RU2525307C2 - Способ извлечения ионов тяжелых металлов - Google Patents
Способ извлечения ионов тяжелых металлов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2525307C2 RU2525307C2 RU2012132946/05A RU2012132946A RU2525307C2 RU 2525307 C2 RU2525307 C2 RU 2525307C2 RU 2012132946/05 A RU2012132946/05 A RU 2012132946/05A RU 2012132946 A RU2012132946 A RU 2012132946A RU 2525307 C2 RU2525307 C2 RU 2525307C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- extraction
- metal ions
- ions
- heavy metal
- aqueous
- Prior art date
Links
- 238000000605 extraction Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 17
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 title claims abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 19
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- PHTQWCKDNZKARW-UHFFFAOYSA-N isoamylol Chemical group CC(C)CCO PHTQWCKDNZKARW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000004021 humic acid Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 16
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 claims description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 abstract description 7
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- 239000010949 copper Substances 0.000 abstract description 7
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 239000011701 zinc Substances 0.000 abstract description 5
- VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N Nickel(2+) Chemical compound [Ni+2] VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 229910001429 cobalt ion Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 229910001453 nickel ion Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 abstract 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract 1
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 3
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 description 2
- 239000010908 plant waste Substances 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 2
- BTXXTMOWISPQSJ-UHFFFAOYSA-N 4,4,4-trifluorobutan-2-one Chemical compound CC(=O)CC(F)(F)F BTXXTMOWISPQSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQACOLQNOUYJCE-FYZZASKESA-N Abietic acid Natural products CC(C)C1=CC2=CC[C@]3(C)[C@](C)(CCC[C@@]3(C)C(=O)O)[C@H]2CC1 BQACOLQNOUYJCE-FYZZASKESA-N 0.000 description 1
- RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N Abietic-Saeure Natural products C12CCC(C(C)C)=CC2=CCC2C1(C)CCCC2(C)C(O)=O RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000080590 Niso Species 0.000 description 1
- 150000007933 aliphatic carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- QUXFOKCUIZCKGS-UHFFFAOYSA-N bis(2,4,4-trimethylpentyl)phosphinic acid Chemical compound CC(C)(C)CC(C)CP(O)(=O)CC(C)CC(C)(C)C QUXFOKCUIZCKGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 239000010840 domestic wastewater Substances 0.000 description 1
- -1 ferrous metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Removal Of Specific Substances (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способам извлечения тяжелых металлов и может быть использовано для выделения, например, ионов меди, цинка, кобальта или никеля из водных растворов. Способ предусматривает извлечение ионов тяжелых металлов из водных растворов экстракцией. В качестве экстрагента используют 0,1% водный раствор гуминовых кислот, выделенных из термически обработанного растительного опада, а в качестве разбавителя - изоамиловый спирт. Процесс ведут при значениях рН=7-9 с последующей реэкстракцией органической фазы 2М соляной кислотой и определением содержания ионов металла в водной фазе комплексонометрически. Технический результат - упрощение процесса, возможность использования доступного экстрагента, полученного из растительных отходов, а также повышение степени извлечения ионов тяжелых металлов из растворов, возможность возвращения ионов тяжелых металлов обратно в водный раствор. 1 ил.
Description
Изобретение относится к способам извлечения тяжелых металлов и может быть использовано для выделения, например, ионов меди, цинка, кобальта или никеля из водных растворов. Кроме того, возможно извлечение тяжелых металлов, находящихся в водных растворах в форме катионов, и обратное возвращение выделенных ионов в водный раствор, и может быть использовано для выделения, например, кобальта, никеля, меди или цинка.
Известен способ выделения тяжелых металлов из водных растворов, включающий обработку флотореагентом и последующую флотацию. В качестве флотореагента используют суспендированный в воде твердый раствор алифатических карбоновых кислот C8-C18 или абиетиновой кислоты в парафине при соотношении компонентов 1:20-30 (а.с. СССР №1293116, C02F 1/62, опубликован 29.02.1987, бюл. №8).
