Извлечение рения из сернокислых растворов новыми сорбентами тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.17.02, кандидат технических наук Кхаинг Зо Наинг
- Специальность ВАК РФ05.17.02
- Количество страниц 163
Оглавление диссертации кандидат технических наук Кхаинг Зо Наинг
ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Сырьевые источники рения
1.2. Химическое состояние рения в водных растворах
1.3. Сорбционные методы извлечения рения
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Технология редких, рассеянных и радиоактивных элементов», 05.17.02 шифр ВАК
Сорбция рения наноструктурированными анионитами из сернокислых и сернокислофульватных урансодержащих растворов2013 год, кандидат технических наук Шиляев, Андрей Владимирович
Исследование сорбционных методов извлечения рения из промывной кислоты и разработка технологии получения высокочистого перрената аммония2012 год, кандидат технических наук Захарьян, Семен Владимирович
Сорбция рения хитозан-углеродными волокнистыми материалами2009 год, кандидат химических наук Плевака, Алексей Васильевич
Разработка и усовершенствование ионообменных методов извлечения рения /YII/ из молибденитовых концентратов и нетрадиционного сырья1996 год, кандидат химических наук Балмасов, Григорий Федорович
Гидрометаллургический способ получения чистых оксидов цинка и германия из шлака медно-свинцового производства2009 год, кандидат технических наук Чистяков, Алексей Александрович
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Извлечение рения из сернокислых растворов новыми сорбентами»
В развитии мирового рынка рения за последнее десятилетие наблюдается тенденция роста потребления рения за счет расширения его применения в суперсплавах, используемых в авиаракетнокосмической технике, а также при изготовлении платино-рениевых катализаторов для производства высокооктанового бензина. В относительно малых количествах рений требуется для парового напыления, изготовления нитей накаливания для спектрографов и специальных галогенных ламп, а также анодов для рентгеновского оборудования. Наблюдается значительное снижение предложения при росте спроса на него [1-3].
В ряду наиболее дорогостоящих металлов рений, оцениваемый в 3200 долл./кг (99,5 долл./тр. унц.), располагается на восьмом месте [3].
Благодаря халькофильным свойствам рений концентрируется в медно-молибден-порфировых, медных и урановых месторождениях - традиционных сырьевых источниках рения [4]. В структуре сырьевой базы за рубежом (США, Чили, Мексика и др.) основное место занимают медно-молибденовые месторождения, а в странах СНГ - медистые песчаники.
В Мьянме имеются месторождения медных [5] и урановых (на границе с Китаем) [6] руд. Сведения по содержанию рения в них отсутствуют.
При пирометаллургической переработке медного сырья (электроплавка, конвертирование, обжиг) основная часть рения так же, как и при окислительном обжиге молибденитовых концентратов, переходит в газовую фазу и улавливается в системах пылегазоулавливания в промывном отделении сернокислотного цеха с образованием так называемой промывной серной кислоты.
В России в настоящее время отсутствуют собственные сырьевые источники рения и производство рениевой продукции. Наряду с этим Россия является одной из ведущих стран мира в области авиакосмической и нефтеперерабатывающей промышленности, а также одним из крупнейших в мире производителей платины и могла бы встать в ряд мировых поставщиков РМ1е катализаторов. В связи с этим рост потребления рения в России, по-видимому, неизбежен. При ограниченной возможности импорта рения необходимо развитие собственной минерально-сырьевой базы и производства рения за счет извлечения его из нетрадиционного минерального сырья [7, 8].
Попутное извлечение рения может быть организовано при подземном выщелачивании урановых руд [4, 9, 10, 11], которое осуществляется в основном с использованием в качестве выщелачивающего агента растворов серной кислоты. Технологические схемы предусматривают сорбцию рения и урана из сернокислых растворов на анионитах с разделением их на стадии десорбции.
В ходе промышленных испытаний на Навоийском горно-металлургическом комбинате (Узбекистан) установлено, что применяющийся в сорбционном переделе сильноосновный анионит АМП извлекает одновременно уран (97 %) и незначительную часть рения - 20% [12]. Основное его количество переходит в сернокислые растворы, образующиеся после сорбции урана.
Десорбция рения с сильноосновных анионитов затруднена и протекает с использованием растворов, содержащих нитрат-ион, присутствие которого отрицательно влияет на качество порошка перрената аммония, получаемого на последующем переделе.
Таким образом, при переработке традиционного и некоторых видов нетрадиционного рениевого сырья образуются сернокислые растворы. Зачастую при извлечении рения, как попутного металла, возникают проблемы элюирования его с селективных сорбентов, используемых и для выделения основного элемента.
Целью работы является разработка методов сорбционного извлечения рения из сернокислых растворов с использованием новых материалов, обеспечивающих элюирование рения аммиачными растворами.
В работе ставились следующие задачи: -опробование и выбор активных углей (производители: фирма NINGXIA HUI AUTONOMUS REGION IMP. AND EXP. CORP., Китай; Министерство по науке и технологиям, Мьянма), позволяющих эффективно извлекать рений из сернокислых растворов;
-исследование равновесных, кинетических и динамических характеристик сорбции рения из сернокислых растворов выбранными активными углями; -опробование и выбор новых сорбентов (фирм Пьюролайт, Великобритания; Ланксес, Германия) для извлечения рения из сернокислых растворов; -исследование равновесных, кинетических и динамических характеристик сорбции рения из сернокислых растворов, а также десорбции рения аммиачными растворами с использованием выбранных новых сорбентов; -сравнение характеристик сорбционных материалов и выдача рекомендаций для их использования в технологии рения.
В работе получены следующие существенные научные результаты.
Проведены систематические исследования сорбционных характеристик по рению активных углей, полученных из каменноугольного сырья (Китай) (16 образцов) и скорлупы кокосового ореха (уголь-М, Мьянма).
Показано, что изотермы сорбции рения из сернокислых растворов (рН 2) углями АУ-1, АУ-4, АУ-5, АУ-12 и АУ-14, лучшими из исследованных в работе, имеют выпуклую форму и описываются уравнением Ленгмюра. Порядок эффективных коэффициентов диффузии рения в углях свидетельствует о протекании сорбции в диффузионной области.
