Металлургия и обогащение Metallurgy and mineral processing

Металлургия и обогащение
Metallurgy and mineral processing
У Д К 669.273
Э К С Т РА К Ц И Я И О Н О В Ж Е Л Е ЗА (III) И З ВО Д Н Ы Х Р А С Т В О РО В
Т РИ Б У Т И Л Ф О С Ф А Т О М
Л .А .В О Р О П А Н О В А , д-р техн. наук, профессор, lidia_m etall@ mail. ru
Н .Б .К О К О Е В А , аспирант ка, lidia_m etall@ mail. ru
С еверо-Кавказский горно-мет аллургический инст ит ут (государст венны й т ехнологический
университ ет ), Владикавказ, Россия
Получены высокие показатели экстракции ионов железа (III) из водных растворов трибутилфосфатом при порционном введении экстрагента и минимальном времени контакта раствора
и экстрагента. Порционное введение экстрагента повышает извлечение железа и сокращает рас­
ход экстрагента. Лучшие результаты экстракции получены из растворов с концентрацией 3н
HCl, 240 г/дм3 NaCl и температурой t = 60 °С. Дана принципиальная технологическая схема се­
лективного извлечения ионов железа из водных растворов их солей.
Ключевые слова: железо, трибутилфосфат, раствор, соляная кислота, поваренная
соль, экстракция, стадия.
Р астворы , п о л у ч ен н ы е п ри вы щ ел ач и в ан и и бедного сы рья, раство р ы куч н ого и п о д ­
зем н о го вы щ ел ач и ван и я, сточн ы е воды , ш ах тн ы е и р у д н и ч н ы е воды сод ерж ат соли ж ел еза
и ц ветн ы х м еталлов. С ел ек ти вн ое и звл еч ен и е и онов ж ел еза и ц ветн ы х м еталлов и з так и х
р аство р о в о саж д ен и ем затрудн ен о. И он ы F e (II) осаж д аю тся ги д рол и ти ч ески совм естн о с
о сн о вн ы м и и он ам и ц ветн ы х м еталлов. И о н ы F e (III) осаж д аю тся в более ки сл ой области,
но вм есте с н и м и такж е осаж д аю тся и он ы ц ветн ы х м еталлов и орган и чески е п рим еси , так
как и о н ы F e (III) яв л яю тся ко агу лян там и [3].
В п о сл ед н ее врем я хл о р и д н ая ги д р о м етал л у р ги я н ах о д и т п р и м ен ен и е в п роц ессах в ы ­
щ ел ач и в ан и я п о л и м етал л и ч ески х ко н ц ен тр ато в [5]. И сп о л ьзо ван и е сол ян ой ки сл оты
всл ед стви е п овы ш ен н ой ее сп особ н ости к ко м п л ек со о б р азо в ан и ю и н тересн о в схем ах,
в к л ю ч аю щ и х со р б ц и он н о-экстракц и о н н ую тех н о л о ги ю разд ел ен и я м етал л ов [6].
C п о м ощ ью сол ян о-к и сл ого в ы щ ел ач и в ан и я п ри 70 °С и ки сл отн ости 250-350 г/дм 3
Н О и звл екается в раствор, н аряд у с д р у ги м и м еталлам и , ж елезо. Н а п ервой стади и п е р е р а ­
ботки р ас т в о р а п р и м ен яю т н ер азб ав л ен н ы й тр и б у ти л ф о сф ат (Т Б Ф ) п ри соотн ош ен и и о р га­
н и ч еско й О и водн ой В ф аз 1 :2. Ж ел езо и звл екается н а 99,9 % [6].
