фиг.10).Example 5 (figure 10).

На фиг.10 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.Figure 10 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.

Условия экстракции: O:В=1:3, pH 10, t=20°С, С0=1,4-1,5 г/дм3.Extraction conditions: O: B = 1: 3, pH 10, t = 20 ° С, С 0 = 1.4-1.5 g / dm 3 .

Все исследованные масла хорошо экстрагируют ионы Fe (III).All studied oils extract well Fe (III) ions.

Высокие показатели экстракции ионов Fe (II) получены для абрикосового, соевого, подсолнечного и льняного масла и плохо экстрагируют ионы Fe (II) оливковое, тыквенное, кедровое и кукурузное.High rates of extraction of Fe (II) ions were obtained for apricot, soybean, sunflower and linseed oil and poorly extract Fe (II) ions from olive, pumpkin, cedar and corn.

Пример 6 (табл.3)Example 6 (table 3)

В табл.3 даны результаты экстракции ионов железа из смеси солей Fe (II) и Fe (III). Условия экстракции: pH 10; O:В=1:4,5; t=20°С, время экстракции 1-3 мин, начальная концентрация С0 и конечная концентрация С, г/дм. Получены коэффициент распределения D, коэффициент разделения β=DFe(III)/DFe(II), извлечение ε, в % от исходного. Видно, что с увеличением концентрации коэффициент разделения растет.Table 3 shows the results of the extraction of iron ions from a mixture of Fe (II) and Fe (III) salts. Extraction conditions: pH 10; O: B = 1: 4.5; t = 20 ° С, extraction time 1-3 min, initial concentration С 0 and final concentration С, g / dm. The distribution coefficient D, the separation coefficient β = D Fe (III) / D Fe (II) , extraction ε, in% of the initial value are obtained. It is seen that with increasing concentration, the separation coefficient increases.

Таблица 3Table 3 Результаты экстракции ионов железа из смеси солей Fe (II) и Fe (III)The results of the extraction of iron ions from a mixture of salts of Fe (II) and Fe (III) С0, г/дм3 C 0 , g / dm 3 С, г/дм3 S, g / dm 3 DD ε, %ε,% ββ Fe (II)Fe (II) Fe (III)Fe (III) Fe (II)Fe (II) Fe (III)Fe (III) Fe (II)Fe (II) Fe (III)Fe (III) Fe (II)Fe (II) Fe (III)Fe (III) 0,540.54 0,540.54 0,100.10 0,100.10 19,819.8 19,819.8 81,4881.48 81,4881.48 1,001.00 0,920.92 0,920.92 0,110.11 0,100.10 33,1433.14 36,9036.90 88,0488.04 89,1389.13 1,111,11 1,991.99 2,052.05 0,850.85 0,180.18 6,036.03 46,7546.75 57,2957.29 91,2291.22 7,757.75

В процессе экстракции экстракт имеет структуру геля, его объем увеличивается на 5-10% от объема экстрагента.In the process of extraction, the extract has a gel structure, its volume increases by 5-10% of the volume of the extractant.

Осадки гидроксокомплексов Fe (III) имеют бурый, а осадки Fe (II) - черный цвет. Осадки черного цвета после сушки магнитны и имеют состав FeO·Fe2O3 или Fe3O4.Precipitation of Fe (III) hydroxocomplexes is brown, and Fe (II) precipitation is black. The black precipitates after drying are magnetic and have the composition FeO · Fe 2 O 3 or Fe 3 O 4 .

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 C15 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.

Высокие показатели экстракции ионов цветных металлов растительными маслами свидетельствуют также о том, что в зоне влияния промышленных предприятий ионы цветных металлов могут накапливаться в растениях из почвы, особенно при сбросе неочищенных промышленных сточных вод. Это говорит о высокой экологической опасности для растений и животных ионов цветных металлов, попадающих в почву в результате деятельности промышленных предприятий.High rates of extraction of non-ferrous metal ions by vegetable oils also indicate that in the zone of influence of industrial enterprises non-ferrous metal ions can accumulate in plants from the soil, especially when discharging untreated industrial wastewater. This indicates a high environmental hazard to plants and animal non-ferrous metal ions that enter the soil as a result of industrial enterprises.