Найдены условия высокотемпературной реагентной активации угля-М, которые позволили увеличить емкостные свойства по рению почти в 3 раза.
Показано, что при извлечении рения в динамических условиях углем АУ-1 основное количество рения (80%) концентрируется в элюате в интервале колоночных объемов 3-5. При этом степень концентрирования рения за один цикл сорбции-десорбции составила 48.
Изучено влияние серной кислоты на сорбцию рения макропористыми слабоосновными анионитами Леватит МР 62 и Пьюролайт А 170 в интервале кислотности от рН 5 до 2 моль/дм3. Показано, что коэффициент распределения рения снижается при увеличении концентрации серной кислоты, начиная с рН 2.
Показано, что изотерма сорбции рения анионитом Леватит МР 62 из сернокислого раствора (концентрация кислоты 100 г/л) линейна и описывается уравнением Генри, изотермы сорбции рения анионитом Пьюролайт А 170 из растворов с концентрацией серной кислоты: рН 2, 50 и 100 г/л имеют выпуклый характер и описываются уравнением Ленгмюра.
Установлено, что сорбция рения слабоосновными анионитами Леватит МР 62 и Пьюролайт А 170 протекает во внутридиффузионной области.
Определена полная динамическая обменная емкость по рению анионитов Леватит МР 62 и Пьюролайт А 170 при сорбции из сернокислых растворов (концентрация кислоты 100 г/л). Рассчитана степень концентрирования рения за один цикл сорбции-десорбции, которая не превышает 20 и 52, соответственно.
С использованием модели динамики для случая линейного участка изотермы сорбции и внутридиффузионной кинетики определены коэффициенты внутренней диффузии рения в угле АУ-1 и анионитах Леватит МР 62 и Пьюролайт А 170.
Показано, что по увеличению коэффициентов разделения рения и урана при сорбции из сернокислых растворов (рН 2) сорбенты можно расположить в ряд: АУ-1 (230,8) >Пьюролайт А 170 (15,1) > Леватит МР 62 (1,5). Ванадий сорбируется только активным углем АУ-1 с коэффициентом разделения 14,3.
Практическая ценность работы.
В широком диапазоне изучены сорбционно-десорбционные характеристики новых материалов применительно к извлечению рения из сернокислых растворов, образующихся при переработке медных и урановых руд. Выданы рекомендации по режимам извлечения рения активным углем АУ-1 и слабоосновным анионитом Пьюролайт А 170 из сернокислых растворов различного состава.
Основные результаты работы докладывались на XIII Российской конференции по экстракции (Москва, 2004); Научной сессии МИФИ-2006 (Москва, 2006), Международной конференции «Успехи в химии и химической технологии» МКХТ-2006 (Москва, 2006), Международной конференции «Теоретические аспекты использования сорбционных и хроматографических процессов в металлургии и химической технологии» (Екатеринбург, 2006).
По результатам работы имеется 8 публикаций.
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
Похожие диссертационные работы по специальности «Технология редких, рассеянных и радиоактивных элементов», 05.17.02 шифр ВАК
Сорбционные аспекты ресурсосбережения в технологии производства гепарина2001 год, кандидат химических наук Ганем Аль Мусанна
Сорбционное извлечение рения и урана из сернокислых растворов подземного выщелачивания полиметаллического сырья2022 год, кандидат наук Вацура Фёдор Ярославович
Исследование сорбции германия и ванадия из водных растворов некоторыми анионитами1985 год, кандидат химических наук Кахатано, Джеймс Муташаба Джонатан
Физико-химические закономерности сорбции платины(IV) и палладия(II) анионообменными сорбентами2005 год, кандидат химических наук Шиндлер, Анастасия Андреевна
Процессы адсорбционной доочистки промышленных сточных вод от ионов никеля и цинка в адсорберах с псевдоожиженным слоем2013 год, кандидат технических наук Макаров, Алексей Викторович
Заключение диссертации по теме «Технология редких, рассеянных и радиоактивных элементов», Кхаинг Зо Наинг
выводы
1. Исследована возможность сорбционного извлечения рения активным углем на основе кокосового сырья (Департамент науки и технологии, Министерство по науке и технологиям, Мьянма). Найдены условия высокотемпературной реагентной активации угля с использованием хлорида цинка и фосфорной кислоты, которые позволили увеличить емкостные свойства по рению почти в 3 раза. Показано, что изотерма сорбции рения этим углем описывается уравнением Ленгмюра с константой 0,83±0,16 в диапазоне равновесных концентраций (1,9+7,8) • 10'4 ммоль/дм3 (R2 - 0,9954). Время полупревращения То,5 при сорбции рения составило 120 мин.
2. Изучены сорбционные характеристики по рению активных углей, полученных из каменноугольного сырья (фирма NINGXIA HUI AUTONOMUS REGION IMP. AND EXP. CORP., Китай) (16 образцов). Показано, что изотермы сорбции рения из сернокислых растворов (рН 2) углями АУ-1, АУ-4, АУ-5, АУ-12 и АУ-14, лучшими из исследованных, имеют выпуклую форму и описываются уравнением Ленгмюра. Константы Ленгмюра уменьшаются в ряду: АУ-14 (1,10±0,06) > АУ-5 (0,84±0,01) >АУ-1 (0,70±0,02) > АУ-4 (0,64±0,02) > АУ-12 (0,56±0,03).
3. Методом ограниченного объема раствора получены интегральные кинетические кривые сорбции рения из сернокислых растворов и рассчитаны эффективные коэффициенты диффузии рения в угли, которые уменьшаются в следующем ряду: АУ-4 (2,6 • 10'") > АУ-12 (1,7 • КГ11) > АУ-5 (1,5 • 10"п) >АУ-1 (1,3 • Ю"11) > Norit (7,7 • 10"12)> АУ-14 (7,1 • 10"12). Порядок коэффициентов диффузии свидетельствует о протекании процесса сорбции рения в диффузионной области.
