RU2582838C1 - Способ интенсификации сорбции благородных металлов с помощью нанодисперсного сорбента - Google Patents
Способ интенсификации сорбции благородных металлов с помощью нанодисперсного сорбента Download PDFInfo
- Publication number
- RU2582838C1 RU2582838C1 RU2014149568/02A RU2014149568A RU2582838C1 RU 2582838 C1 RU2582838 C1 RU 2582838C1 RU 2014149568/02 A RU2014149568/02 A RU 2014149568/02A RU 2014149568 A RU2014149568 A RU 2014149568A RU 2582838 C1 RU2582838 C1 RU 2582838C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sorbent
- sorption
- noble metals
- particles
- perhydro
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B11/00—Obtaining noble metals
- C22B11/04—Obtaining noble metals by wet processes
-
- 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
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к получению нанодисперсного сорбента металлов и к использованию полученного сорбента для интенсификации процесса сорбции и может быть применено в гидрометаллургии благородных металлов. Способ извлечения благородных металлов из растворов включает сорбцию на органическом сорбенте [пергидро(1,3,5-дитиазин)-5-ил]-гексане общей формулы C9H19S2N. При этом сорбцию ведут с использованием сорбента в виде эмульсии частиц наноразмеров, полученной облучением сорбента ультразвуком в водной среде. Техническим результатом является применение сорбента в максимально измельченном состоянии (коллоидном), позволяющем достичь равномерного и стабильного распределения сорбента в водном растворе. 6 пр.
Description
Изобретение относится к получению нанодисперсного сорбента металлов и к применению полученного сорбента в целях интенсификации процесса сорбции и может быть применено в гидрометаллургии благородных металлов.
Известны сорбенты аминотиофирного строения, обладающие способностью сорбировать из водных растворов ионы благородных металлов [1. Патент РФ №2205237, кл. С22В 3/24, С 22 В 11/00]. В ряду соединений указанного строения известен сорбент-1-[пергидро(1,3,5-дитиазин)-5-ил]-гексан. Названный сорбент представляет собой вязкую смолу, не смешивающуюся с водой.
Сорбцию ионов благородных металлов указанным сорбентом производят в статических условиях. Поскольку сорбент находится в водном растворе извлекаемых металлов в виде отдельной фазы на дне реакционного сосуда, для повышения интенсивности сорбции применяют многократный избыток сорбента и энергичное перемешивание. Отсутствие перемешивания ведет к оседанию частиц сорбента (расслоению фаз) и резкому замедлению процесса сорбции, что является недостатком. Избыток вязкого непрореагировавшего сорбента после окончания процесса сорбции смешивается с продуктом взаимодействия и затрудняет отделение конечного продукта, что также является недостатком.
Известен способ интенсификации сорбции на сорбентах аминотиоэфирного ряда [2. Патент РФ №2205239], заключающийся в добавлении иодид-ионов к раствору извлекаемой платины. Достоинством указанного способа является достижение высоких степеней извлечения платины за более короткий интервал времени контакта сорбента с раствором извлекаемого элемента. Недостатком данного способа является неприменимость его в случае присутствия в растворе металлов, образующих нерастворимые осадки с иодид-ионом, в частности палладия.
Указанных недостатков лишен заявляемый способ, позволяющий увеличить интенсивность сорбции, исключить необходимость перемешивания, избежать избыточного расхода сорбента.
Заявляемый способ состоит в предварительной обработке сорбента ультразвуком с целью измельчения частиц сорбента до состояния устойчивой эмульсии.
Известно [3. Бреховских Л.М., Гончаров В.В. Введение в механику сплошных сред. - М.: Наука, 1982], что химические реакции в среде мелкоизмельченных частиц сырья протекают интенсивнее (быстрее, с большей конверсией), чем в среде крупноагломерированных объектов
Очевидно, что уменьшение частиц сорбента при равном объеме способствует повышению эффективности сорбции за счет более плотного и равномерного расположения сорбирующих частиц в объеме раствора и, соответственно, повышения вероятности контакта сорбирующих частиц с частицами сорбируемого элемента. Максимальное измельчение органической фазы в воде без изменения структуры вещества представляет собой суспензию или эмульсию, в которой частицы суспендированной (эмульгированной) фазы равномерно распределены во всем объеме раствора. Размеры частиц сорбента в эмульсии или стабильной суспензии составляют десятки-сотни нанометров, т.е. сорбент находится в виде наночастиц, что и обеспечивает интенсификацию взаимодействия частиц, участвующих в сорбционном процессе.
