Adsorption extraction of nickel (II) from industrial aqueous solutions

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

A scheme for the primary unit of a technological means for the adsorption extraction of nickel from industrial solutions resulting from the processing of oxidised nickel ores is presented. The solutions comprise an aqueous extract of complex compounds of transition metals from an ore having an initial nickel content of 1-2 %. The traditional stepwise treatment of the solutions is oriented towards sequential precipitation of metals by ammonia water in the form of hydroxides, involving their decantation and filtration, etc., which significantly complicates the process of obtaining the target metal. The adsorption process significantly increases the economic efficiency of the extraction process for this valuable metal. In terms of their properties, carbon sorbents are chemically resistant, able to endure the harsh conditions of high temperature exposure and treatments based on strongly acidic and strongly alkaline solutions. Moreover, such sorbents have a developed porous structure, a significant specific surface area and high mechanical strength. The process of nickel extraction using carbon adsorbents from solutions in a weakly alkaline environment at elevated temperatures is described. The scheme of the nickel (II) ion extraction by adsorption unit is based on the use of a fluidised bed whose operational parameters are calculated directly by studying the sorption of nickel ions. The adsorption extraction of nickel (II) ions facilitates the complete selective separation and derivation of the metal following desorption of a saturated solution making the process suitable for direct electrolytic metal production.

About the authors

G. N. Dudareva

Irkutsk National Research Technical University

Email: gndudareva@mail.ru

N. V. Irinchinova

Irkutsk National Research Technical University

Email: irnavl@mail.ru

V. I. Dudarev

Irkutsk National Research Technical University

Email: vdudarev2@ex.istu.edu

References

  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

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download


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).