4. Изучена динамика сорбции и десорбции рения активными углями АУ-1 и Norit из сернокислых растворов (рН 2) в сравнительных условиях. Полная динамическая обменная емкость этих углей составила 33,0 и 29,7 мг/г, соответственно. Основное количество рения в аммиачном элюате (80%) концентрируется в интервале колоночных объемов: 3-5 (уголь АУ-1) и 2-5 (Могк). При этом степень концентрирования рения за один цикл сорбции-десорбции углем АУ-1 составила 48, а углем Когк - 32.
5. С использованием модели динамики для случая линейного участка изотермы сорбции и внутридиффузионной кинетики определены коэффициенты внутренней диффузии рения в активном угле АУ-1, которые составили при линейной скорости потока 0,07- 0,2 см/с (1,5+3,0)-Ю"10 м2/с.
6. Изучено влияние серной кислоты на сорбцию рения макропористыми слабоосновными анионитами Леватит МР 62 и Пьюролайт А 170 в интервале кислотности от рН 5 до 2 моль/дм . Показано, что коэффициент распределения рения снижается при увеличении концентрации серной кислоты, начиная с рН 2. В интервале значений рН 3+5 он имеет максимальное значение, равное (2,02,5) • 104 см3/г (Леватит МР 62) и (1,0-1,4) • 104 см3/г (Пьюролайт А 170).
7. Изучены равновесные характеристики сорбции рения слабоосновными анионитами Леватит МР 62 и Пьюролайт А 170 из его разбавленных растворов. Изотерма сорбции рения анионитом Леватит МР 62 из сернокислого раствора с концентрацией 100 г/л линейна в интервале равновесных концентраций рения (2+20) • 10" ммоль/дм и описывается уравнением Генри с константой К (480±60) см3/г (Я2 - 0,8828). Изотермы сорбции рения анионитом Пьюролайт А 170 из растворов с концентрацией серной кислоты: рН 2, 50 и 100 г/л в
3 3 интервале равновесных концентраций рения (4,4+95,1)40" ммоль/дм с высоким коэффициентом корреляции (более 0,99) описываются уравнением Ленгмюра с константами (6,0±0,1)-10"2, (8,4±0,1)-10"2, (1,4±0,1)-10'3, соответственно, из раствора с концентрацией серной кислоты 200 г/л
3 2 уравнением Генри с константой 3,2±0,5 дм /г (Я - 0,9208).
8. Методом ограниченного объема раствора изучена кинетика сорбции рения анионитами Леватит МР 62 и Пьюролайт А 170 в интервале температур 293 + 313 К. Обработкой кинетических данных в функциональных координатах -1п (1-Б) - т установлено, что сорбция рения анионитом Леватит МР 62 протекает во внутридиффузионной области. С учетом времени полуобмена рассчитаны
51 эффективные коэффициенты диффузии рения в этом анионите, которые составили в интервале температур 293 ч- 313 К (3,24-5,8) • 10'12 м2/с. Методом прерывания установлено, что сорбция рения из сернокислых растворов анионитом Пьюролайт А 170 протекает также во внутридиффузионной области, что подтверждается логарифмическим характером зависимости степени насыщения Р от Вт и линейным - зависимости В1 от X. С использованием критерия гомохронности Фурье рассчитаны коэффициенты внутренней диффузии рения в этом анионите, которые составили, м2/с: 3,1-10"12 (293 К), 3,3-Ю"12 (303 К) и 3,8-10"12 (313 К). По уравнению, подобному уравнению Аррениуса, рассчитано среднее значение энергии активации в диапазоне температур 293-313 К - 23,0±4,6 кДж/моль (Леватит МР 62) и 8.3±2.5 кДж/моль (Пьюролайт А 170).
9. В статических условиях изучена десорбция рения со слабоосновного анионита Леватит МР 62 раствором аммиака. Установлено, что при исходной емкости анионита по рению, изменяющейся в диапазоне (1,8 4- 4,0) • 10"4 ммоль/г, степень его элюирования превышает 50 % за один контакт. Изучена десорбция рения с анионита Пьюролайт А 170 раствором аммиака в интервале температур 293-313 К. Показано, процесс десорбции протекает в диффузионной области.
10. Изучена динамика сорбции рения анионитами Леватит МР 62 и Пьюролайт А 170 из сернокислых растворов (концентрация серной кислоты ~ 1 моль/дм3). Полная динамическая обменная емкость анионита Леватит МР 62 по рению не превышает 9- 10"4 ммоль/г, анионита Пьюролайт А 170 - 8 • 10"4 ммоль/г.
11. Получены выходные кривые десорбции рения раствором аммиака с анионитов Леватит МР 62 и Пьюролайт А 170. Основное количество рения в элюате (80%) концентрируется в интервале колоночных объемов: 0,5-7 (Леватит МР 62) и 0,5-10 (Пьюролайт А 170). При этом степень концентрирования рения за один цикл сорбции-десорбции не превышает 20 и 52, соответственно.
12. С использованием модели динамики для случая линейного участка изотермы сорбции и внутридиффузионной кинетики определены коэффициенты внутренней диффузии рения, которые составили при линейной скорости потока 0,04-0,21 см/с (1,0-1,4)-10"10 м2/с ( для Леватит МР 62) и при линейной скорости потока 0,04 -г 0,21 см/с - (1,1-4-1,6)-10'12 м2/с (для Пьюролайт А 170).
13. Установлено, что с ростом концентрации как хлорид-, так и сульфат- ионов в растворе независимо от концентрации серной кислоты коэффициент распределения рения в активном угле АУ-1 и анионитах Леватит МР 62 и Пьюролайт А 170 падает незначительно.
14. Изучена сорбция рения из разбавленных сернокислых растворов (рН 2) в присутствии урана и ванадия. По увеличению коэффициентов разделения рения и урана сорбенты можно расположить в ряд: АУ-1 (230,8) >Пьюролайт А 170 (15,1) > Леватит МР 62 (1,5). Ванадий сорбируется только активным углем АУ-1 с коэффициентом разделения 14,3.
15. Выданы рекомендации по извлечению рения активным углем АУ-1 и анионитом Пьюролайт А 170 из сернокислых растворов, образующихся при комплексной переработке медных и урановых руд.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
На фоне дефицита рения на мировом рынке и резкого увеличения стоимости этого металла (более чем в два раза за последние полгода - до 3500 долл./кг) [3] перспективным и актуальным представляется поиск его новых сырьевых источников. Традиционно рений получают из молибденового, медного и уранового сырья.
