ADSORBTsIYa IONOV LITIYa IZ VODNYKh RASTVOROV

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Получены изотермы адсорбции ионов лития природными сорбентами клиноптилолитового туфа: ПК-1 (природный клиноптилолит Восточного Забайкалья) и ПК-2 (природный клиноптилолит Закарпатья). Величина адсорбции составила для ПК-1 0,13 ммоль/г (0,89 мг/г), и для ПК-2 0,08 ммоль/г (0,54 мг/г). Сорбент ПК-1 с наибольшим значением величины адсорбции ионов лития был активирован соляной кислотой (ПК-А). В результате активации природного сорбента величина адсорбции составила 0,34 ммоль/г (2,40 мг/г), это в 2,6 раза больше, чем для неактивированного аналога ПК-1. Время наступления адсорбционного равновесия сократилось до 2 ч. Исследовано влияние температуры на величину адсорбции ионов лития сорбентом ПК-А. Установлено, что с ростом температуры величина адсорбции увеличивается. При температуре 338 К значение адсорбции составило 0,41 ммоль/г (2,84 мг/г). Экспериментальные данные обработаны с использованием моделей адсорбции Ленгмора, Фрейндлиха и Дубинина–Радушкевича. Значения коэффициентов детерминации (R2) свидетельствуют о том, что модели Ленгмора и Дубинина–Радушкевича более адекватно описывают адсорбцию для активированного сорбента ПК-А. Для сорбентов ПК-1 и ПК-2 для описания адсорбции лучше подходит модель Фрейндлиха. Значение свободной энергии адсорбции для исследуемых сорбентов ПК-1 и ПК-2 составило 9,71 и 10,0 кДж/моль, что подтверждает ионообменный механизм процесса. Для активированного сорбента ПК-А свободная энергия адсорбции изменяется от 7,58 до 7,65 кДж/моль и указывает на то, что адсорбция ионов лития в данном случае имеет преимущественно физическую природу.

References

  1. Курков А.В., Мамошин М.Ю., Рогожин А.А. Литий: технологии прямого извлечения из растворов (ключевое значение, новое поколение решений, перспективные объекты). М.: ВИМС, 2021. 136 с.
  2. Lemaire J., Svecova L., Lagallarde F., Laucournet R., Thivel P-X. // Hydrometallurgy. 2014. V. 14. P. 1–11.
  3. Moorthy M.S., Park, S.S., Mathew A., Lee S.H. // Science of advanced materials. 2014. V. 6. № 7. P. 1611–1617.
  4. Fang В., Kim J. H., Kim M., Yu J-S. // Accounts of chemical research. 2013. V. 46. № 7. P. 1397–1406.
  5. Chagnes A., Swiatowska J. // Edited by CNRS, Institut de Recherche de Chimie Paris. Paris, France). Elsevier. 2015.
  6. Курков А.В., Мамошин М.Ю., Рогожин А.А. Прорывные гидрометаллургические процессы для устойчивого развития технологий переработки минерального сырья. М.: ВИМС, 2019. С. 107.
  7. Каненкин Е.И., Зелинская Е.В. // Материалы XVIII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием “Экология родного края: проблемы и пути их решения”. Киров, 2023. С. 415–417.
  8. Xubiao L., Bin G., Jinming L., Feng D. // Acs sustainable chemistry & engineering. 2015. V. 3. № 3. P. 460–467.
  9. Менжерес Л.Т., Рябцев А.Д., Мамылова Е.В. // Изв. Томского политехнического унив-та. 2004. Т. 307. № 7. С. 76–80.
  10. Хаускрофт К., Констебл Э. Современный курс общей химии. В 2-х т. Т. 1: Пер. с англ. М.: Мир, 2002. 540 с.
  11. Коцупало Н.П., Менжерес Л.Т., Мамылова Е.В., Рябцев А.Д. // Химия в интересах устойчивого развития. 1999. № 7. С. 249–259.
  12. Пат. 2028385 РФ. МПК7 B01J 20/20, C01D 15/00. Способ получения сорбента для извлечения лития из рассолов / Н.П. Коцупало, Л.Л. Ситникова, Л.Т. Менжерес. Заявл. 25.05.92. Опубл. 09.02.95. Бюл. № 4.
  13. Пат. 2089500 РФ. МПК6 C01F 7/04, C01D 15/00. Способ получения кристаллического алюмината / Л.Т. Менжерес, Н.П. Коцупало. Заявл. 08.12.94. Опубл. 10.09.97. Бюл. № 25.
  14. Пат. 2113405 РФ. МПК6 C01F 7/04, C01D 15/00. Способ получения алюмината лития / Н.П. Коцупало, Л.Т. Менжерес, В.И. Титаренко, А.Д. Рябцев. Заявл. 09.07.97. Опубл.10.10.2000. Бюл. № 28.
  15. Пат. 2050184 РФ. МПК6 C01J 20/20, 20/30. Способ получения гранулированного сорбента для извлечения лития из рассолов / Л.Т. Менжерес, Н.П. Коцупало, Л.Б. Орлова. Заявл. 11.02.93. Опубл. 20.12.95. Бюл. № 3523.
  16. Гречановская Е.Е. // Мінералогічний журнал. 2010. Т. 32. № 4. С. 12–22.
  17. Kantiranis N., Sikalidis K., Godelitsas A., Squires C., Papastergios G., Filippidis A. // J. Environ. Manage. 2011. V. 92. P. 1569–1576.
  18. Rouquerol J., Rouquerol F., Llewellyn P., Maurin G., Sing K.S.W. Adsorption by Powders and Porous Solids: Principles, Methodology and Applications: Second Edition. Elsevier Inc. 2013. 626 p.
  19. Физическая химия адсорбционных явлений / А.Ю. Цивадзе, А.И. Русанов, А.А. Фомкин и др. М.: Граница, 2011. 304 c.
  20. Химия цеолитов и катализ на цеолитах // Под ред. Дж. Рабо, М.: Мир, 1980. Т. 1. 506 с.; Т. 2. 422 с.
  21. Цицишвили Г.В., Андроникошвили Т.Г., Киров Г.Н., Филизова Л.Д. Природные цеолиты. М.: Наука, 1988. 128 с.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).