Claims (1)

Способ экстракции ионов железа из водного раствора, включающий контактирование экстрагента и раствора, перемешивание смеси, отстаивание и разделение фаз, отличающийся тем, что экстракцию осуществляют из водного раствора растительными маслами при отношении водной (В) к органической (О) фазе В:О≥3 для Fe (III) и В:O=3-6 для Fe (II); при рН 2-3 для Fe (III) и 9-11 для Fe (II) и Fe (III) и времени экстракции 1-3 мин для Fe (III) и не более 60 мин для Fe (II). A method of extracting iron ions from an aqueous solution, including contacting the extractant and the solution, mixing the mixture, settling and separation of the phases, characterized in that the extraction is carried out from the aqueous solution with vegetable oils at a ratio of aqueous (B) to organic (O) phase B: O≥3 for Fe (III) and B: O = 3-6 for Fe (II); at pH 2-3 for Fe (III) and 9-11 for Fe (II) and Fe (III) and an extraction time of 1-3 minutes for Fe (III) and not more than 60 minutes for Fe (II).
RU2012103295/05A 2012-01-31 2012-01-31 Extraction of iron ions from water solutions with vegetable oils RU2491977C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012103295/05A RU2491977C1 (en) 2012-01-31 2012-01-31 Extraction of iron ions from water solutions with vegetable oils

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012103295/05A RU2491977C1 (en) 2012-01-31 2012-01-31 Extraction of iron ions from water solutions with vegetable oils

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012103295A RU2012103295A (en) 2013-08-10
RU2491977C1 true RU2491977C1 (en) 2013-09-10

Family

ID=49159159

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012103295/05A RU2491977C1 (en) 2012-01-31 2012-01-31 Extraction of iron ions from water solutions with vegetable oils

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2491977C1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2581316C1 (en) * 2014-10-27 2016-04-20 Лидия Алексеевна Воропанова Method for selective extraction of iron (iii) and zinc (ii) from aqueous solutions with tributyl phosphate
RU2607284C1 (en) * 2015-08-17 2017-01-10 Лидия Алексеевна Воропанова Method of extracting ions from aqueous solutions
RU2622204C1 (en) * 2016-03-30 2017-06-13 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" Method of extraction of cadmium and zinc from natural and wastewater
RU2631440C1 (en) * 2016-12-01 2017-09-22 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук" (ФИЦ КНЦ СО РАН, КНЦ СО РАН) Method of extracting silver from chloride solutions
RU2698083C1 (en) * 2019-04-03 2019-08-21 Лидия Алексеевна Воропанова Method for selective extraction of iron (iii) and manganese (ii) from aqueous solutions
RU2702182C1 (en) * 2019-05-15 2019-10-04 Лидия Алексеевна Воропанова Method for selective extraction of zinc (ii) and manganese (ii) from aqueous solutions
RU2796484C1 (en) * 2022-08-31 2023-05-24 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр "Кольский научный центр Российской академии наук" (ФИЦ КНЦ РАН) Method for extraction of iron(iii) chloride from a chloride solution

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU880989A1 (en) * 1979-12-14 1981-11-15 Ленинградский Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет Им. А.А.Жданова Method of extraction-photometric determination of iron
SU1198003A1 (en) * 1980-04-25 1985-12-15 Пермский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им.А.М.Горького Method of extracting ferrum (iii) from aqueous solutions
UA17215U (en) * 2006-03-24 2006-09-15 Volodymyr Mykhailovyc Sharapov Method for fast staining blood samples
US20100119429A1 (en) * 2007-02-28 2010-05-13 3M Innovative Properties Company Methods of making metal oxide nanoparticles

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU880989A1 (en) * 1979-12-14 1981-11-15 Ленинградский Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет Им. А.А.Жданова Method of extraction-photometric determination of iron
SU1198003A1 (en) * 1980-04-25 1985-12-15 Пермский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им.А.М.Горького Method of extracting ferrum (iii) from aqueous solutions
UA17215U (en) * 2006-03-24 2006-09-15 Volodymyr Mykhailovyc Sharapov Method for fast staining blood samples
US20100119429A1 (en) * 2007-02-28 2010-05-13 3M Innovative Properties Company Methods of making metal oxide nanoparticles