И с сл ед о ва н а экстр акц и я и онов ж ел еза и ц и н к а тр и б ути л ф осф атом и з и н д и ви д у ал ьн ы х
р аство р о в и х солей [1, 2, 4, 6]. У стан овлен о, что р езул ьтаты эк стр ак ц и и и онов ж е л е за (III) и
ц и н к а (II) зав и ся т от и сх о д н о й кон ц ен тр ац и и м еталлов, ки слотн ости , тем п ературы , со о т ­
н о ш ен и я о рган и ческой и водн ой ф аз (О :В). М ех а н и зм экстр акц и и связан с об разован и ем в
ор ган и ческой ф азе тр и б у ти л ф о сф ата х л о р и д н ы х ком п л ексов F e (III) и Z n (II). Т Б Ф н е эк ст ­
р аги р у ет и он ы ж ел еза (II). П р и су тстви е п о вар ен н о й соли у л у ч ш ает п оказател и экстракц ии .
Л у чш и е р езул ьтаты и звл еч ен и я ионов F e (III) п олуч ен ы и з 3 М р аство р а сол ян ой ки слоты
п р и со о тн о ш ен и и О:В = 1:4 и сод ерж ан и и в растворе, г/д м 3: 5,6 F e (III) и 150 N aC l.
В д ан н о й раб оте и ссл ед о в ан а экстр акц и я и онов ж ел еза Т Б Ф и з в од н ы х р астворов в за ­
ви си м о сти от и сход н ой кон ц ен тр ац и и ж елеза, тем пературы , кон ц ен тр ац и и соляной к и сл о ­
ты , со о тн о ш ен и я О:В.
Э к стр ак ц и ю о сущ ествл ял и и з р астворов об ъ ем о м ^ раст = 0,1 д м 3 с кон ц ен тр ац и я м и п о ­
вар ен н о й соли С№с = 240 г/дм 3 N aC l и сол ян ой ки слоты С нс1 = 2 и 3 н, тем п ературой 20 и
60 °С и р азл и чн ом соотн ош ен и и об ъем ов орган и ческой и водн ой фаз. И сх о д н ы е р аствор ы
го то ви л и р аство р ен и ем в д и сти л л и р о ван н о й в о д е кр и сталл о ги д р ато в соли F eC l3 6H 2O.
24
---------------------------------------------------------
ISSN 0135-3500. Записки Горного института. Т.213
В
к а ч е с т в е э к с т р а ге н т а и с п о л ь зо в а л и тр и б у т и л о в ы й эф и р ф о сф о р н о й к и сл о т ы
(С 4Н 9О )3РО . Р е зу л ь т а т ы э к с т р а к ц и и о ц е н и в а л и о с т а т о ч н о й к о н ц е н т р а ц и е й м е т а л л а в
р а ф и н а т е в п р о ц ессе эк стр а к ц и и в д ан н ы й м о м е н т вр ем ен и , и зв л е ч ен и ем в п р о ц е н та х по
м ассе о т и сх о д н о го к о л и ч е с т в а м етал л а, н а каж д о й стад и и эк стр а к ц и и ко н ц ен тр ац и е й м е ­
т ал л а в э к стр ак те, к о эф ф и ц и ен то м р а с п р е д е л е н и я D = С орг / С вод, гд е С орг и С вод - к о н ц е н ­
т р ац и и и о н о в в о р ган и ч е ск о й и в о д н о й ф азах со о тв етств ен н о , г/д м 3.
Э к стр ак ц и ю п р овод и л и п ри п остоян н ом п ерем еш и ван и и . Р еэкстракц и ю осущ ествл ял и
п р о м ы вк о й д и сти л л и р о ван н о й водой.
В табл.1 п р и в ед ен ы резу л ьтаты экстр ак ц и и п ри и сп ол ьзован и и Т Б Ф об ъем о м
РтбФ = 0,04 д м 3, t = 20 °C, C HCl = 3 н, CNaCl = 240 г/дм 3, О:В = 2:5, врем я экстр ак ц и и 10 мин.