Известно, что диспергирование водонерастворимого органического вещества в воде достигается традиционно механическими либо химическими (с добавлением ПАВ) способами. Недостатком механических способов является невозможность глубокого измельчения (до наночастиц) веществ. Недостатком химических методов является введение в систему диспергируемое вещество-вода посторонних веществ (ПАВов), что не всегда допустимо.
Известно, что эффективное измельчение частиц при сохранении их молекулярной структуры доступно при ультразвуковой обработке материалов, при этом возможно достижение наноразмеров частиц [4. А. Geganken. Using sonochemistry for the fabrication of nanomaterials // Ultrasonics Sonochemistry, 2004. - vol. 11. - 47].
О применении ультразвуковой обработки для измельчения сорбентов до наносостояния в целях повышения интенсивности сорбции сведений в литературе нет.
Сущность изобретения состоит в повышении интенсивности действия известного сорбента металлов - [пергидро(1,3,5-дитиазин)-5-ил]-гексана /4/ - за счет переведения сорбента в стабильное мелкодисперсное состояние. Органический сорбент аминотиоэфирного ряда [пергидро(1,3,5-дитиазин)-5-ил]-гексан в обычном состоянии - жидкость, не смешивающаяся с водой. Для осуществления эффективной сорбции ионов металлов при низких концентрациях последних в растворе необходимо добиться контакта рассеянных в объеме раствора ионов металлов с частицами сорбента. Чем выше степень измельчения сорбента и чем меньше расстояние между взаимодействующими частицами, тем эффективнее происходит процесс сорбции.
Техническим результатом является применение сорбента в максимально измельченном состоянии (коллоидном), позволяющем достичь равномерного и стабильного распределения сорбента в водном растворе, а также повышение степени извлечения благородных металлов.
Технический результат достигается использованием сорбента в виде частиц наноразмеров, полученных ультразвуковым диспергированием.
Сорбент вносят в небольшое количество воды (или рабочего раствора) и помещают в прибор, создающий ультразвуковые колебания частотой 20 кГц на некоторое время. Готовый продукт - эмульсия. При внесении такого сорбента в рабочий раствор эмульсия равномерно распределяется во всем объеме раствора, обеспечивает максимальное сближение с ионами извлекаемого вещества для контакта, при этом сорбент не выделяется в отдельную фазу, а находится в стабильно взвешенном состоянии до момента взаимодействия с извлекаемыми частицами. После сорбции частицы сорбента увеличиваются в размере за счет присоединения сорбируемого элемента и выделяются в осадок, легко отделяющийся от раствора обычными приемами.
Повышение интенсивности сорбции по заявляемому способу определяется следующими характеристиками:
- увеличение степени извлечения металла по сравнению со степенью извлечения того же металла без применения заявляемого способа;
- расширение ряда элементов, извлекаемых заявляемым способом;
- возможность сорбции веществ, находящихся не только в ионной форме, но и в виде взвешенных нульвалентных частиц металла.
Изобретение иллюстрируется примерами.
Пример 1
В колбу, содержащую 100 мл раствора платинохлористоводородной кислоты с концентрацией 10 мкг/л платины, вносили 1 мл эмульсии сорбента [пергидро(1,3,5-дитиазин)-5-ил-]гексана, приготовленной ультразвуковой обработкой 10 мг сорбента в 10 мл воды при частоте ультразвука 20 кГц в течение 4 минут, и выдерживали при комнатной температуре без перемешивания в течение 15 минут. Выделившийся осадок отфильтровывали, в осадке и фильтрате определяли содержание платины. По результатам определения вычисляли степень извлечения платины. Степень извлечения платины в описанном примере - 98,3%.
Пример 2
Выполняли аналогично примеру 1, но в качестве сорбента использовали [пергидро(1,3,5-дитиазин)-5-ил-]гексан в количестве 1 мг без предварительной обработки ультразвуком. Степень извлечения платины в описываемом примере - 64,5%.