На территории Мьянмы месторождения молибденовых руд отсутствуют. Имеются запасы урановой руды на границе с Китаем [6]. Крупные месторождения медных руд перерабатываются совместно с другими странами - Канадой, Японией и др. [5]. Информация о содержании рения в этих потенциальных сырьевых источниках отсутствует.
При переработке медного сульфидного и уранового сырья образуются сернокислые растворы, из которых в мировой практике извлекают рений. При этом кислотность промывной серной кислоты изменяется в широком диапазоне -от 30 до 400 г/л. Урановые растворы, как правило, имеют сравнительно низкую кислотность в рН-диапазоне. Содержание рения в этих объектах может
1 Л колебаться от 0,1 мг/дм до 100-150 мг/дм .
Существующие технологии попутного извлечения рения из сернокислых растворов предусматривают использование таких гидрометаллургических методов, как сорбция или экстракция. Для получения товарного продукта в виде перрената аммония особенностью их является необходимость применения в качестве элюирующего или реэкстрагирующего агента растворов аммиака или аммиачных солей. Этому требованию отвечает использование таких сорбентов, как активные угли, слабоосновные иониты, содержащие группы первичных, вторичных или третичных аминов, а также соответствующие экстрагенты.
Производство в России селективных по рению сорбентов, позволяющих осуществлять десорбцию рения аммиачными растворами, в настоящее время отсутствует.
Определение сорбционных характеристик новых сорбентов, обеспечивающих селективное извлечение рения из сернокислых сред и элюирование его растворами аммиака, явилось предметом исследований в диссертационной работе.
Работа проводили в двух направлениях: -определение равновесных, кинетических и динамических характеристик активных углей (производители - фирма NINGXIA HUI AUTONOMUS REGION IMP. AND EXP. CORP, Китай; Департамент науки и технологии, Министерство по науке и технологиям, Мьянма) на рений при извлечении его из разбавленных сернокислых растворов;
-опробование и выбор сорбентов (фирм Пьюролайт, Великобритания; Байер (Ланксес), Германия) для извлечения рения из сернокислых растворов; исследование равновесных, кинетических и динамических характеристик сорбции рения из сернокислых растворов, а также десорбции рения аммиачными растворами с использованием выбранных новых сорбентов.
Исследована возможность сорбционного извлечения рения активным углем на основе кокосового сырья (Департамент науки и технологии, Министерство по науке и технологиям, Мьянма). Найдены условия высокотемпературной реагентной активации угля с использованием хлорида цинка и фосфорной кислоты, которые позволили увеличить емкостные свойства по рению в 2-3 раза. К сожалению, при проведении сорбции в динамических условиях проскок рения наступает почти сразу даже при малой скорости пропускания раствора, а степень концентрирования не превысила 6,3.
Проведены систематические исследования сорбционных характеристик по рению активных углей, полученных из каменноугольного сырья (фирма NINGXIA HUI AUTONOMUS REGION IMP. AND EXP. CORP., Китай) (16 образцов). Наилучшими характеристиками при извлечении рения из сернокислых растворов (рН 2) и элюировании раствором аммиака обладают активные угли АУ-1, АУ-4, АУ-5, АУ-12, АУ-14. Показано, что изотермы сорбции рения из сернокислых растворов исследуемыми активными углями имеют выпуклую форму и описываются уравнением Ленгмюра.
Методом ограниченного объема раствора получены интегральные кинетические кривые сорбции рения из сернокислых растворов выбранными углями. Скорость сорбции рения исследованными углями и, соответственно, эффективные коэффициенты диффузии рения в угли уменьшаются в следующем ряду: АУ-4 (2,6 ■ Ю"11) > АУ-12 (1,7 ■ 10'11) > АУ-5 (1,5 ■ КГ11) >АУ-1 (1,3 ■ КГП) > Norit (7,7 • 10"12)> АУ-14 (7,1 • 10"12). Порядок коэффициентов диффузии свидетельствует о протекании процесса сорбции рения в диффузионной области.
Изучена динамика сорбции рения углями АУ-1 и Norit (одним из лучших в мировой практике) из сернокислых растворов (рН 2) в сравнительных условиях.
С использованием модели динамики для случая линейного участка изотермы сорбции и внутридиффузионной кинетики путем сравнения экспериментальных и теоретических выходных кривых сорбции определены коэффициенты внутренней диффузии рения в активном угле АУ-1, которые составили при линейной скорости потока 0,07-0,2 см/с (1,5-3,0)-Ю"10 м2/с.
Полная динамическая обменная емкость углей АУ-1 и №)п! составила 33,0 и 29,7 мг/г, соответственно. Основное количество рения в элюате (80%) концентрируется в следующих интервалах колоночных объемов: 3-5 (уголь АУ-1) и 2-5 (уголь N0111:). При этом степень концентрирования рения за один цикл сорбции-десорбции углем АУ-1 составила 48, а углем N001 - 32.
Как и другие активные угли, уголь АУ-1, по некоторым показателям превосходящий уголь N011!, обладает недостаточной селективностью, извлекая наряду с рением уран и ванадий, хотя по урану он имеет более высокий коэффициент разделения рения и урана по сравнению с изученными анионитами. Полученные результаты позволяют рекомендовать его для глубокого извлечения рения и совместного доизвлечения урана и ванадия из остаточных продуктивных растворов подземного выщелачивания урана. Разделение этих компонентов возможно на стадии элюирования.
По второму направлению работы детально исследованы равновесные, кинетические и динамические характеристики макропористых слабоосновных анионитов Леватит МР 62 и Пьюролайт А 170, содержащих в качестве функциональных групп группы третичного и вторичного амина, соответственно, при извлечении рения из сернокислых растворов в широком диапазоне концентрации серной кислоты. Установлено, что наиболее высокие коэффициенты распределения рения наблюдаются при извлечении из растворов серной кислоты рН-диапазона (3-5). При этом для анионита Пьюролайт А 170 характерна более широкая рабочая область концентраций серной кислоты. Так при концентрации ее 100 г/л (ниже которой анионит Леватит МР 62 уже нецелесообразно использовать) коэффициент распределения рения составляет более 1800.
