Separate deposition of metals from highly concentrated solutions with granulated magnesia-silicate reagent

Vestnik MGTU Pub Date : 2021-03-31 DOI:10.21443/1560-9278-2021-24-1-118-130

I. Kremenetskaya, T. K. Ivanova, B. Gurevich, A. Novikov, V. V. Semushin

{"title":"Separate deposition of metals from highly concentrated solutions with granulated magnesia-silicate reagent","authors":"I. Kremenetskaya, T. K. Ivanova, B. Gurevich, A. Novikov, V. V. Semushin","doi":"10.21443/1560-9278-2021-24-1-118-130","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"получена после доработки 27.11.2020 Исследованы закономерности многоступенчатого осаждения металлов из сульфатного раствора с высоким содержанием железа, алюминия, меди, цинка и никеля. Концентрации компонентов соответствуют составу подотвальных вод Гайского ГОКа. В качестве щелочного реагента использован гранулированный магнезиально-силикатный реагент на основе серпентинитомагнезита (Халиловское месторождение магнезита, Оренбургская обл.). Способность магнезиально-силикатного реагента снижать кислотность растворов обусловлена наличием в нем продуктов разрушения исходного серпентинового минерала, преимущественно оксида магния. Смоделирован процесс многоступенчатой очистки растворов от металлов. Установлено, что реагент при однократном контакте с раствором не исчерпывает полностью свою активность, в связи с этим изучена возможность его многократного применения – во 2-й и 3-й разы. По мере нейтрализации раствора в соответствии с известным рядом рН начала осаждения соединений металлов происходит осаждение сначала железа, затем алюминия. Для меди и никеля наблюдается эффект соосаждения до достижения рН осаждения малорастворимых соединений. Основным компонентом осадков на 1-й, 2-й и 3-й ступенях, которым соответствует рН = 2,4–3,7, является железо. При рН = 4,0 (четвертая ступень) осадок состоит преимущественно из соединений алюминия. Содержание в осадках меди и никеля увеличивается в результате как уменьшения концентрации макрокомпонентов (алюминия и железа), так и повышения рН. Удаление цинка из раствора происходит не в осадок, а на поверхность гранул. Термоактивированные серпентиновые минералы могут быть использованы в качестве щелочного реагента для нейтрализации и очистки техногенных растворов. Получены осадки, обогащенные по алюминию и железу. Для меди, цинка и никеля наблюдаются процессы сорбции и соосаждения, что препятствует процессу образования данными металлами индивидуальных осадков. Ключевые слова:","PeriodicalId":30200,"journal":{"name":"Vestnik MGTU","volume":"24 1","pages":"118-130"},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2021-03-31","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"1","resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Vestnik MGTU","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.21443/1560-9278-2021-24-1-118-130","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}

引用次数: 1

Abstract

получена после доработки 27.11.2020 Исследованы закономерности многоступенчатого осаждения металлов из сульфатного раствора с высоким содержанием железа, алюминия, меди, цинка и никеля. Концентрации компонентов соответствуют составу подотвальных вод Гайского ГОКа. В качестве щелочного реагента использован гранулированный магнезиально-силикатный реагент на основе серпентинитомагнезита (Халиловское месторождение магнезита, Оренбургская обл.). Способность магнезиально-силикатного реагента снижать кислотность растворов обусловлена наличием в нем продуктов разрушения исходного серпентинового минерала, преимущественно оксида магния. Смоделирован процесс многоступенчатой очистки растворов от металлов. Установлено, что реагент при однократном контакте с раствором не исчерпывает полностью свою активность, в связи с этим изучена возможность его многократного применения – во 2-й и 3-й разы. По мере нейтрализации раствора в соответствии с известным рядом рН начала осаждения соединений металлов происходит осаждение сначала железа, затем алюминия. Для меди и никеля наблюдается эффект соосаждения до достижения рН осаждения малорастворимых соединений. Основным компонентом осадков на 1-й, 2-й и 3-й ступенях, которым соответствует рН = 2,4–3,7, является железо. При рН = 4,0 (четвертая ступень) осадок состоит преимущественно из соединений алюминия. Содержание в осадках меди и никеля увеличивается в результате как уменьшения концентрации макрокомпонентов (алюминия и железа), так и повышения рН. Удаление цинка из раствора происходит не в осадок, а на поверхность гранул. Термоактивированные серпентиновые минералы могут быть использованы в качестве щелочного реагента для нейтрализации и очистки техногенных растворов. Получены осадки, обогащенные по алюминию и железу. Для меди, цинка и никеля наблюдаются процессы сорбции и соосаждения, что препятствует процессу образования данными металлами индивидуальных осадков. Ключевые слова:

查看原文本刊更多论文

用颗粒状硅酸镁试剂从高浓度溶液中分离沉积金属

研究了铁、铝、铜、锌和镍含量高的硫酸盐溶液中金属的多级沉积规律。这些成分的浓度与Gai Gok亚支流水的成分一致。使用了一种基于蛇纹石镁石（哈利洛镁石矿床，奥伦堡地区）的粒状镁硅酸盐试剂作为碱性试剂。镁硅酸盐试剂降低溶液酸度的能力是由于其含有原蛇纹石矿物（主要是氧化镁）的破坏产物。模拟了多级金属溶液净化工艺。已确定试剂与溶液一次接触时不会完全耗尽其活性，因此研究了其多次使用的可能性-第二次和第三次。当溶液中和时，根据已知的pH值，金属化合物首先沉积铁，然后沉积铝。对于铜和镍，观察到共生作用直到pH值达到低溶解化合物沉积。第一、第二和第三级沉积物的主要成分是铁，pH值为2.4-3.7。pH值为4.0（第四级），沉积物主要由铝化合物组成。沉积物中铜和镍的含量随着宏观成分（铝和铁）浓度的降低和pH值的增加而增加。从溶液中去除锌不是在沉淀物中，而是在颗粒表面。热活化蛇纹石矿物可作为碱性试剂，用于中和和清洁人为溶液。获得了富含铝和铁的沉积物。铜、锌和镍的吸附和共沉积过程阻碍了这些金属形成单个沉积物。关键词：

本文章由计算机程序翻译，如有差异，请以英文原文为准。

求助全文

约1分钟内获得全文求助全文

来源期刊

Vestnik MGTU

自引率

0.00%

发文量

审稿时长

5 weeks