Данный метод, хотя и обеспечивает высокую степень извлечения ионов тяжелых металлов, но возникают определенные трудности при дальнейшей регенерации реагента-собирателя и концентрировании продукта.
Известен способ выделения тяжелых металлов из водных растворов сорбентами, в качестве которых используют гуминовые кислоты (Будаева А.Д и др. Сорбция меди и цинка из модельных растворов гуминовыми кислотами. - Химия в интересах устойчивого развития, 2008, №2, с.143-146). Недостатками данного способа является невысокая степень очистки от 46 до 86% и невозможность регенерации сорбента.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ селективной экстракции ионов меди, кобальта и никеля из водных растворов (см.патент РФ №2203969, МПК С22 В 3/26, опубл.10.05.03 г.).
Селективное извлечение цветных металлов осуществляется дробной экстракцией с постепенным изменением величины pH раствора и поддерживанием измененной величины pH на каждой периодической операции экстракции. В качестве экстрагента используют CYANX 272, активным компонентом которого является ди(2,4,4- триметилпентил)фосфиновая кислота. Извлечение преимущественно ионов меди осуществляется экстракцией при pH 4-5, кобальта -при pH 5-6, никеля - при pH 6-7, обеспечиваются высокие показатели селективного извлечения меди, кобальта и никеля при их совместном присутствии из водных растворов сульфатов их солей.
Недостатками способа-прототипа является сложность процесса и недоступность применяемого экстрагента.
Задачей создания изобретения является упрощение процесса, возможность использования доступного экстрагента, полученного из растительных отходов, а также повышение степени извлечения ионов тяжелых металлов из растворов, возможность возвращения ионов тяжелых металлов обратно в водный раствор.
Поставленная задача решается с помощью признаков, указанных в формуле изобретения, таких как способ извлечения ионов тяжелых металлов из водных растворов экстракцией, при котором в качестве экстрагента используют 0,1% водный раствор гуминовых кислот, выделенных из термически обработанного растительного опада, а в качестве разбавителя - изоамиловый спирт, причем процесс ведут при значениях рН=7-9, с последующей реэкстракцией органической фазы 2М соляной кислотой и определением содержания ионов металла в водной фазе комплексонометрически.
Вышеперечисленная совокупность существенных признаков позволяет получить следующий технический результат - упрощение процесса, возможность использования доступного экстрагента, полученного из растительных отходов, а также повышение степени извлечения ионов тяжелых металлов из растворов, возможность возвращения ионов тяжелых металлов обратно в водный раствор.
Изобретение характеризуется следующими условиями проведения процесса.
В качестве экстрагента используют гуминовые кислоты, выделенные из термически обработанного растительного опада, см. патент РФ № 2430075.
Для осуществления способа корректируют рН водного раствора, вводят гуминовые кислоты в изоамиловом спирте. Экстракцию проводят в течение 5 минут, в органический слой переходят ионы металлов из водного слоя. Водный слой отделяют, а органический слой подвергают реэкстракции 2М соляной кислотой. В качестве экстрагента используют 0,1% водный раствор гуминовых кислот, в качестве разбавителя используют изоамиловый спирт. Вводят равный объем водного раствора тяжелых металлов с определенным рН.
Для последующей реэкстракции отделяют водную фазу, а к органической фазе добавляют равный объем 2М соляной кислоты и реэкстрагируют в течение 5 минут.
Влияние рН на степень извлечения ионов тяжелых металлов см. на чертеже. Зависимости степени извлечения тяжелых металлов от рН раствора (Сме=0,1 М, Сгв=0,1%). Так, для кобальта максимум извлечения наблюдается при рН 8,6 (R=92.5%), меди при рН 7,8 (R=95%), для никеля при рН 8,8 (R-77,8%), в случае цинка при рН 8,2 (R=93,5%).