Показано, что сорбция рения исследуемыми анионитами протекает во внутридиффузионной области, причем коэффициенты внутренней диффузии рения в анионите Пьюролайт А 170, определенные методом ограниченного объема раствора, выше на порядок. Значения кажущейся энергия активации свидетельствуют о меньшей зависимости сорбции рения анионитом Пьюролайт А 170 от температуры в исследованном ее диапазоне.
В соответствии с основностью этих групп изменяются и селективные свойства анионитов: в области низких равновесных концентраций изотерма сорбции рения анионитом Леватит МР 62 с третичными группами имеет линейный характер, а изотерма сорбции рения анионитом Пьюролайт А 170 - выпуклый; коэффициенты разделения рения и урана также подтверждают эту закономерность: для анионита Пьюролайт А 170 он выше на порядок.
Изучение динамики сорбции рения анионитами показало, что интервал удельных объемов, в котором элюируется 80 % рения (0,5-7), для анионита Леватит МР 62 более широкий - выходная кривая десорбции размыта и степень концентрирования рения ниже - всего 18 (у анионита Пьюролайт А 170 - 52).
На основании полученных данных для извлечения рения из концентрированных по серной кислоте растворов, например, промывной серной кислоты, целесообразно применять слабоосновный анионит Пьюролайт А 170. Емкостные характеристики этого анионита позволяют применять его и для извлечения рения из разбавленных сернокислых растворов. При переработке растворов подземного выщелачивания анионит Пьюролайт А 170 может быть использован для совместного извлечения рения и урана с последующим разделением на стадии элюирования. При этом ванадий сорбироваться не будет.
Полученные данные по сорбционному извлечению рения из сернокислых растворов с применением исследованных в работе новых материалов могут быть использованы при переработке перспективного на рений медного и уранового сырья Мьянмы.
Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Кхаинг Зо Наинг, 2007 год
1. Редкие металлы. На мировом и американском рынках рения // БИКИ, № 24 (8670), 28.02.2004, с. 15.
2. Редкие металлы. На мировом и американском рынках рения // БИКИ, № 40 (8986), 08.04.2006, с. 15.
3. Редкие металлы. Проблемы мирового рынка рения // БИКИ, № 120 (9066), 21.10.2006, с. 15.
4. Палант A.A., Трошкина И.Д., Чекмарев A.M. Металлургия рения. М.: Наука, 2007.-298 с.
5. Paxion R. The tough task of making Myanmar attractive // Metal Bull. 2002 № 8709. -P. 9. (Реферативный журнал "Металлургия", 2003 г., № 6, 03.06-15Г.52).
6. Садыков Р.Х., Фазлуллин М.И., Абдульманов И.Г. Состояние метода подземного выщелачивания урана в странах Восточной Азии и перспективы развития // Атомная техника за рубежом. -1998. № 10. -С. 10-14; материалы сайта: www.asiat.ru/myanmar.shtml.
7. Ellis R. Rhenium, a truly modern metal // Mining Mag. -2004, Febr. -P. 32-33.
8. Бурденкова H.H. Рений. Тенденции в развитии мирового рынка. -М.: ИМГРЭ, 2002. -95 с.
9. Справочник по геотехнологии урана / В.И. Белецкий, Л.К. Богатков, Н.И. Волков и др.; Под ред. Д.И. Скороварова. М.: Энергоатомиздат, 1997 - 672 с.
10. Редкометалльно-урановое рудообразование в осадочных породах. -М.: Наука, 1995.-256 с.
11. Иванов В. В. Экологическая геохимия элементов: Справочник: В 6 кн. / под ред. Э. К. Буренкова. М.: Экология, 1997. - Кн. 5: Редкие d - элементы. - 576 с. -С. 235.
12. Иванова И.А. Попутное извлечение рения при подземном выщелачивании урана // Горн. журн. 2003. - № 8. -С. 70-71.
13. Виноградов А.П. Среднее содержание химических элементов в главных типахизверженных горных пород земной коры // Геохимия. -1962. -Т.7. -С. 555-571.
14. Лебедев К.Б. Рений. -М.: Металлургиздат, 1963. -208 с.
15. Редкие и рассеянные элементы. Химия и технология. В 3-х книгах. Книга III: Учебник для вузов / Коровин С.С., Букин В.И., Федоров П.И., Резник А.М. / Под ред. С.С. Коровина. -М.: МИСИС, 2003. -440 с.
16. Кобжасов A.A., Палант A.A. Металлургия рения. Учебник для ВУЗов. -Алма-Ата, 1992.-161 с.
17. Резниченко В.А., Палант A.A., Соловьёв В.И. Комплексное использование сырья в технологии тугоплавких металлов. -М.: Наука, 1988. -240 с.
18. Комплексное использование руд и концентратов. Кол. монография под редакцией В.Т. Калинникова. М.: Наука, 1989. -172 с.
19. Зеликман А.Н. Молибден. -М.: Металлургия, 1970. -440 с.
20. Родзаевский В.В. Рений. Сырьевые ресурсы и технология производства. -М.: Цветметинформация, 1970. -99 с.
21. Поплавко Е.М. , Марчукова И.Д., Зак С.Ш. Рениевый минерал в рудах Джезказганского месторождения // Докл.АН СССР.-1962.-Т.146.-№ 2.-С.433-436.
22. Беляев C.B., Ниязбеков К.К., Соломатина Ю.В. и др. Извлечение рения из свинцово-цинковой пыли медеплавильного производства // Комплексное использование минерального сырья. -2000. -№ 3-4. -С. 40-42.
23. Толстов Е.А., Першин М.Е., Лысенко А.П. Применение экологически чистых технологий при подземном выщелачивании урановых руд // Горн, журнал. -1999. -№ 12. -С. 44-46.
24. Загородняя А.Н., Абишева З.С., Букуров Т.Н. Распределение рения и осмия по продуктам переработки сульфидного медного сырья //Цв. металлы. -1997. -№ 9. -С. 47-50.
