| Статья |
|---|
| Название статьи |
Разработка укрупнённого адсорбера для переработки продуктивных растворов |
| Авторы |
|
| Библиографическое описание статьи |
Попов Г. В., Иодис В. А. Разработка укрупненного адсорбера для переработки продуктивных рас- творов // Вестник Забайкальского государственного университета. 2023. Т. 29, № 2. С. 61–69. DOI: 10.2109/2227-9245-2023-29-2-61-69 |
| Категория |
Недропользование, горные науки |
| УДК |
544.723+622.7 |
| DOI |
10.2109/2227-9245-2023-29-2-61-69 |
| Тип статьи |
Научная статья |
| Аннотация |
Продуктивные растворы, полученные после выщелачивания руд, имеют
сложный состав, включающий в себя разнообразие катионов цветных и тяжёлых
металлов. Способ извлечения никеля из продуктивных растворов после выщела-
чивания сульфидных и латеритных руд является важнейшим процессом в гидро-
металлургической переработке. Сорбция ионообменными смолами становится
альтернативой существующим технологиям выделения никеля из продуктивных
растворов. Способность селективно извлекать никель и регенерироваться де-
лает полимерные ионообменные смолы одним из востребованных сорбентов в
современном мире. Процесс сорбции с полимерными смолами позволяет избе-
жать потери реагентов, дорогостоящей фильтрации и плохой селективности по
никелю, в сравнении с ионами других металлов, присущих процессам экстракции
растворителем. С целью проведения экспериментальных исследований сорбции
с использованием полимерной смолы Amberlite IRC 748 необходимо рассчитать и
спроектировать адсорбер. К задачам исследования относятся определение геометрических
параметров адсорбера, параметров процесса сорбции/десорбции и
разработка технологической схемы процесса. В результате проведённых иссле-
дований спроектирован укрупнённый адсорбер для извлечения никеля из продук-
тивного раствора после бактериально-химического окисления кобальт-медно-ни-
келевой сульфидной руды, а также разработана технологическая схема процесса
получения солей никеля из продуктивного раствора. Определены объём адсорбера,
его высота, диаметр, диаметр входного штуцера, высота слоя сорбента,
необходимый расход смолы, продолжительность процесса до регенерации. Для
обеспечения непрерывности процесса, с учётом продолжительности бактериаль-
но-химического окисления, периодической регенерации сорбента, принимается
число адсорберов в общей установке равное двум. Когда в одном из аппаратов
происходит стадия адсорбции, в другом протекает стадия регенерации и сушки
полимерной смолы. Предполагаемая сорбционная ёмкость смолы Amberlite IRC
748 принималась 21,6 г никеля на 0,1 кг адсорбента. Десорбцию смолы предпо-
лагалось производить 10 % раствором серной кислоты, с расходом 5 л/ч. |
| Ключевые слова |
сульфидная руда,
латеритная руда,
никель, продуктивные
растворы, смола, адсорбер,
технологическая схема,
сорбция, десорбция,
регенерация |
| Информация о статье |
|
| Список литературы |
1. Позин М. Е., Зинюк Р. Ю. Физико-химические основы неорганической технологии. СПб.: Химия,
1993. 440 с.
2. Попов Г. В. Обзор зарубежных и российских гидрометаллургических предприятий использующих
сорбционные методы извлечения никеля и кобальта из растворов выщелачивания латеритных руд // Гор-
ный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2022. № S 21. С. 119–132.
3. Попов Г. В. Экстракционные технологии извлечения никеля и кобальта из продуктивных растворов
выщелачивания латеритных руд на действующих гидрометаллургических предприятиях в мире // Горный
информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2022. № S 21. С. 101–118.
4. Трухин Ю. П., Балыков А. А., Вайнштейн М. Б. Бактериально-химическое выщелачивание ко-
бальт-медно-никелевых руд и технологическая схема переработки продуктивных растворов никеля и ко-
бальта // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2017. № 12.
С. 5–22.
5. Трухин Ю. П., Иодис В. А. Разработка укрупненного проточного каскадного бактериально-хи-
мического реактора с УЗИ и СВЧ активацией для бактериально-химической переработки кобальт-мед-
но-никелевых руд // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал).
2021. № S19. С. 147–158.
6. Трухин Ю. П., Иодис В. А., Хайнасова Т. С. СВЧ и УЗИ активация кинетики бактериально-хими-
ческих процессов выщелачивания кобальт-медно-никелевых руд // Горный информационно-аналитиче-
ский бюллетень (научно-технический журнал). 2021. № S19. С. 113–123.
7. Шнеерсон Я. М., Набойченко С. С. Тенденции развития автоклавной гидрометаллургии цветных
металлов // Цветные металлы. 2011. № 3. С. 15–20.
8. Abbasi P., McKevitt B., Dreisinger D. B. The kinetics of nickel recovery from ferrous containing solutions
using an Iminodiacetic acid ion exchange resin // Hydrometallurgy. 2018. Vol. 175. Р. 333–339.
9. Chong S., Hawker W., Vaughan J. Selective reductive leaching of oxidised cobalt containing residue //
Minerals Engineering. 2013. Vol. 54. Р. 82–87.
10. Dehaine Q., Tijsseling L. T., Glass H. J., Tormanen T., Butcher A. R. Geometallurgy of cobalt ores: A
review // Minerals Engineering. 2021. Vol. 160. Р. 400–428.
11. Dreisinger D. Keynote address: hydrometallurgical process development for complex ores and
concentrates // Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy. 2009. Vol. 109. Р. 253–271.
12. Eksteen J. J., Oraby E. A., Nguyen V. Leaching and ion exchange based recovery of nickel and cobalt
from a low grade, serpentine-rich sulfide ore using an alkaline glycine lixiviant system // Minerals Engineering.
2020. Vol. 145. Р. 106–117.
13. Giles C. H., MacEwan T. H., Nakhwa S. N., Smith D. Studies in adsorption: A system of classification
of solution adsorption isotherms // Journal of the Chemical Society. 1960. № 3. P. 3973–3993.
14. Junior A. B. B., Dreisinger D. B., Espinosa D. C. R. A review of nickel, copper, and cobalt recovery by
chelating ion exchange resins from mining processes and mining tailings // Mining, Metallurgy & Exploration.
2019. Vol. 36. Р. 199–213.
15. Kaksonen A. H., Boxall N. J., Gumulya Y., Khaleque H. N., Morris C., Bohu T., Cheng K. Y., Usher K. M.,
Lakaniemi A.-M. Recent progress in biohydrometallurgy and microbial characterization // Hydrometallurgy.
2018. Vol. 180. Р. 7–25.
16. Mendes F. D., Martins A. H. Selective sorption of nickel and cobalt from sulphate solutions using
chelating resins // International Journal of Mineral Processing. 2004. Vol. 74. P. 359–371.
17. Zainol Z., Nicol M. J. Comparative study of chelating ion exchange resins for the recovery of nickel
and cobalt from laterite leach tailings // Hydrometallurgy. 2009. Vol. 96. Р. 283–287. |
| Полный текст статьи | Разработка укрупнённого адсорбера для переработки продуктивных растворов |