Пример конкретного выполнения
В делительную воронку вносили 10 мл изоамилового спирта, добавляли 1 мл 0,1%-го раствора гуминовых кислот, полученных из растительного опада (они переходили в органическую фазу, которая приобретала коричневую окраску), затем вводили дозатором 2 мл 0,1 моль/л соли (CoSO4, CuSO4, NiSO4, ZnSO4), различное количество 5% раствора аммиака для создания рН от 7 до 9, доводили водой объем водной фазы до 10 мл, добавляли 1 г KCl и встряхивали в течение 5 мин. Для установления процента экстракции определяли содержание ионов металла в водной фазе комплексонометрически. Для проведения реэкстракции органической фазы к 10 мл экстракта приливали 10 мл 2 моль/л HCl и встряхивали в течение 5 мин. Реэкстракт количественно переносили в колбу для титрования, нейтрализовали раствором 10%-ного аммиака и определяли содержание ионов металла в реэкстракте по вышеуказанному методу.
Предлагаемый способ найдет широкое применение при обработке технологических растворов, очистке промышленных и бытовых стоков.
Хотя настоящее изобретение описано посредством примеров его выполнения, объем данного изобретения не ограничивается этими примерами, но определяется лишь формулой изобретения с учетом возможных эквивалентов.
Claims (1)
- Способ извлечения ионов тяжелых металлов из водных растворов экстракцией, отличающийся тем, что в качестве экстрагента используют 0,1% водный раствор гуминовых кислот, выделенных из термически обработанного растительного опада, а в качестве разбавителя - изоамиловый спирт, причем процесс ведут при значениях pH=7-9 с последующей реэкстракцией органической фазы 2М соляной кислотой и определением содержания ионов металла в водной фазе комплексонометрически.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012132946/05A RU2525307C2 (ru) | 2012-08-01 | 2012-08-01 | Способ извлечения ионов тяжелых металлов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012132946/05A RU2525307C2 (ru) | 2012-08-01 | 2012-08-01 | Способ извлечения ионов тяжелых металлов |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012132946A RU2012132946A (ru) | 2014-02-10 |
| RU2525307C2 true RU2525307C2 (ru) | 2014-08-10 |
Family
ID=50031890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012132946/05A RU2525307C2 (ru) | 2012-08-01 | 2012-08-01 | Способ извлечения ионов тяжелых металлов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2525307C2 (ru) |
Cited By (1)
| 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 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1466085A (en) * | 1973-05-22 | 1977-03-02 | Outokumpu Oy | Method of separating cobalt and nickel |
| SU1293116A1 (ru) * | 1984-12-24 | 1987-02-28 | Одесский государственный университет им.И.И.Мечникова | Способ выделени т желых металлов |
| RU2125039C1 (ru) * | 1997-01-14 | 1999-01-20 | Шульгин Александр Иванович | Гуминовый концентрат, способ его получения, устройство для электрохимического получения гуминового концентрата (варианты). способ очистки воды от примесей, способ обезвоживания вязкотекучих сред, способ детоксикации органических соединений, способ утилизации осадков сточных вод, способ создания почв из естественных и искусственных грунтов и восстановления плодородия деградированных почв, способ компостирования органических отходов, способ утилизации осадков водопроводных вод |
| RU2203969C2 (ru) * | 2001-05-14 | 2003-05-10 | Воропанова Лидия Алексеевна | Способ селективной экстракции ионов меди, кобальта и никеля из водных растворов |
| RU2430075C1 (ru) * | 2010-02-18 | 2011-09-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский государственный университет" | Способ получения гуминовых кислот |
-
2012