Пример 3
В колбу, содержащую 100 мл стабильного коллоидного раствора (золя) золота с концентрацией золота 20 мкг/л, вносили 1 мл эмульсии сорбента [пергидро(1,3,5-дитиазин)-5-ил-]гексана, приготовленной ультразвуковой обработкой 10 мг сорбента в 10 мл воды при частоте ультразвука 20 кГц в течение 4 минут, и выдерживали при комнатной температуре без перемешивания в течение 15 минут. Выделившийся осадок отфильтровывали, в осадке и фильтрате определяли содержание золота. По результатам определения вычисляли степень извлечения золота. Степень извлечения золота в описанном примере - 99,2%.
Пример 4
Выполняли аналогично примеру 3, но в качестве сорбента использовали [пергидро(1,3,5-дитиазин)-5-ил-]гексан количестве 1 мг без предварительной обработки ультразвуком. Степень извлечения золота в описываемом примере - 20,5%.
Пример 5
В колбу, содержащую 100 мл раствора хлорида палладия с концентрацией 10 мкг/л палладия, вносили 1 мл эмульсии сорбента [пергидро(1,3,5-дитиазин)-5-ил-]гексана, приготовленной ультразвуковой обработкой 10 мг сорбента в 10 мл воды при частоте ультразвука 20 кГц в течение 4 минут, и выдерживали при комнатной температуре без перемешивания в течение 15 минут. Выделившийся осадок отфильтровывали, в осадке и фильтрате определяли содержание палладия. По результатам определения вычисляли степень извлечения палладия. Степень извлечения палладия в описанном примере - 99,8%.
Пример 6
В колбу, содержащую 100 мл раствора хлорида палладия с концентрацией 10 мкг/л палладия, вносили 1 мг [пергидро(1,3,5-дитиазин)-5-ил-]гексана и выдерживали при комнатной температуре без перемешивания в течение 15 минут. Выделившийся осадок отфильтровывали, в осадке и фильтрате определяли содержание палладия. По результатам определения вычисляли степень извлечения палладия. Степень извлечения палладия в описанном примере - 68,5%.
Claims (1)
- Способ извлечения благородных металлов из растворов, включающий сорбцию на органическом сорбенте [пергидро(1,3,5-дитиазин)-5-ил]-гексане общей формулы C9H19S2N, отличающийся тем, что сорбцию ведут с использованием сорбента в виде водной эмульсии наночастиц, полученной облучением указанного сорбента ультразвуком в водной среде.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014149568/02A RU2582838C1 (ru) | 2014-12-09 | 2014-12-09 | Способ интенсификации сорбции благородных металлов с помощью нанодисперсного сорбента |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014149568/02A RU2582838C1 (ru) | 2014-12-09 | 2014-12-09 | Способ интенсификации сорбции благородных металлов с помощью нанодисперсного сорбента |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2582838C1 true RU2582838C1 (ru) | 2016-04-27 |
Family
ID=55794708
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014149568/02A RU2582838C1 (ru) | 2014-12-09 | 2014-12-09 | Способ интенсификации сорбции благородных металлов с помощью нанодисперсного сорбента |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2582838C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2813490C2 (ru) * | 2022-05-05 | 2024-02-12 | Общество с ограниченной ответственностью "Ватернова" | Способ переработки природных фосфатов |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4069040A (en) * | 1973-11-19 | 1978-01-17 | Rhone-Poulenc Industries | Method for recovery of platinum and iridium from catalysts |
US4396585A (en) * | 1981-09-28 | 1983-08-02 | Calgon Carbon Corporation | Silver removal with halogen impregnated non-carbon adsorbents |
RU2042719C1 (ru) * | 1993-03-03 | 1995-08-27 | Фаина Ильинична Данилова | Способ переработки объектов, содержащих благородные металлы |
EP0512959B1 (en) * | 1991-04-10 | 1997-07-02 | Tanaka Kikinzoku Kogyo K.K. | Process of recovering platinum group metal |
RU2205237C2 (ru) * | 2001-06-08 | 2003-05-27 | ООО Научно-производственная фирма "Паллада" | Способ извлечения драгоценных и тяжелых металлов из растворов |