25. Сырьевая база производства и потребления редких металлов за рубежом. М.: ИМГРЭ, 1990.-120 с.
26. Rhenium // Rore рэа. Matapy = Ind. Rare Metals. -1990. -№101. -С. 98-100; -№103.-С. 178-179.
27. Исакова P.A., Спивак М.М., Скосырев С.И. и др. Кинетика и механизм окисления дисульфида рения в кипящем слое при пониженном давлении // Комплексное использование минерального сырья. -1985. -№ 10. -С. 36-38.
28. Бессер А.Д., Калинин С.К., Ким Е.Х. и др. Использование растений техногенных аномалий, как источник получения рения // Цв. металлургия. -1991. -№ 3. -С. 43-44.
29. Бессер А.Д., Передереев A.B. Повышение производства рениевой продукции на предприятиях цветной металлургии // Цв. металлы. -1991. -№ 7. -С. 32-33.
30. Металлургия рения // Труды 3-го Всесоюзного совещания по проблеме рения. -М.: Наука. 1970. - 230 с.
31. Рений // Труды 4-го Всесоюзного совещания по проблеме рения. -М.: Наука.-1975. -225 с.
32. Тарасов A.B., Бессер А.Д., Гедгагов Э.И., Штейнберг Г.С., Шадерман Ф.И. Продукты вулканической деятельности сырье для производства рения и других металлов // Цв. металлы. -1997. -№ 6. -С. 50-52.
33. Гедгагов Э.И., Бессер А.Д. Современное состояние и перспективы развития вольфрамо-молибденовой подотрасли в странах СНГ // Цв. металлы. -1998. -№ 3. -С. 49-56.
34. Lipmann A. Rhenium // Mining Annu. Rev. -2003. -P. XLIII/l-XLIII/11 nar.l.
35. Millensifer T.A.Rhenium//Mining J., Annual Rev.-1999.-P. 99-100.
36. Millensifer T.A. Rhenium // Metals and Miner. Rev. -1996. -P. 78.
37. Тылкина M.A., Ракова H.H. К 70-летию открытия рения // Цв. металлы. -1995. -№3. -С. 48-52.
38. Покровская В.JI. Рений // Новое в развитии минерально-сырьевой базы редких металлов. -М.: ИМГРЭ, 1991. -С. 148-161.
39. Логинова Е.Э. Перспективы попутного извлечения редких элементов при переработке медно-никелевых руд // Цв. металлы. -1995. -№ 2. -С. 19-22.
40. Оленина Л.В., Абишев Д.Н., Коженеев Б.О. Распределение основных и сопутствующих элементов (рения) в полиметаллических рудах и продуктах обогащения (Критерии оценок) // Комплексное использование минерального сырья. -2000. -№ 1. -С. 44-51.
41. Подземное выщелачивание полиэлементных руд / Н.П. Лаверов, И.Г.Абдульманов, К.Г. Бровин и др.; Под ред. Н.П. Лаверова. -М.: Издательство Академии горных наук, 1998. -446 с. -С. 202.
42. Korzhinsky М.А., Tkachenko S.I., Shmulovich K.I., Taran Y.A., Steinberg G.S. Discovery of a pure rhenium mineral at Kudriavy volcano // Nature. -1994. -V. 369. -P. 51-52.
43. Шадерман Ф. И., Кременецкий А. А. Новый сырьевой источник рения и перспективы его промышленного освоения // Разведка и охрана недр. -1996. -№ 8. -С. 17-21.
44. Kemmit R.D.W., Peacock R.D. The Chemistry of Manganese, Technetium and Rhenium. Pergamon Press, Oxford, 1975. - 978 p.
45. Сперанская Е.Ф. Электрохимия рения. -Алма-Ата: Гылым, 1990. -143 с.
46. Синякова Г.С., Панова Л.М., Арш Д.Р. Исследование строения перренат-ионов в водных растворах // Изв. АН Латв.ССР, Сер.Хим. -1975. -№ 2. -С. 136-140.
47. Синякова Г.С. Изучение комплексообразования в системе Revn Н30+ - S042' -Н20 // ЖНХ. -1979. -Т. 24. -№ 10. -С. 2677 - 2683.
48. Синякова Г.С. Потенциометрическое титрование рениевой кислоты разной концентрации //Изв. АН Латв. ССР, Сер. Хим. 1977. - № 1. - С. 61-63.
49. Металлургия рения. / Труды III Всесоюзного совещания по проблемам рения. -М.: Наука.-1970.-Ч. I. -240 с.
50. Бардин В.А., Петров К.И., Большаков К.А. Взаимодействие между рениевой и серной кислотами // ЖНХ. -1966. -Т. 2. Вып. 9. -С. 2101-2107.
51. Яринова Т.А., Герлит Ю.Б. Техническая и экономическая информация НИИ удобрений и инсектофунгицидов. 1965. - Вып. 2. - 75 с.
52. Борисова Л.В., Яринова Т.А. Взаимодействие между семиокисью рения, серной кислотой и сернистым ангидридом // ЖНХ. 1970. - Т. 15. - Вып. 2. -С. 313-316.
53. Синякова Г.С. Изучение комплексообразования в системе Revn- Н30+ S042" -Н20 // ЖНХ. -1979. -Т. 24. -Вып. 10. -С. 2677-2683.
54. Борисова Л.В., Сперанская Е.Ф. Кинетические методы определения рения. -М.: Наука, 1994. -76 с.
55. Пат. 2159296 Россия, МПК7 С 22 В 61/00. Способ извлечения рения и других элементов / Институт минералогии, геохимии и кристаллохимии. Шадерман Ф.И., Кременский A.A., Штейнберг Г.С. Опубл. 20.11.2000.
56. Пат. 2222626 Россия, МПК7 С 22 В 61/00. Способ извлечения рения и других элементов / ГУП ВНИИ хим. технологии. Синегрибов В.А., Бочкарев В.М., Серегин О.Д., Штейнберг Г.С. Опубл. 27.01.2004.
57. Истрашкина М.В., Передереева З.А., Фомин С.С. Перспективные технологии извлечения рения из отходов никелевых сплавов // В юб. сб.: ГИРЕДМЕТ 70 лет в металлургии редких металлов и полупроводников.-М.:ЦИНАО, 2001.-С.111-119.
