Интенсификация процессов сорбционного извлечения анионов хрома (VI), молибдена (VI) и вольфрама (VI) из водных растворов

• Автор: Гетоева, Елена Юрьевна
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Владикавказ
• Количество страниц: 178 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Аналитический обзор литературы. Постановка задачи

исследования, цели исследования

1.1 Аналитический обзор сорбционного метода очистки

хромсодержащих сточных вод гальванопроизводства

1.2 Аналитический обзор сорбционного метода очистки

водных растворов молибдена и вольфрама

Цель и задачи

ГЛАВА 2. Характеристика применяемых материалов. Методика проведения экспериментов. Расчёты и методы исследования

2.1 О некоторых особенностях комплексных соединений

хрома, молибдена и вольфрама в связи с электронными структурами их атомов
2.2 Общие характеристики материалов примененных в
качестве сорбентов для извлечения хрома, молибдена и вольфрама из водных растворов
2.3 Методика проведения экспериментов и расчётов
различных физических параметров процесса сорбции хрома, молибдена и вольфрама из водных растворов
2.4 Метод снятия ИК - спектров: метод суспензии
ГЛАВА 3 Исследования зависимости сорбции ионов хрома (VI) из водных растворов от параметров процесса на промышленных ионитах
3.1 Сорбция ионов хрома (VI) из водных растворов на
промышленных ионитах марок АМП, АМ-26 и АУ с предварительной кислой обработкой без регулирования кислотно-щелочных параметров исходного раствора
3.2 Сорбция ионов хрома (VI) из водного раствора на АУ, с
предварительной кислой, щелочной и водной обработкой и коррекцией величины pH раствора в процессе сорбции
3.3 Сорбция ионов Сг (VI) из водного раствора на анионите
АМ-26 с предварительной кислой обработкой без коррекции величины pH раствора
3.4 Сорбция ионов хрома (VI) из водного раствора на АМ-26 с предварительной кислой, щелочной и водной обработкой и коррекцией величины pH до заданного

исходного значения
3.5 Сорбция ионов хрома (VI) из водного раствора на анионитах марок АМ-26 и АМП с предварительной кислой, щелочной и водной обработкой и коррекцией pH раствора с большими начальными концентрациями
3.6 Кинетические параметры ионного обмена хрома (VI) из
водного раствора на анионитах марок АМ-26 и АМП
3.7 Анализ ИК-спектров анионита марки АМ-
насыщенного ионам хрома
Выводы к главе
ГЛАВА 4 Исследование зависимости сорбции ионов молибдена (VI) и вольфрама (VI) из водных растворов от параметров процесса на анионите марки АМ-
4.1 Сорбция ионов молибдена (VI) из водного раствора на
анионите марки АМ-
4.2 Сорбция ионов вольфрама (VI) из водного раствора на
анионите марки АМ-
4.3 Кинетические параметры ионного обмена вольфрама
(VI) из водного раствора на анионите марки АМ-26
4.4 Анализ ИК-спектров анионита марки АМ-26,
насыщенного ионами вольфрама
4.5 Анализ ИК-спектров анионита марки АМ-26,
насыщенного ионами молибдена
Выводы к главе
ГЛАВА 5 Анализ процессов сорбции анионов Сг (VI), Мо (VI),
АУ (VI) и технологические возможности использования результатов исследований
5.1 Анализ процессов сорбционного извлечения анионов
СгОЛ), Мо (VI) и XV (VI)
5.2 Технологические возможности использования
результатов исследования
5.3 Сорбция ионов хрома (VI) из водного раствора на
природных углеродосодержащих сорбентах - семена клевера и люцерны
Выводы к главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

Введение
Актуальность темы.
В современной гидрометаллургической промышленности сорбция широко используется для улучшения качества сырья и продуктов, глубокой очистки технологических растворов. Большое значение имеют ионообменные методы, которые в сочетании с другими известными методами могут обеспечить не только соблюдение экологических требований, но и регенерацию ценных компонентов. Сорбционная технология характеризуется высокой избира-тельностью по отношению к извлекаемому целевому металлу, что позволяет вести процесс при малой продолжительности технологического цикла, сравнительно небольших затратах и расходах химических реагентов. В соответствии с этим становится возможной переработка бедного сырья, извлечение металлов из которого прежде считалось экономически невыгодным.
Извлечение Сг, Мо и У имеет значение при переработке как руд, так и вторичных отходов, содержащих эти компоненты. Потребность в этих металлах неуклонно растёт, в то время как их добыча значительно снизилась. Поэтому разработка технологий способов извлечения ионов цветных металлов из технологических растворов и вторичных ресурсов является решением не только экологических проблем, связанных с утилизацией промышленных отходов, но и решает вопрос получения чистых металлов и их соединений.
Актуальной становится задача интенсификации процессов сорбционной очистки, связанная со множеством факторов, таких как характеристика растворов, выбор и подготовка сорбентов и так далее. Разработка новых способов более глубокой и интенсивной очистки сточных и технологических вод от загрязняющих компонентов, а также выявление оптимальных условий их максимального удаления являются важными технологическими и экологическими аспектами.
Целью работы является интенсификация процессов ионного обмена на основе выявления оптимальных условий сорбции и способов их реализации в процессе извлечения ионов тяжёлых металлов, таких как хром, молибден и вольфрам.
Пористый анионит АМ-26 [77] смешанной основности со сферическими гранулами со стиролдивенилбензольной полимерной матрицей содержащей бензилдиметил-аминные и дибензилдиметиламмониевые функциональные группы. Отличается от ряда других сорбентов высокой механической прочностью. Крупность гранул 0,63-1,6 мм; удельное набухание 2,7-3,2 см3/г; удельная поверхность 50-100 м2/г; общий объём пор 0,80-0,87 см3/г, механическая прочность 98-99 %; ПОЕ 3,3-3,7 мг-экв/г. Максимально допустимая рабочая температура - 70° С.
Основные физические и химические свойства АМ-
Внешний вид непрозрачные сферические гранулы бело-желтого цвета
Ионная форма хлоридная
Полная обменная емкость по
С1-иону, в мг-экв/г 3,
Содержание СОГ, в % 17,
Удельный объем при набухании в дистиллированной воде, в мл/г 3,
Пористость, в %
Механическая прочность, в % 99,
Емкость по:
золоту, в мг/г 9,
меди, в мг/г 3,
цинку, в мг/г 8,
железу, в мг/г 5,
никелю, в мг/г 0,
по примесям, в мг/г 24,
Селективность по золоту 0.
• Обладает высокой механической прочностью, химической и осмотической устойчивостью.
• Имеет высокую кинетику и селективность ионного обмена.
• Легко десорбируется и восстанавливает свойства при регенерации.
• Химически стоек к воздействию щелочей, кислот, окислителей.
На рис. 2.2.1 показана фотография анионита АМ-26 с увеличением в 100 раз.