- 2012-08-01 RU RU2012132946/05A patent/RU2525307C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1466085A (en) * | 1973-05-22 | 1977-03-02 | Outokumpu Oy | Method of separating cobalt and nickel |
| SU1293116A1 (ru) * | 1984-12-24 | 1987-02-28 | Одесский государственный университет им.И.И.Мечникова | Способ выделени т желых металлов |
| RU2125039C1 (ru) * | 1997-01-14 | 1999-01-20 | Шульгин Александр Иванович | Гуминовый концентрат, способ его получения, устройство для электрохимического получения гуминового концентрата (варианты). способ очистки воды от примесей, способ обезвоживания вязкотекучих сред, способ детоксикации органических соединений, способ утилизации осадков сточных вод, способ создания почв из естественных и искусственных грунтов и восстановления плодородия деградированных почв, способ компостирования органических отходов, способ утилизации осадков водопроводных вод |
| RU2203969C2 (ru) * | 2001-05-14 | 2003-05-10 | Воропанова Лидия Алексеевна | Способ селективной экстракции ионов меди, кобальта и никеля из водных растворов |
| RU2430075C1 (ru) * | 2010-02-18 | 2011-09-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский государственный университет" | Способ получения гуминовых кислот |
Cited By (1)
| 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 |
|---|---|
| RU2012132946A (ru) | 2014-02-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kul et al. | Separation and recovery of valuable metals from real mix electroplating wastewater by solvent extraction | |
| Fernandes et al. | Hydrometallurgical route to recover nickel, cobalt and cadmium from spent Ni–Cd batteries | |
| Li et al. | Extraction and separation of indium and copper from zinc residue leach liquor by solvent extraction | |
| Zante et al. | Solvent extraction of lithium from simulated shale gas produced water with a bifunctional ionic liquid | |
| CN101148698A (zh) | 一种从铜钴矿浸出液萃取除钙镁的方法 | |
| Bidari et al. | Solvent extraction recovery and separation of cadmium and copper from sulphate solution | |
| Liu et al. | Selective separation and recovery of vanadium from a multiple impurity acid leaching solution of stone coal by emulsion liquid membrane using di-(2-ethylhexyl) phosphoric acid | |
| CN102181665A (zh) | 红土镍矿湿法提镍工艺中保持钠、镁、水体系平衡的方法 | |
| JP5631948B2 (ja) | ニッケルスラッジの処理方法 | |
| JP6658238B2 (ja) | コバルト水溶液からの不純物の除去方法 | |
| Begum et al. | Solvent extraction of copper, nickel and zinc by Cyanex | |
| Nguyen et al. | Separation and recovery of precious metals from leach liquors of spent electronic wastes by solvent extraction | |
| RU2373299C1 (ru) | Способ извлечения и разделения ионов церия и иттрия | |
| RU2471011C1 (ru) | Способ извлечения редкоземельных металлов из фосфогипса | |
| RU2581316C1 (ru) | Способ селективной экстракции железа (iii) и цинка (ii) из водных растворов трибутилфосфатом | |
| RU2525307C2 (ru) | Способ извлечения ионов тяжелых металлов | |
| Sinha et al. | Solvent extraction and separation of copper and zinc from a pickling solution | |
| RU2612107C2 (ru) | Способ извлечения скандия из скандийсодержащего продуктивного раствора | |
| RU2368679C2 (ru) | Способ извлечения никеля из растворов или пульп выщелачивания руд | |
| Talebi et al. | Base metal ion extraction and stripping from WEEE leachate by liquid-liquid extraction | |
| Ding et al. | Direct enrichment of zinc (II) from and into ammoniacal media with commercialLIX84I | |
| RU2624314C1 (ru) | Способ извлечения скандия из хлоридных растворов | |
| CN117089706B (zh) | 有价金属的回收方法 | |
| CN104164562A (zh) | 一种从萃取剂中反萃除铁的方法 | |
| JP2016540126A (ja) | 溶媒抽出法により貴金属である白金、パラジウムを効率よく濃縮回収する方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HE9A | Changing address for correspondence with an applicant | ||
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140802 |