58. Блохин A.A., Абовский Н.Д., Мурашкин Ю.В., Буева И.С., Дроздов Д.В., Михайленко М.А., Никитин Н.В. Ионообменное извлечение платины из ренийсодержащих растворов // Сорбционные и хроматографические процессы. -2005. -Т. 5. -Вып. 3. С. 418-424.
59. Блохин A.A., Абовский Н.Д., Мурашкин Ю.В., Буева И.С., Дроздов Д.В., Михайленко М.А., Никитин Н.В. Ионообменное извлечение платины из ренийсодержащих растворов // Сорбционные и хроматографические процессы. -2005. -Т. 5. -Вып. 3. С. 418-424.
60. Раков Э.Г., Трошкина И.Д. Рений // Химическая энциклопедия: В 5 т.: Т. 4. М.: Большая Российская энцикл., 1995. С. 236-238.
61. Иониты в цветной металлургии / К. Б. Лебедев, Е. И. Казанцев, В. М. Розманов и др. М.: Металлургия, 1975. - 352 с.
62. Khalid M., Mushtaq A, Iqbal M.Z. Sorption of tungsten (VI) and rhénium (VII) on various ion-exchange materials // Séparation Science and Technology. -2001. -№ 36(2). -P. 283-294.
63. Блохин A.A., Пак В.И. Тенденции развития гидрометаллургии рения // Химия и технология редких и рассеянных элементов: Межвуз. сб. науч. тр. Ленинград. -1989. - 173 с. - С. 50-64.
64. Пат. 3862292 США, МКИ С01 G 47/00, НКИ 423-49. Способ выделения рения. Опубл. 21.01.75.
65. Рений / Труды I Всес. совещания по проблеме рения.- М.: Изд-во АН СССР, 1961.-278 с.
66. Трошкина И.Д., Ушанова О.Н., Шве Хла Пью, Мухин В.М, Зубова ИД., Гирда Т.В. Сорбция рения из сернокислых растворов активными углями // Изв. ВУЗов. Цвета, металлургия. -2005. -№ 3. С. 38-41.
67. Abisheva Z.S., Zagorodnaya A.N. Hydrometallurgy in rare métal production technology in Kazakhstan // Hydrometallurgy. -2002. -№ 63. -P. 55-63.
68. Елшин B.B., Леонова Л.В., Ознобихин Л.М. Извлечение рения из растворов с использованием процесса автоклавной десорбции // Материалы сайта: www.minproc.ru.
69. Гедгагов Э.И., Бессер А.Д., Полушкин Ю.П., Хмелев Б.А. Использование сорбционных методов для переработки сильнокислых ренийсодержащих растворов // Хим. технология. -2005. -№ 5. -С. 11-19.
70. Успехи в исследованиях выделения рения и его аккумулирования. Teng Hong-hui, Ren Bai-xiang, Liu Guo-jie, Hou Song-mei, Deng Gui-chun, Zang Shu-liang. Liaoning daxue xuebao. Ziran kexue ban = J. Liaoning Univ. Natur. Sei. Ed. 2003. -30,-№4.
71. Ионообменные материалы для процессов гидрометаллургии, очистки сточных вод и водоподготовки. Справочник. Под ред. акад. Б.Н. Ласкорина. М.: Стройиздат, 1984.-201 с.
72. Балмасов Г.Ф., Копырин A.A. Сорбционное извлечение рения из растворов сернокислотного выщелачивания бедных медных руд // Цв. металлы. -1996.-№ 1. -С. 50-52.
73. Балмасов Г.Ф., Копырин A.A. Извлечение рения из нитратно-сульфатных растворов // Цв. металлы. 1997. - № 2. - С. 52 - 56.
74. Блохин A.A., Пак В.И. Извлечение рения из азотно-сернокислых растворов с использованием сильноосновных анионитов//Цв. металлы-1994. -№ 10.-С.40-42.
75. Блохин A.A., Пак В.И., Таушканов В.П., Ганиев Ш.У., Румянцев В.К. Извлечение рения из нитратно-сульфатных растворов сильноосновными анионитами // Цв. металлы. 1982. - № 6. - С. 64-71.
76. Балмасов Г.Ф. Разработка и усовершенствование ионообменных методов извлечения рения(УП) из молибденитовых концентратов и нетрадиционного сырья: Автореф. дис. канд. хим. наук. -С.-Петербург: 1996. -20 с.
77. Холмогоров А.Г., Пашков Г.Л., Качин С.В., Кононова О.Н., Калякина О.П. Сорбционное извлечение рения из минерального и техногенного сырья // Химия в интересах устойчивого развития. -1998. -№ 6- С. 397-408.
78. Пат. 2876065 США, НКИ 23-51 Процесс для производства чистого перрената аммония и других соединений рения / S. R. Zimmerly, J. D. Prater.
79. Патент 4572823 США, МКИ COI G 47/00, НКИ 423/49. Способ извлечения рения / Ogata Tarashi, Tasaki Hiroshi, Nihon Koguo R.R.
80. A. c. 193724 СССР, МКИ С 22 В 61/00, С 22 В 3/00. Способ элюирования рения / С.Д. Караваева, И.А. Суворовская (СССР).
81. Зеликман А.Н., Коршунов Б.Г. Металлургия редких металлов. -М.: Металлургия, 1991.-432 с.
82. Холмогоров А.Г., Мохосоев М.В., Зонхоева Э.Л. Модифицированные иониты в технологии молибдена и вольфрама. Новосибирск: Наука, 1985. -С. 82-93.
83. Копырин A.A., Балмасов Г.Ф. Применение сорбционных материалов в гидрометаллургии рения // Металлы. Изв. АН СССР. Мет..-1998. -№ 1.-С. 28-32.
84. Лебедев К.Б. Рений и исследование процессов его извлечения из ренийсодержащих продуктов: Автореф. дис. . докт. техн. наук. -Алма-Ата: 1971. -41 с.