В табл.2 д ан ы р езул ьтаты экстр акц и и п ри п орц и он н ом в вед ен и и Т Б Ф п ри t = 20 °C,
CHCl = 3 н, CNaCl = 240 г/дм 3. Э к страк ц и ю о су щ еств л ял и в пять стадий. Н а каж д ой стадии
и сп о л ьзо вал и Т Б Ф об ъем ом УТБФ = 0,02 д м 3, О :В = 1:5, сум м арн ое и сп ол ьзован и е об ъ ем а
Т Б Ф состави ло ^тБФ = 0,1 д м 3, Ю :В = 1:1, в р ем я экстр акц и и н а каж д ой стади и 5 и ли
10 мин. И зв л еч ен и е ж ел еза п ри б ольш ем вр ем ен и экстр акц и и н а каж дой стади и убы вает.
Таблица 1
Экстракция из растворов хлоридов железа. Время экстракции 10 мин, t = 20 °C, О:В = 2:5,
С а = 3н, С ^ а = 240 г/дм3, Краст= 0,1 дм3, Ктбф = 0,04 дм3
Концентрация, г/дм3
Стадия
Время, мин
1
0
10
рафинат
экстракт
24
3,5
0
51,25
Извлечение, % по массе от исходного
D
0
85,42
0
14,64
Таблица 2
Экстракция из растворов хлоридов железа. Время экстракции на каждой стадии: 1-5 мин, 2-10 мин,
СнС| = 3н,
= 240 г/дм3, Краст= 0,1 дм3, ЕО:В = 1:1, на каждой стадии КТБФ = 0,02 дм3, О:В = 1:5
Концентрация, г/дм 3, на каждой стадии
Извлечение, % по массе от исходного
Стадия
0
1
2
3
4
5
рафинат
D на каждой
стадии
экстракт
1
2
1
2
1
2
1
2
24,00
11,75
1,75
0,50
0,50
0,50
24,00
12,00
2,25
1,00
0,75
0,50
0
61,25
50,00
6,25
0
0
0
60,00
48,75
6,25
1,25
1,25
0
51,04
92,71
97,92
97,92
97,92
0
50,00
90,63
95,83
96,88
97,92
0
5,21
28,57
12,50
-
0
5,00
21,67
6,25
1,67
2,50
С р авн ен и е р езул ьтатов экстр акц и и в од н у стади ю в теч ен и е 10 м и н с и сп ол ьзован и ем
^тБФ = 0,04 д м 3 (табл.1) и в д ве стади и (табл.2) по 5 м и н (в сум м е 10 м и н ) и по 10 м и н (в
сум м е 20 м и н ) с и сп о л ьзо в ан и ем ^ ТБФ = 0,04 д м 3 п озвол яет сделать сл ед ую щ и е вы воды :
1) п о р ц и он н ое введ ен и е эк стр аген та по 5 м и н у в ел и ч и в а ет и звл ечен и е ж ел еза с 85,42
до 92,71 % п о м ассе, а п о 10 м и н д о 90,63 % по м ассе соответствен но. М о л яр н о е со о тн о ш е­
н и е в экстр акте Т Б Ф ^ е = 3:1;
2) у в ел и ч ен и е вр ем ен и экстр акц и и н а каж дой стади и от 5 д о 10 м и н сн и ж ает и зв л е ч е­
н и е ж ел еза с 92,71 д о 90,63 % по массе.
В табл.3 д ан ы р езул ьтаты п орц и он н ого введ ен и я эк стр аген та п ри t = 20 и 60 °C и
в р ем ен и экстр акц и и н а каж дой стади и 10 м и н из растворов с кон ц ен трац и ям и : CHCl = 2 н,
CNaCl = 240 г/д м 3, С исх = 23 и 47,25 г/дм 3 Fe, а такж е CHCl = 3 н, CNaCl = 240 г/д м 3, С исх = 24 и
50 г/дм 3 Fe, н а каж д ой стади и О:В = 1:5, всего ИО:В = 1:1.
