Адсорбционное извлечение никеля(II) из водных растворов техногенного характера

Разработана схема основного аппаратурного узла для адсорбционного извлечения никеля из промышленных растворов, образующихся при переработке окисленных никелевых руд. Растворы представляют собой водную вытяжку комплексных соединений переходных металлов из руды с исходным содержанием никеля 1-2 %. Ступенчатая обработка растворов ориентирована на последовательное осаждение металлов аммиачной водой в виде гидроксидов, их декантационное и фильтрационное отделение и т.д., что существенно усложняет процесс получения целевого металла. Адсорбционный процесс значительно повышает экономическую эффективность извлечения ценного металла. По своим свойствам углеродные сорбенты отличаются химической устойчивостью, выдерживая жесткие условия высокотемпературного воздействия, противостоят сильнокислотной и сильнощелочной обработке. При этом они имеют развитую пористую структуру, значительную удельную поверхность и механическую прочность. Никель извлекается углеродными адсорбентами из растворов в слабощелочной среде при повышенной температуре. Схема узла извлечения ионов никеля(II) адсорбционным методом основана на использовании адсорбера с псевдоожиженным слоем, для которого вычислены эксплуатационные параметры на основе изучения непосредственно сорбции ионов никеля. Процесс адсорбционного извлечения ионов никеля(II) позволяет производить его полное селективное отделение и получение после десорбции насыщенного раствора, пригодного для прямого электролитического получения металла.

1. Резник И.Д., Ермаков Г.П., Шнеерсон Я.М. Никель. В 3 т. Т. 2. М.: Изд-во ООО «Наука и технологии», 2001.468 с.

2. Андреев А.А., Дьяченко А.Н., Крайденко Р.И. Хлораммонийная технология переработки окисленных никелевых руд // Цветные металлы. 2011. N 1. С. 18-21.

3. Дударев В.И., Филатова Е.Г., Дударева Г.Н., Климова О.В., Минаева Л.А., Рандин О.И. Сорбционное концентрирование тяжелых металлов и определение никеля в производственных растворах // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2015. N 1 (81). С. 16-23.

4. Уткин Н.И. Производство цветных металлов. М.: Интермет Инжиниринг, 2000. 442 с.

5. Леонов С.Б., Домрачева В.А., Елшин В.В., Дударев В.И., Ознобихин Л.М., Рандин О.И. Углеродные сорбенты на основе ископаемых углей: монография. Иркутск: Из-во ИрГТУ, 2000. 268 с.

6. Дударева Г.Н. Сорбционное концентрирование и аналитическое определение никеля: монография. Иркутск: Изд-во ИРНИТУ, 2015. 154 с.

7. Дударева Г.Н., Везенцев А.И. Углеродные сорбенты для избирательного извлечения никеля(II) из водных растворов // Научные ведомости Белгородского университета. Серия: Естественные науки. 2013. N 10 (153). С. 125-130.

8. Запольский А.К., Образцов В.В. Комплексная переработка сточных вод гальванического производства. Киев: Тэхника. 1989. 199 с.

9. Дударева Г.Н., Рандин О.И. Сорбция ионов никеля(II) модифицированными углеродными сорбентами // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2013. N 1 (4). С. 34-38.

10. Dudareva G.N., Nguen N.A.T., Syrykh Yu.S., Petukhova G.A. Adsorption of nickel (II) ions on carbon adsorbents // Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces. 2013. Vol. 49. Issue 4. P. 413-420. https://doi.org/10.1134/S2070205113040023

11. Nguen N.A.T., Dudareva G.N. The mechanism of nickel(II) adsorption using AD-05-2 and sibunit carbon adsorbents // Journal of Science and Technology. 2012. Vol. 50. N 3В. P. 26-31.

12. Dudareva G.N., Randin O.I., Petukhova G.A., Vakul’skaya T.I. On the mechanism of sorption of-nickel (II) ions by modified carbon sorbents // Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces. 2015. Vol. 51. Issue 6. P. 939-943. https://doi.org/10.1134/S2070205115060064

13. Гельперин Н.И. Основные процессы и аппараты химической технологии. М.: Химия, 1981. 810 с.

14. Колмачихина О.Б., Набойченко С.С., Бошняк М.В., Галимьянов А.Р. Выщелачивание окисленных руд с предварительным хлорирующим обжигом // Цветные металлы. 2019. N 2. С. 21-25. https://doi.org/10.17580/tsm.2019.02.03

15. Серпокрылов Н.С., Вильсон Е.В., Гетманцев С.В., Марочкин А.А. Экология очистки сточных вод физико-химическими методами. М.: Изд-во Ассоциации строительных вузов, 2009. 261 с.

16. Цемехман Л.Ш., Цымбулов Л.Б. Современные проблемы пирометаллургической переработки окисленных никелевых руд России // Цветные металлы. 2016. N 11 (887). С. 50-56. https://doi.org/10.17580/tsm.2016.11.04

17. Mu W., Cui F., Huang Z., Zhai Y., Xu Q., Luo S. Synchronous extraction of nickel and copper from a mixed oxide-sulfide nickel ore in a low-temperature roasting system // Journal of Cleaner Production. 2018. Vol. 177. P. 371-377. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2017.12.260

18. Дударев В.И., Иринчинова Н.В., Филатова Е.Г. Адсорбция ионов никеля( II) из водных растворов углеродными адсорбентами // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. 2017. N 1. С. 75-80. https://doi.org/10.6060/tcct.2017601.5455

19. Dudareva G.N., Irinchinova N.V., Dudarev V.I., Petukhova G.A. Study of removal of nickel (II) from aqueous solutions by sorption // Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces. 2019. Vol. 55. Issue 5. P. 841-848. https://doi.org/10.1134/S2070205119050071