85. Копырин A.A., Балмасов Г.Ф., Блохин A.A. Ионообменное извлечение рения из промывных сернокислых растворов // Журн. прикл. химии. -1996. -Т. 69. -Вып. 9.-С. 1468-1473.
86. Балмасов Г.Ф., Блохин A.A., Копырин A.A. Извлечение рения в процессе переработки медно-никелевых концентратов // Цв. металлы.-1995. -№ 1.-С. 32-35.
87. Балмасов Г.Ф., Блохин A.A., Копырин A.A. Исследование сорбции рения низкоосновными анионитами из нитратно-сульфатных растворов // Цв. металлы. -1994.-№11.-С. 44-47.
88. Пат. 2093596 РФ, МКИ6 С22В 61/00, С22В 3/24. Способ извлечения рения из нитратно-сульфатных растворов / Г.Ф. Балмасов, A.A. Блохин, A.A. Копырин (РФ).-12 с.
89. Kholmogorov A.G., Kononova O.N., Kachin S.V., Ilyichev S.N., Kryuchkov V.V., Kaiyakina O.P., Pashkov G.L. Ion exchange recovery and concentration of rhenium from salt solutions // Hydrometallurgy. -1999. V. 51. - № 1. - C. 19-35.
90. Пат. 1633565 Россия, МПК7 BOl J 47/00. Способ десорбции рения с синтетических ионитов / М.Ф. Шереметьев, Е.П. Киселева, JI.H. Сорокин, В.В. Хабиров. Опубл. 10. 06. 2001.
91. Борисова Л.В., Ермаков А.Н. Аналитическая химия рения. М.: Химия, 1974. -318 с.
92. Каталог активных углей фирмы NINGXIA HUI AUTONOMUS REGION IMP. AND EXP. CORP., 1999.
93. Каталог ионитов фирмы LANXESS; www.lewatit.com
94. Каталог ионитов фирмы PUROLITE; www.purolite.com
95. Химические и физические свойства углерода / Под ред. Уолкнера Ф. М. М: Мир, 1969.-366 с.
96. Кинле X., Бадер Э. Активные угли и их промышленное применение / Пер. с нем. -Л.: Химия, 1984. -216 с.
97. Грег С., Синг К. Адсорбция, удельная поверхность, пористость: Пер. с англ. -М.: Мир, 1984. 306 с.
98. Кельцев Н. В. Основы адсорбционной техники. М.: Химия, 1984. 592 с.
99. Мухин В. М., Тарасов A.B., Клушин В. Н. Активные угли России. Под общ. ред. проф. д-ра техн. наук A.B. Тарасова. М.: Металлургия. 2000. - 352 с.
100. Фролов Ю.Г. Курс коллоидной химии (Поверхностные явления и дисперсные системы): учебник для вузов. -М.: Химия, 1982. 400 с.
101. Адамсон А. Физическая химия поверхностей. -М.: Мир, 1979. -568 с.
102. Кокотов Ю.А., Пасечник В.А. Равновесие и кинетика ионного обмена. -Л.: Химия, 1970. -336 с.
103. Смирнов А. Д. Сорбционная очистка воды. Л.: Химия, 1982. -215 с.
104. Аширов А. Ионообменная очистка сточных вод, растворов и газов. Л: Химия, 1983.-295 с.
105. Никашина В.А., Галкина Н.К., Сенявин М.М. Расчет сорбции металлов ионообменными фильтрами. М.: ВИНИТИ, № 3668,1977. - 44 с.
106. Сенявин М.М. Ионный обмен в технологии и анализе неорганических веществ. -М.: Химия, 1980. 272 с.
107. Кац Э.М., Никашина В.А. Математическое моделирование ионообменной сорбции хромат-иона на органоцеолите из поверхностных питьевых вод// Сорбционные и хроматографические процессы. Воронеж. - 2001. - Т. 1. - № 3. -С. 373 - 379.
108. Венецианов Е.В., Рубинштейн Р.Н. Динамика сорбции из жидких сред. М.: Наука, 1983.-237 с.
109. Корольков Н.М., Теоретические основы ионообменной технологии. -Рига: Лиесма, 1968. -293 с.
110. Знаменский Ю.П., Бычков Н.В. Кинетика ионообменных процессов. Обнинск: Изд-во «Принтер». 2000. 204 с.
111. Гельферих Ф. Иониты. -М.: Изд-во иностр. лит-ры., 1962. 490 с.
112. Солдатов B.C. Простые ионообменные равновесия. Минск : Наука и техника, 1972. - 224 с.
113. Иониты в химической технологии / Под ред. Б. П. Никольского и П.Г. Романкова. Л.: Химия, 1982. - 416 с.
114. Вольдман Г. М. Основы экстракционных и ионообменных процессов в гидрометаллургии. М.: Металлургия, 1982. - 183 с.
115. Кокотов 10. А., Золотарев П. П., Елькин Г. Э. Теоретические основы ионного обмена. Л.: Химия, 1986. - 280 с.i/ 1
116. Трошкина И.Д., Хасанова Г.А., Чекмарев A.M., Малыхин В.Ф. Сорбционное извлечение микроколичеств рения из промывной серной кислоты // Цв. металлы. -2000.-№9.-С. 134-138.
117. Громов Б.В. Введение в химическую технологию урана. М.: Атомиздат, 1978.-336 с.
118. Химия и технология урана / Н.С. Тураев, И.И. Жерин. М.: Издательский дом «Руда и Металлы», 2006. - 396 с.
119. Кварацхели Ю.К., Демин Ю.В., Дедков Ю.М. Производная спектрофотометрия в экспресс-анализе. М.: фирма MKJI, 1995. - 62 с.
120. Аналитическая химия урана / А.П. Виноградов (гл. ред.). М.: АН СССР, 1962. - с. 396-423.
121. В.К.Марков, Е.А.Верный, А.В.Виноградов, С.В.Елинсон. Уран. Методы его определения. Издание второе, исправленное и дополненное. Под ред. д-ра хим. наук проф. В.К.Маркова. М., Атомиздат, 1964. 489 с.
122. Музгин В.М., Хамзин Л.Б., Золотавин В.Л., Безруков И.Я. Аналитическая химия ванадия. М.: Наука, 1981. -216 с.
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.