--------------------------
Санкт-Петербург. 2015
25
Таблица 3
Экстракция из растворов хлоридов ж елеза при порционном введении экстрагента
(£«аа = 2 4 Q г/дм3, Краств = 0,1 дм3, на каждой стадии КТБФ = 0,02 дм3, О:В = 1:5, всего ЕО:В = 1:1)
Стадия
2
о
о
С
6
С
О
о
2
о
о
С
Концентрация, г/дм3, на каждой стадии
Время,
мин
0
1
2
3
4
5
0
10
10
10
10
10
23,00
12,00
4,00
1,25
0,75
0,75
23,00
11,75
3,00
0,75
0,75
0,50
0
55,00
40,00
13,75
2,50
0
0
1
2
3
4
5
0
10
10
10
10
10
24,00
12,00
2,25
1,00
0,75
0,50
24,00
10,00
2,00
1,00
0,75
0,50
0
60,00
48,75
6,25
1,25
1,25
0
1
2
3
4
5
0
10
10
10
10
10
47,25
35,50
26,25
17,25
10,00
5,50
47,25
35,75
24,75
15,25
6,00
2,50
0
58,75
46,25
45,00
36,25
22,50
0
1
2
3
4
5
0
10
10
10
10
10
50,00
37,25
25,50
16,25
8,50
2,50
50,00
36,75
25,00
13,50
3,75
2,25
0
63,75
58,75
46,25
38,75
30,00
D на каждой стадии
а 25 -
2
о
о
С
6
О
о
О
о
0
47,83
82,61
94,57
96,74
96,74
0
48,91
86,96
96,74
96,74
97,83
0
4,58
10,00
11,00
3,33
—
0
4,78
14,58
15,00
—
2,50
0
58,33
91,67
95,83
96,88
97,92
0
48,91
86,96
96,74
96,74
97,83
0
5,00
21,67
6,25
1,67
2,50
0
7,00
20,00
5,00
1,67
2,50
0
24,87
44,44
63,49
78,84
88,36
0
24,34
47,62
67,72
87,30
94,71
0
1,65
1,76
2,61
3,63
4,09
0
1,61
2,22
3,11
7,71
7,00
0
25,50
49,00
67,50
83,00
95,00
0
26,50
50,00
73,00
92,50
95,50
0
1,71
2,30
2,85
4,56
12,00
0
1,80
2,35
4,26
13,00
3,33
С
6
С
СНС1= 2н
0
56,25
43,75
11,25
0
1,25
СНС1= 3н
0
50,00
90,63
95,83
96,88
97,92
СНС1= 2н
0
57,50
55,00
47,50
46,25
17,50
СНС1= 3н
0
66,25
58,75
57,50
48,75
7,50
2
о
о
С
6
О
о
экстракт
С
рафинат
Извлечение, % по массе
б
20
100
3нНС1, 20 °С
§ 15
* 10
5
80
■3нНС1, 60 °С
2нНС1, 20 °С
2нНС1, 60 °С
60
3нНС1, 20 °С
о
=3нНС1, 60 °С
|О 40
г—2нНС1, 20 °С
—2нНС1, 60 °С
20
0
1
2
3
4
5
Стадии
Рис. 1. Результаты постадийной экстракции ионов железа (III) при t = 20 и 60 °С и времени экстракции
на каждой стадии 10 мин (растворы с концентрациями СНС1= 2н, Сисх = 23 г/дм3Fe и СНС1= 3н, Сисх = 24 г/дм3Fe);
по данным табл.3: а —зависимость остаточной концентрации железа от числа стадий экстракции;
б —зависимость извлечения железа от числа стадий экстракции
26
ISSN 0135-3500. Записки Горного института. Т.213
Таблица 4
Экстракция из растворов хлоридов ж елеза при разовом введении экстрагента
(CNac|-= 2 4 0 г/дм3, Vраств = 0,1 дм3, УТбф = 0,1 дм3, О:В = 1:1)
