Физико-химические закономерности сорбции платины(IV) и палладия(II) анионообменными сорбентами

• Автор: Шиндлер, Анастасия Андреевна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 97 с. : ил.

* ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР ПО СОРБЦИИ ПЛАТИНОВЫХ МЕТАЛЛОВ НА ИОНООБМЕННЫХ СМОЛАХ

1.1. Ионообменные смолы, применяемые для сорбции металлов платиновой группы

1.2. Изучение механизма и кинетики сорбции ПМ ионообменными смолами

1.3. Формы нахождения металлов платиновой группы в водных растворах

1.4. Постановка задачи

ГЛАВА 2.0БЪЕКТЫ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Объекты исследования

2.1.1. Характеристика ионитов РОССИОН

2.1.2. Характеристика ионообменных волокон

2.2. Методики исследования
2.2.1. Методика подготовки ионитов
2.2.2. Методика определения СОЕ по хлорид-иону
2.2.3. Методика определения СОЕ по металлу
2.2.4. Методика определения ДОЕ по металлу
2.2.5. Методика определения констант ионизации
2.2.6. Методика ИК- и КР- спектроскопии
2.2.7. Методика РФЭ-спектроскопии
ГЛАВА З.ЗАКОНОМЕРНОСТИ СОРБЦИИ ХЛОРОКОМПЛЕКСОВ ПЛАТИНЫ
(IV) И ПАЛЛАДИЯ (II) ИОНИТАМИ РОССИОН И ВОЛОКНАМИ
3.1. Равновесие при сорбции хлорокомплексов платины (IV) и палладия (И) ионитами РОССИОН
3.2. Влияние сульфат-иона на равновесие при сорбции хлорокомплексов платины (IV) и палладия (II)

3.3. Кинетические закономерности сорбции платины (IV) и палладия (II) на анионитах РОССИОН
3.4. Механизм сорбции платины (IV) и палладия (II) ионитами РОССИОН-5 и РОССИОН-Ю
3.5. Сорбция хлорокомплексов платины (IV) и палладия (II) волокнами
ГЛАВА 4.ИОНООБМЕННОЕ ИЗВЛЕЧЕНИЕ МПГ ИЗ ПРОМЫШЛЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РАСТВОРОВ
4.1. Извлечение палладия (II) из растворов, содержащих медь (II)
4.2. Сорбционное извлечение ПМ из технологических растворов ОАО «ГМК «Норильский никель»
4.2.1. Извлечение иридия (III) и (IV) ионообменными смолами РОССИОН и волокнами
4.2.2. Характеристика технологических растворов ОАО «ГМК «Норильский никель»
4.2.3. Механическая прочность анионитов РОССИОН-1 и, РОССИОН-5,
РОССИОН
4.2.4. Извлечение ПМ из растворов после выщелачивания отходов КЗЦМ и растворов доосаждения ДМ с добавлением хлорида натрия
4.2.5. Извлечение ПМ из сульфатных растворов с добавкой хлорида натрия и предварительным хлорированием растворов ионитами и волокнами
4.2.6. Сорбция ПМ из сульфатных растворов с добавлением хлорида и нитрита натрия
4.2.7. Извлечение ПМ из растворов ванн анодного растворения смолами и волокнами в ваннах с нерастворимыми анодами
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

Среди многих методов извлечения металлов платиновой группы сорбционные методы с использованием ионообменных смол в последнее время находят широкое распространение. Этому способствует успех, достигнутый в области синтеза новых селективных смол, содержащих специфические группировки атомов, характерные для ионов платиновых металлов. Особое внимание при концентрировании платиновых металлов уделяется азот- и азотсеросодержащим сорбентам, как наиболее эффективным.
На ОАО «Омскхимпром» выпускаются анионообменные смолы РОССИОН, содержащие аммониевые основания и первичные, вторичные, третичные аминогруппы, сорбционные свойства которых по отношению к металлам платиновой группы до настоящего времени были не изучены. Эти смолы успешно использовались лишь для извлечения урана, золота и в водоподготовке.
Актуальность работы. Долгое время исследователями уделялось внимание лишь выбору селективных ионитов и исследованию их сорбционных характеристик по отношению к платиновым металлам. Поэтому необходимость проведения исследований, направленных на установление механизма сорбции этих металлов из растворов, состава образующихся комплексов в фазе сорбентов, а также на изучение кинетических закономерностей сорбции, становится очевидной. Следовательно, проведение подобных исследований может стать научной основой для понимания процессов, происходящих в фазе сорбентов, способствовать целенаправленному выбору ионитов для селективной сорбции платиновых металлов, разработки принципиально новых ионообменных смол и созданию способа переработки технологических растворов, содержащих металлы платиновой группы, с последующей регенерацией ионитов.
Диссертационная работа выполнялась в соответствии с планом НИР ИХХТ СО РАН г. Красноярска по теме: «Изучение сорбции платиновых

энергии активации анионитов РОССИОН-5 и РОССИОН-Ю. Результаты приведены в таблице 3.2.
104/Т
Рис.3.9. Зависимость коэффициента диффузии Б от температуры Т при сорбции платины (А, •) и палладия (♦,■) на анионитах РОССИОН-5 (А» и РОССИОН-Ю (•,■)
Таблица 3
Коэффициенты диффузии и энергии активации при сорбции платины (IV) и палладия (П)на ионитах РОССИОН-5 и РОССИОН-Ю
Ионит Т,К Коэффициент диффузии, см2/с Энергия активации, кДж/моль
платины (IV) палладия (II) платины (IV) палладия (II)
РОССИОН-5 313 6,19-10'9 8ДТ10'9 21,8 18,5
333 9,66-10‘9 1,25-10'8
353 1,6-10'8 1,73-10‘8
О г"Н 55 313 8,89-10'9 3,15-10‘9
О 55 и 333 1,52-10’8 5,60-10'9 20,1 23,1
и
о Рч 353 2,14-Ю'8 9,24-10'9
Известно [67, 95], что если энергия активации обмена составляет 17—25 кДж/моль, то лимитирующей стадией является «пленочная» диффузия, а если энергия активации составляет 21—42 кДж/моль, то «гелевая» диффузия. Таким образом, по полученным кинетическим зависимостям и вычисленным значениям энергии активации можно сделать вывод, что кинетика сорбции