Разработка процесса и технологии извлечения серебра из растворов биосорбентами

• Автор: Безрукова, Жанна Николаевна
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 138 с. : ил.

Глава I. Современное состояние теории и практики

извлечения благородных металлов из промышленных

растворов.

1.1. Сорбция с применением ионитов

1.2. Сорбция с применением активных углей

1.3. Извлечение благородных металлов с применением биосорбентов

Глава 2. Обоснование и выбор направления исследований,

методика и оценка точности проведенных исследований.

2.1. Обоснование и выбор направления исследований

2.2. Методика эксперимента и оценка точности проведенных исследований

Глава 3. Результаты экспериментов и их обсуждение

3.1. Изучение поведения микробных биомасс как 43 сорбционного материала
3.1.1. Характеристика состава и свойств микробных 43 биомасс
3.1.2. Изучение поведения микробных биомасс в 45 нейтральных и кислых средах
3.1.3. Определение статической обменной емкости для 47 различных видов биомасс
3.2. Изучение влияния технологических параметров на
биосорбционное извлечение серебра
3.2.1. Влияние pH среды на биосорбцию серебра
3.2.2. Влияние температуры на биосорбцию серебра
3.2.3. Влияние продолжительности процесса на биосорбцию серебра
3.2.4. Изотермы сорбции серебра биомассами микроорганизмов
3.2.5. Исследование закономерностей сорбции серебра биосорбентами в динамических условиях
3.2.6. Десорбция серебра с биосорбента в статическом и динамическом режимах
3.3. Равновесно-кинетический анализ сорбции серебра линкомицином
3.4. Механизм сорбции серебра
Глава 4. Извлечение благородных металлов из
промышленных растворов и сточных вод.
4.1. Характеристика серебросодержащих производственных растворов и сточных вод ОАО ЩЗ ВДМ
4.2. Изучение поведения примесных металлов при
сорбции из индивидуальных растворов
4.3. Биосорбционное извлечение серебра из производственных растворов в статических и динамических условиях
4.4. Извлечение серебра из промывных растворов участка получения серебряных солей и порошков
4.5. Полупромышленные испытания биосорбционного извлечения серебра из растворов на ОАО «Щёлковский завод вторичных драгоценных металлов»
4.6. Разработка модели управления процессом биосорбции серебра
Общие выводы.
Библиографический список.
Приложение
В настоящее время сереброперерабатывающий комплекс России испытывает значительные трудности, связанные с распадом Советского Союза и потерей металлургической базы по переработки концентратов, получаемых из собственно серебряных руд. Такая ситуация привела к тому, что общий объем производства первичного серебра в России сократился за период с 1993 года по 2002 год более чем на 20%. С другой стороны расширяются сферы применения серебра и повышается на него спрос, что требует дальнейшего увеличения его производства.
Помочь решению этой проблемы может вторичная переработка материалов и отходов, содержащих серебро. Использование вторичных ресурсов характеризуется высокими показателями экономической эффективности. Во многих случаях при выделении металлов из отходов выход и степень извлечения целевого продукта намного выше, чем при использовании первичного сырья, так как процесс включает меньшее число стадий, уменьшается расход энергии, сокращаются производственные площади и территории, отводимые под отвалы, и снижаются трудовые затраты. Важным аспектом проблемы комплексной переработки отходов является охрана окружающей среды - предмет внимания всего человечества. Строжайшие требования предъявляются к тому, чтобы содержание вредных веществ в отходах предприятий было ниже предельно допустимых концентраций, установлены строгие нормы для допустимых выбросов, увеличились размеры штрафов для выбросов.
При извлечении благородных металлов из первичного и вторичного сырья особо остро стоит вопрос о полноте извлечения их в конечные продукты из-за высокой стоимости. Это справедливо в большей мере в отношении золота, а в отношении повышения извлечения серебра при относительно невысокой цене, около 6-7 рублей за один грамм, не все технологические приемы могут быть экономически оправданы. Типичным

1 -5 серебро представлено преимущественно в форме катиона. В этой области pH функциональные группы биополимеров протонированы. При взаимодействии катионов серебра с активными центрами связывания происходит высвобождение протонов по реакции:
11СООН + А%+ £ Г1-СОО-А§ + Н+
Я-БН + = R-S-Ag + Н+ идр.
Поэтому при повышении pH среды равновесие указанных реакций сдвигается вправо, что приводит к увеличению сорбционной способности биомассы. Следовательно, с увеличением pH среды сорбция серебра увеличивается.
Проведены испытания на трех видах биомасс с различной сорбционной способностью - на леворине, фузидине и эритромицине. Как видно из рисунка 3.2, извлечение серебра указанными биомассами происходит в широком диапазоне значений pH - от 1 до 6 и составляет не ниже 45%. Общей закономерностью для всех биомасс является возрастание извлечения с ростом pH. Наиболее значительный рост наблюдается в диапазоне значений от 1 до 4 и особенно резко при низких значениях - от 1 до 2. Продуценты всех трех биомасс - леворина, фузидина и эритромицина изначально имеют щелочную реакцию, поэтому биосорбция на этих биомассах протекает наиболее эффективно. Относительно меньшее извлечение получено на биомассе линкомицина, водная вытяжка которой имеет pH 3,3.
3.2.2. Влияние температуры на биосорбцию серебра.
Зависимость биосорбции серебра от температуры как фактора, влияющего на скорость сорбционных и диффузионных процессов, интересна с точки зрения поведения самого материала. Опыты проводились в термостатированных сосудах в интервале температур от 10 до 80 °С.