Концентрация, г/дм3
Время,
мин
рафинат
20 °С
Извлечение, % по массе
от исходного
экстракт
60 °С
20 °С
0
10
20
30
40
50
47,25
11,25
11,25
11,25
11,00
11,00
47,25
10,75
10,75
10,50
10,50
10,50
0
36,00
36,00
36,00
36,25
36,25
0
10
20
30
40
50
50,00
11,00
10,00
10,00
9,50
9,50
50,00
9,25
9,25
9,25
8,75
8,75
0
39,00
40,00
40,00
40,50
40,50
60 °С
СНс1= 2н
0
36,50
36,50
36,75
36,75
36,75
СНс1= 3н
0
40,75
40,75
40,75
41,25
41,75
D
20 °С
60 °С
20 °С
60 °С
0
76,19
76,19
76,19
76,72
76,72
0
77,25
77,25
77,78
77,78
77,78
0
3,20
3,20
3,20
3,30
3,30
0
3,40
3,40
3,50
3,50
3,50
0
78,00
80,00
80,00
81,00
81,00
0
81,50
81,50
81,50
82,50
82,50
0
3,55
4,00
4,00
4,26
4,26
0
4,41
4,41
4,41
4,71
4,71
а
—• — ЗнНСК 20 °С
^ ^ З н Н С К 60 °С
2нНС1, 20 °С
2нНС1, 60 °С
—
ЗнНСК 20 °С
3нНС1, 60 °С
_ _
2нНС1, 20 °С
2нНС1, 60 °С
б
Этапы
100
и 80
60
1н)
и
п
К
40
20
0
1
2
3
Этапы
4
Рис.2. Результаты экстракции ионов же­
леза (III) из водных растворов при порци­
онном и разовом введении экстрагента.
Время экстракции 10 мин (СНс1= 2 н,
Сисх = 47,25 г/дм3Fe и СНс1= 3н и Сисх=
= 50,50 г/дм3Fe; 20 и 60 °С); по данным
табл.3-4: а - зависимость остаточной кон­
центрации железа от числа стадий экстрак­
5 ции; б - зависимость извлечения железа
от числа стадий экстракции
--------------------------
Санкт-Петербург. 2015
27
Н а рис.1 д ан ы резул ьтаты п о стад и й н о й экстр акц и и п ри t = 20 и 60 °C и вр ем ен и э к с­
тр ак ц и и н а каж дой стади и 10 м и н и з растворов с кон ц ен трац ией: CHCl = 2 н,
CNaCl = 240 г/д м 3, Сисх = 23 г/дм 3 F e и CHCl = 3 н, CNaCl = 240 г/д м 3, Сисх = 24 г/д м 3 Fe.
И з д ан н ы х табл.3 и рис.1 м ож но сделать сл ед у ю щ и е вы воды :
1. Р азн и ц а в р езул ьтатах экстр акц и и д л я раство р о в с к о н ц ен тр ац и ей CHCl = 2 н и 3 н
н евели ка, о днако х у д ш и е р езу л ь таты и звл еч ен и я п олуч ен ы и з растворов с ко н ц ен тр ац и ей
2н H C l, 240 г/д м 3 N aC l и тем п ературе t = 20 °С, л у ч ш и е - и з р астворов с ко н ц ен тр ац и ей
3н H C l, 240 г/д м 3 N aC l и тем п ературе t = 60 °С.
2. И зв л еч ен и е ж ел еза 96,74 % осущ ествл яется и з р астворов с к о н ц ен тр ац и ей 2н H C l,
240 г/д м 3 N aC l и тем п ер ату р е t = 60 °С с и сх о д н о й ко н ц ен тр ац и ей 23 г/дм 3 F e н а 3-й стадии:
О:В = 3:5, Т Б Ф ^ = 3,6:1.
