Behavior of Surface-Active Substances in a Nitric Acid Medium and Prospects for Using Them in Hydrometallurgy

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

The behavior of surface-active substances (surfactants) is studied using the examples of lignosulfonate (LS) and sodium dodecyl sulfate (SDS) in aqueous and nitric acid media as promising additives for the nitric acid leaching of refractory ore concentrates. The effect the temperature (15–70°С) and concentrations of the surfactant (Csurfactant = 0.02–200 g/dm3) and nitric acid (CHNO3 = 0.1–10 g/dm3) have on the surface tension, critical concentration of micelles (CMC), electrical conductivity, pH, and optical density of solutions is established. The critical association of concentration is determined for lignosulfonate: CLS ~ 0.13–0.14 mol/dm3. An increase in the surface activity of lignosulfonate is noted upon raising the temperature of and adding nitric acid to an LS–H2O system. The established effects (a drop in σl–g) are explained by an increase in the coefficient of diffusion of LS macromolecules and a change in the intensity of the associative-dissociative processes of counterions and the LS polyanion. The positive effect nitric acid has on the surface activity of SDS is noted and found to reduce surface tension at the liquid–gas interface and CMCs. Associative processes in SDS–HNO3 systems are also confirmed by measuring the optical density of the considered systems.

About the authors

T. N. Lugovitskaya

Yeltsin Ural Federal University

Email: tlugovitskaja@mail.ru
620002, Yekaterinburg, Russia

L. M. Danilin

Yeltsin Ural Federal University

Email: tlugovitskaja@mail.ru
620002, Yekaterinburg, Russia

D. A. Rogozhnikov

Yeltsin Ural Federal University

Email: tlugovitskaja@mail.ru
620002, Yekaterinburg, Russia

S. V. Mamyachenkov

Yeltsin Ural Federal University

Author for correspondence.
Email: tlugovitskaja@mail.ru
620002, Yekaterinburg, Russia

References

  1. Рогожников Д.А., Дизер О.А., Каримов К.А. и др. Азотнокислотная переработка полиметаллического сульфидного сырья цветных металлов. Екатеринбург: Изд-во УМЦ УПИ, 2020. 245 с.
  2. Adams M.D. Advances in gold ore processing, 1st ed. ed, Developments in mineral processing. Amsterdam: Elsevier, 2005. 994 p.
  3. Medina D., Anderson C.G. // Metals. 2020. V. 10. № 7. P. 897.
  4. Michael A., Irene A. Handbook of Industrial Surfactants: An International Guide to More Than 16000 Products by Tradename, Application, Composition and Manufacturer. New York.: Routledge, 2019. 924 p.
  5. Рогожников Д.А. // Цветные металлы. 2020. № 8. С. 11. Rogozhnikov D.A. // Non-ferrous metals. 2020. № 8. P. 11.
  6. Луговицкая Т.Н., Улитко М.В., Козлова Н.С. и др. // Журн. физ. химии. 2023. Т. 97. № 3. С. 447. Lugovitskaya T.N., Ulitko M.V., Kozlova N.S. et al. // Rus. J. Phys. Chem. A. 2023. V. 97. № 3. P. 534.
  7. Lugovitskaya T.N., Kolmachikhina E.B. // Biomacromolecules. 2021. V. 22. № 8. P. 3323.
  8. Lugovitskaya T., Rogozhnikov D. // Langmuir. 2023. V. 39. № 16. P. 5738.
  9. Jankola W.A. // Hydrometallurgy. 1995. № 39. P. 63.
  10. Owusu G., Dreisinger D.B., Peters E. // Hydrometallurgy. 1995. № 38. P. 315.
  11. Gonçalves S., Ferra J., Paiva N. et al. // Polymers. 2021. V. 13. № 23. P. 4196.
  12. Subramanian S., Øye G. // Colloid. Polym. Sci. 2021. V. 299. № 7. P. 1223.
  13. Qiu X., Kong Q, Zhou M., Yang D. // J. Phys. Chem. B. 2010. V. 114. № 48. P. 15857.
  14. Ge Y., Li D., Li Z. // BioRes. 2014. V. 9. № 4. P. 7119.
  15. Li B., Ouyang X.P. // Adv. Mat. Res. 2012. V. 554. P. 2024.
  16. Kontturi A.-K. // J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1988. V. 84. № 11. P. 4043.
  17. Lugovitskaya T.N., Naboychenko S.S. // Colloids Surf. A Physicochem. Eng. Asp. 2020. V. 602. P. 125127.
  18. De R., Ray D., Das B. // RSC Advances. 2015. V. 5. № 68. P. 54890.
  19. Mafé S., Manzanares J., Kontturi A.K., Kontturi K. // Bioelectrochem. Bioenerg. 1995. V. 38 № 2. P. 367.
  20. Ouyang X., Deng Y., Qian Y. et al. // Biomacromolecules. 2011. V. 12. № 9. P. 3313.
  21. Yang D., Qiu X., Pang Y., Zhou M. // J. Dispers. Sci. Technol. 2008. V. 29. № 9. P. 1296.
  22. Tang Q., Zhou M., Yang D., Qiu X. // J. Polym. Res. 2015. V. 22. № 4. P. 1.
  23. Закис Г.Ф., Можейко Л.Н., Телышева Г.М. Методы определения функциональных групп лигнина. Рига: Зинатне, 1975. 217 с.
  24. Chernysheva M.G., Ivanov R.A., Soboleva O.A., Badun G.A. // Colloids Surf. A. 2013. V. 436. P. 1121.
  25. Khan H., Seddon J.M., Law R.V. et al. J. Colloid Interface Sci. 2019. V. 538. P. 75.
  26. Paul B.C., Islam S.S., Ismail K. // J. Phys. Chem. B. 1998. V. 102. P. 7807.
  27. Shah S.S., Khan A.M. // J. Chem. Society of Pakistan. 2011. V. 30. № 6. P. 186.
  28. Zhang X., Jackson J.K., Burt H.M. // J. Biochem. Biophys. Methods. 1996. V. 31. № 3–4. P. 145.
  29. Fuguet E., Ràfols C., Rosés M., Bosch E. // Anal. Chim. Acta. 2005. V. 548. № 1–2. P. 95.
  30. Wołowicz A., Staszak K. // J. Mol. Liq. 2020. V. 299. P. 112170.
  31. Dey J., Ismail K.J. Colloid Interface Sci. 2012. V. 378. № 1. P. 144.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (108KB)
3.

Download (19KB)
4.

Download (62KB)
5.

Download (74KB)
6.

Download (49KB)

Copyright (c) 2023 Т.Н. Луговицкая, Л.М. Данилин, Д.А. Рогожников, С.В. Мамяченков

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».