RU2251582C1 (ru) * | 2003-10-07 | 2005-05-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Интегра Груп. Ру" | Способ извлечения благородных металлов из растворов и пульп и реактор для его осуществления |
-
2014
- 2014-12-09 RU RU2014149568/02A patent/RU2582838C1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4069040A (en) * | 1973-11-19 | 1978-01-17 | Rhone-Poulenc Industries | Method for recovery of platinum and iridium from catalysts |
US4396585A (en) * | 1981-09-28 | 1983-08-02 | Calgon Carbon Corporation | Silver removal with halogen impregnated non-carbon adsorbents |
EP0512959B1 (en) * | 1991-04-10 | 1997-07-02 | Tanaka Kikinzoku Kogyo K.K. | Process of recovering platinum group metal |
RU2042719C1 (ru) * | 1993-03-03 | 1995-08-27 | Фаина Ильинична Данилова | Способ переработки объектов, содержащих благородные металлы |
RU2205237C2 (ru) * | 2001-06-08 | 2003-05-27 | ООО Научно-производственная фирма "Паллада" | Способ извлечения драгоценных и тяжелых металлов из растворов |
RU2251582C1 (ru) * | 2003-10-07 | 2005-05-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Интегра Груп. Ру" | Способ извлечения благородных металлов из растворов и пульп и реактор для его осуществления |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2813490C2 (ru) * | 2022-05-05 | 2024-02-12 | Общество с ограниченной ответственностью "Ватернова" | Способ переработки природных фосфатов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Jadhav et al. | Bulk nanobubbles or not nanobubbles: That is the question | |
Zeiger et al. | Sonofragmentation of molecular crystals | |
Majedi et al. | Chemometric analytical approach for the cloud point extraction and inductively coupled plasma mass spectrometric determination of zinc oxide nanoparticles in water samples | |
Darwish et al. | Boron removal from water with fractionized Amberlite IRA743 resin | |
Sekar et al. | Kinetics and equilibrium adsorption study of lead (II) onto activated carbon prepared from coconut shell | |
TWI542564B (zh) | 有用於染料去除的半導體氧化物奈米管基複合粒子及其製法 | |
CN105664866A (zh) | 一种木质素磺酸盐插层水滑石的应用 | |
CN108686621A (zh) | 中空球壳结构混合金属氧化物吸附剂的制备方法及应用 | |
Lv et al. | Clean utilization of waste rocks as a novel adsorbent to treat the beneficiation wastewater containing arsenic and fluorine | |
Şahin et al. | Removal of naproxen and diclofenac using magnetic nanoparticles/nanocomposites | |
Jóźwiak et al. | Application of cross-linked chitosan for nitrate nitrogen (V) removal from aqueous solutions | |
RU2582838C1 (ru) | Способ интенсификации сорбции благородных металлов с помощью нанодисперсного сорбента | |
Lahiri et al. | Sonochemical recovery of uranium from nanosilica-based sorbent and its biohybrid | |
Akolo et al. | Comparative study of adsorption of copper ion onto locally developed and commercial chitosan | |
JP2012247405A (ja) | 放射性物質処理剤の製造方法、放射性物質処理剤、並びに、該放射性物質処理剤を用いた処理方法及び処理装置 | |
Yoshimura et al. | A novel process for the production of gold micrometer-sized particles from secondary sources | |
RU2439175C1 (ru) | Способ разделения платины (ii, iv) и родия (iii) в солянокислых водных растворах | |
Adedirin et al. | Removal of Cd (II) from aqueous solution using Bacillus subtilis and Escherichia coli immobilized in agarose gel: equilibrium, kinetics and thermodynamic study | |
Chu et al. | Properties of CuO nanoparticles–humic acid (CuONP–HA) flocs and subsequent effect on membrane fouling: Influence of aluminum species and solution pH | |
JP2015167900A (ja) | ヒ素除去剤及びヒ素除去方法 | |
RU2542289C2 (ru) | Способ очистки сточных вод от катионного поверхностно-активного вещества тетрадецилтриметиламмоний бромида из сточных вод | |
Esmaeili et al. | Evaluation of the marine alga Sargassum glaucescens for the adsorption of Zn (II) from aqueous solutions | |
Banu et al. | Effective removal of phosphate from aqueous solution by lanthanum loaded bio-polymeric composite | |
CN104962890A (zh) | 具有表面增强拉曼散射效应的基底材料的制备方法 | |
RU2610864C1 (ru) | Способ извлечения ионов церия (iv) из водных растворов |