3. И зв л еч ен и е ж ел еза 95,83 % осущ ествл яется и з р астворов с к о н ц ен тр ац и ей 3н H C l,
240 г/д м 3 N aC l и тем п ературе t = 20-60 °С с и сх о д н о й к о н ц ен тр ац и ей 24 г/д м 3 F e н а 3-й ста­
дии: О :В = 3:5, Т Б Ф ^ = 2,9:1.
4. К и н ети ч еск и й п оряд ок р еа к ц и и в раство р ах с ко н ц ен тр ац и ей 2н H C l р ав ен единице,
а с к о н ц ен тр ац и ей 3н H C l - двум.
С р авн ен и е резул ьтатов (табл.3) п о р ц и о н н о го в вед ен и я эк стр аген та п ри t = 20 и 60 °C и
в р ем ен и экстр акц и и н а каж дой стади и 10 м и н из растворов с кон ц ен трац и ям и : CHCl = 2 н,
CNaCl = 240 г/д м 3, Сисх = 47,25 г/д м 3 F e и CHCl = 3 н, CNaCl = 240 г/д м 3, Сисх = 50 г/дм 3 Fe, н а
каж д о й стади и О :В = 1:5, всего ИО:В = 1:1, п оказал о следую щ ее:
1. Р азн и ц а в р езул ьтатах экстр акц и и д л я растворов с к о н ц ен тр ац и ей Сп а = 2 н и 3 н
н евели ка, о днако х у д ш и е р езу л ь таты и звл еч ен и я п олуч ен ы и з растворов с ко н ц ен тр ац и ей
2 н H C l, 240 г/д м 3 N aC l и тем п ер ату р е t = 20 °С, л у ч ш и е - и з растворов с ко н ц ен тр ац и ей
3 н H C l, 240 г/дм 3 N aC l и тем п ературе t = 60 °С.
2. И зв л еч ен и е ж ел еза 94,71 % осущ ествл яется и з растворов с к о н ц ен тр ац и ей 2 н H C l,
240 г/д м 3 N aC l и тем п ературе t = 60 °С с и сх о д н о й к о н ц ен тр ац и ей 47,25 г/дм 3 F e н а 5-й ста­
дии: О :В = 1:1, Т Б Ф ^ = 3,5:1.
3. И зв л еч ен и е ж ел еза 95,5 % осущ ествл яется и з растворов с к о н ц ен тр ац и ей 3н H C l,
240 г/дм N aC l и тем п ер ату р е t = 60 °С с и сх о д н о й ко н ц ен тр ац и ей 50 г/дм F e н а 5-й стадии:
О:В = 1:1, Т Б Ф ^ = 3:1.
4. К и н ети ч еск и й п оряд ок р еа к ц и и р ав ен нулю .
А н ал и з р езул ьтатов разо в о й экстр акц и и (табл.4) п ри t = 20 и 60 °C и з растворов с к о н ­
ц ен трац иям и : Сж1 = 2 н, С№ а = 240 г/д м 3, С исх = 47,25 г/дм 3 F e и Сп а = 3 н, С№ а = 240 г/дм 3,
С исх = 50 г/дм 3 Fe, ^ раств = 0,1 д м 3, УТБФ = 0,1 д м 3, О:В = 1:1, п оказал следую щ ее:
1. П р и разовом в вед ен и и эк стр аген та экстр акц и я заверш ается за 10 мин.
2. Х у д ш и е резу л ьтаты и звл еч ен и я п олуч ен ы и з растворов с к о н ц ен тр ац и ей 2н H C l,
240 г/д м 3 N aC l и тем п ературе t = 20 °С, л у ч ш и е - и з растворов с к о н ц ен тр ац и ей 3н H C l,
240 г/д м 3 N aC l и тем п ер ату р е t = 60 °С.