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2581316C1 (en) * 2014-10-27 2016-04-20 Лидия Алексеевна Воропанова Method for selective extraction of iron (iii) and zinc (ii) from aqueous solutions with tributyl phosphate
RU2607284C1 (en) * 2015-08-17 2017-01-10 Лидия Алексеевна Воропанова Method of extracting ions from aqueous solutions
RU2622204C1 (en) * 2016-03-30 2017-06-13 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" Method of extraction of cadmium and zinc from natural and wastewater
RU2631440C1 (en) * 2016-12-01 2017-09-22 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук" (ФИЦ КНЦ СО РАН, КНЦ СО РАН) Method of extracting silver from chloride solutions
RU2698083C1 (en) * 2019-04-03 2019-08-21 Лидия Алексеевна Воропанова Method for selective extraction of iron (iii) and manganese (ii) from aqueous solutions
RU2702182C1 (en) * 2019-05-15 2019-10-04 Лидия Алексеевна Воропанова Method for selective extraction of zinc (ii) and manganese (ii) from aqueous solutions
RU2796484C1 (en) * 2022-08-31 2023-05-24 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр "Кольский научный центр Российской академии наук" (ФИЦ КНЦ РАН) Method for extraction of iron(iii) chloride from a chloride solution

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012103295A (en) 2013-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2491977C1 (en) Extraction of iron ions from water solutions with vegetable oils
Wyatt et al. Critical conditions for ferric chloride‐induced flocculation of freshwater algae
Olyaie et al. Development of a cost-effective technique to remove the arsenic contamination from aqueous solutions by calcium peroxide nanoparticles
Lee et al. Aminoclay-induced humic acid flocculation for efficient harvesting of oleaginous Chlorella sp.
Hisada et al. Mucilage extracted from wasted natto (fermented soybeans) as a low-cost poly-γ-glutamic acid based biosorbent: Removal of rare-earth metal Nd from aqueous solutions
EA201401284A1 (en) POLYSACCHARIDE MICROGELS FOR WATER TREATMENT FROM OIL, PETROLEUM PRODUCTS AND METAL IONS AND METHOD OF THEIR USE (OPTIONS)
Ramavandi et al. A novel method for extraction of a proteinous coagulant from Plantago ovata seeds for water treatment purposes
Li et al. Separation of copper from cobalt in sulphate solutions by using CaCO3
Kobya et al. Arsenic and boron removal from spring and groundwater samples in boron mining regions of Turkey by electrocoagulation and ion-exchange consecutive processes
Menkiti et al. Purification of petroleum produced water by novel Afzelia africana extract via single angle nephelometry
Parga et al. Thermodynamic study for arsenic removal from freshwater by using electrocoagulation process
RU2481409C1 (en) Extraction of copper from aqueous solutions using plant oils
RU2604287C1 (en) Method for selective extraction of gold and silver ions from hydrochloric acid solutions with tributyl phosphate
Rajamohan et al. Kinetic Modeling and Effect of Process Parameters on Selenium Removal Using Strong Acid Resin
Brodskiy et al. Influence of pH of the medium on the physicochemical characteristics and efficiency of electroflotation recovery of poorly soluble cerium (III, IV) compounds from aqueous solutions
RU2499063C2 (en) Extraction of zinc ions from water solutions with vegetable oils
MIHAIESCU et al. Assessment of copper and lead biosorption from aqueous solutions by Brewer's yeast
JP2018122273A (en) Method for treating boron-containing water
RU2501868C2 (en) Extraction of lead ions from aqueous solution by vegetable oils
Nair et al. Bioremoval of chromium (III) from model tanning effluent by novel microbial isolate
EA201101011A1 (en) METHOD OF DISPOSAL OF OIL SLUDGE AND REAGENT FOR IT
Gaydukova et al. Selective separation and extraction of copper (II), iron (II, III), and Cerium (III, IV) ions from aqueous solutions by electroflotation method
RU2576569C2 (en) Method for recovering heavy metal ions from aqueous solutions
Bohan et al. The synthesis and stability of yukonite: implications in solid arsenical waste storage
Waghmare Evaluation of adsorption efficiency of Commiphora wight for scavenging Co (II) metal ions from waste water

Legal Events

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

Effective date: 20140201