3. И зв л еч ен и е ж ел еза 77,78 % осущ ествл яется и з р астворов с к о н ц ен тр ац и ей 2н H C l,
240 г/д м 3 N aC l и тем п ературе t = 60 °С с и сход н ой ко н ц ен тр ац и ей 47,25 г/д м 3 F e за 30 м и н
и О :В = 1:1, Т Б Ф ^ = 5,6:1.
4. И зв л еч ен и е ж ел еза 82,50 % осущ ествл яется и з р астворов с к о н ц ен тр ац и ей 3н H C l,
240 г/д м 3 N aC l и тем п ературе t = 60 °С с и сход н ой к о н ц ен тр ац и ей 50 г/д м 3 F e за 40 м и н и
О:В = 1:1, Т Б Ф ^ = 5:1.
А н ал и з резул ьтатов экстр акц и и п ри разовом и п о рц и он н ом в вед ен и и экстр аген т а
(рис.2, табл.3, 4) д л я растворов с кон ц ен трац и ям и : С п а = 2 н, С№ а = 240 г/д м 3,
С исх = 47,25 г/д м 3 F e и Сж1 = 3 н, С№ а = 240 г/д м 3 и Сисх = 50,50 г/д м 3 F e п ри тем п ератур ах
20 и 60 °С п оказал следую щ ее:
1.
П орц и онн ое введени е Т БФ при м и н им альн ом врем ени кон такта р аствора и экстраген ­
т а п озволяет п ракти чески полн остью извлечь ж елезо в п ервы х п орц и ях экстрагента.
28
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ISSN 0135-3500. Записки Горного института. Т.213
Исходный раствор Fe (III)
2. П орционное введение экст­
рагента п овы ш ает извлечение ж е­
леза в 1,14-1,22 раза.
•
>1
3. П орционное введение экст­
Экстракция, 3н НС1, 240 г/дм3N ad, t = 60 °С
рагента сокращ ает расход экстра­
гента: для получения одинакового
результата экстракции при постаРаф инат
Экстракт Fe (III) ТБФ
дийном
введении
экстрагента
ТБФ
(время 40 мин) требуется О:В = 4:5,
а при разовом введении экстраген­
На технические цели
Реэкстракция
та (врем я 10 мин) О:В = 1:1.
4. П ри регенерации каждой
>'
>
порции
экстрагента м ож но сокра­
Fe2O3 Экстрагент
тить расход экстрагента в 5 раз.
П ри н ц и п и ал ь н ая тех н о л о ги ­
ческая схем а и звл еч ен и я ионов
Рис.3. Принципиальная технологическая схема
селективного извлечения ионов железа из водных растворов их солей ж елеза и з в одн ы х растворов и х
солей п р и в ед ен а н а рис.3.
Т аки м образом , л у ч ш и е резу л ьтаты экстр акц и и п олуч ен ы п ри п о рц и он н ом в веден и и
э к стр аген т а и з р астворов с к о н ц ен тр ац и ей 3н НС1, 240 г/д м 3 N a d и тем п ературой t = 60 °С
п р и м и н и м ал ьн ом вр ем ен и к о н так та р аство р а и экстрагента.
L_
Л И ТЕРАТУРА
1. Барвинюк Н.Г. Экстракция ионов цинка из водных растворов трибутилфосфатом / Н.Г.Барвинюк,
Л.А.Воропанова, З.А.Суладзе // Металлургия цветных металлов, проблемы и перспективы: Сб. тезисов докладов
Междунар. науч.-практ. конференции. М., 2009. С.214-215.
2. Барвинюк Н.Г.Экстракционное извлечение ионов железа и цинка при переработке твердых и жидких отхо­
дов / Н.Г.Барвинюк, Л.А.Воропанова, З.А.Суладзе // Ресурсовоспроизводящие, малоотходные и природоохранные
технологии освоения недр: Тезисы докладов IX Междунар. конф. Котону. Бенин. 13-19 сентября 2010 г. С. 404-406.
3. Вольдман Г.М. Теория гидрометаллургических процессов / Г.М.Вольдман, А.Н.Зеликман. М.: Металлургия,
1993. С.303-307.
4. Воропанова Л.А. Исследования и разработка технологий переработки отходов предприятий цветной метал­
лургии. Владикавказ: Изд-во «Мавр», 2013. С.240-243.
5. Набойченко С.С. Процессы и аппараты цветной металлургии / С.С.Набойченко, Н.Г.Агеев, А.П.Дорошкевич
и др. УГТУ-УПИ. Екатеринбург, 2005. 700 с.
6. РезникИ.Д. Кобальт / И.Д.Резник, С.И.Соболь, В.М.Худяков. М.: Машиностроение, 1995. Т.2. С.91-93.
REFERENCES
1. BarvinjukN.G., VoropanovaL.A., Suladze Z.A. Jekstrakcija ionov cinka iz vodnyh rastvorov tributi1fosfatom
(Extraction of zinc ions from aqueous solutions by tributyl phosphate). Meta11urgija cvetnyh meta11ov, prob1emy i
perspektivy: Sb. tezisov dok1adov Mezhdunar. nauch.-prakt. konferencii. Moscow, 2009, р.214-215.
2. Barvinjuk N.G., Voropanova L.A., Suladze Z.A. Jekstrakcionnoe izv1echenie ionov zhe1eza i cinka pri pererabotke
tverdyh i zhidkih othodov (Extraction of iron and zinc ions when processing solid and liquid waste). Resursovosproizvodjashhie, ma1oothodnye i prirodoohrannye tehno1ogii osvoenija nedr: Tezisy dok1adov IX Mezhdunar. konf. Kotonu.
Benin. 13-19 sentjabrja 2010, р.404-406.
3. Vol’dman G.M., Zelikman A.N. Teorija gidrometa11urgicheskih processov (Theory of hydrometallurgicalprocesses).
Moscow: Meta11urgija, 1993, р.303-307.
4. Voropanova L.A. Iss1edovanija i razrabotka tehno1ogij pererabotki othodov predprijatij cvetnoj meta11urgii (Research
and development of technologies of waste treatmentfrom enterprises of). V1adikavkaz: Izd-vo «Mavr», 2013, р.240-243.
5. Nabojchenko S.S., Ageev N.G., Doroshkevich A.P.et al. Processy i apparaty cvetnoj meta11urgii (on-ferrous
metallurgy). UGTU-UPI. Ekaterinburg, 2005, р.700.
6. ReznikI.D., Sobol’S.I., Hudjakov V.M. Koba1't (Cobalt). Moscow: Mashinostroenie, 1995. Vo1.2, p.91-93.
--------------------------
Санкт-Петербург. 2015
29
EXTRACTION OF IRON (Ш) IONS FROM AQUEOUS SOLUTIONS
W ITH TRIBUTYL PHOSPHATE
L.A.VOROPANOVA, Dr. o f Engineering Sciences, Professor, [email protected]
N.B.KOKOEVA, Postgraduate student, [email protected]
North Caucasian Institute Mining and Metallurgy Institute (State Technological University),
Vladikavkaz, Russia
High rates of iron (III) ion extraction from aqueous solutions with tributyl phosphate by
sequential injection of the extractant and minimal contact time of the solution and the extractant
were obtained. The sequential injection of the extractant increases iron extraction and reduces
the amount of the extractant used. The best extraction results were obtained from the solutions
with concentration 3N HCl, 240 g/dm3 NaCl and temperature t = 60 °С. The flow sheet of the
selective iron ions extraction from the aqueous solutions is presented.
Key words, iron, tributyl phosphate, solution, hydrochloric acid, sodium chloride, extrac­
tion, stage.
30
---------------------------------------------------------
ISSN 0135-3500. Записки Горного института. Т.213