Владимир Иванович Дударев – д.т.н., профессор кафедры химии и биотехнологии им. проф. В.В. Тутуриной
664074,г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83
Vladimir I. Dudarev – Dr. Sci. (Eng.), Professor of the Department of Chemistry and Biotechnology named after Prof. V.V. Tuturina
83 Lermontova Str., Irkutsk 664074
Галина Николаевна Дударева – к.х.н., доцент кафедры химии и биотехнологии им. проф. В.В. Тутуриной
664074,г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83
Galina N. Dudareva – Cand. Sci. (Chem.), Associate Professor of the Department of Chemistry and Biotechnology named after Prof. V.V. Tuturina
83 Lermontova Str., Irkutsk 664074
Ариадна Алексеевна Яковлева – д.т.н., профессор кафедры химии и биотехнологии им. проф. В.В. Тутуриной
664074,г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83
Ariadna A. Yakovleva – Dr. Sci. (Eng.), Professor of the Department of Chemistry and Biotechnology named after Prof. V.V. Tuturina
83 Lermontova Str., Irkutsk 664074
Большая часть мировых запасов Ni-содержащего сырья (40–66 %) сосредоточена в окисленных никелевых рудах. Одной из альтернативных высокозатратным пирометаллургическому и аммиачно-карбонатному методам переработки таких руд может быть хлораммонийное извлечение никеля из относительно бедных по содержанию металла руд. Технология галогенидно-аммиачного разложения и извлечения никеля из окисленных никелевых руд, дополненная сорбционным процессом, является менее длительной по стадийности и проще в практическом исполнении. Адсорбционное извлечение никеля возможно углеродными сорбентами, обладающими высокой химической устойчивостью, выдерживающими высокотемпературное воздействие и сильнокислотную обработку. Сорбенты получены путем парогазовой активации выделенных карбонизатов ископаемых углей. Изучена сорбционная способность ионов Ni(II), выявлены закономерности и характеристические параметры процесса на углеродных сорбентах с помощью изотерм адсорбции при варьировании условий проведения экспериментов. Обработку экспериментальных результатов выполняли с использованием уравнений Фрейндлиха и Ленгмюра. Сорбенты имеют ряд особенностей, определяемых преобладающей микропористой структурой и полифункциональной поверхностью с активными комплексообразующими группировками атомов, характерными для амфолитов с катионо- и анионообменными свойствами. Процесс адсорбции описан уравнением псевдопервого порядка с константами скорости от 0,204 до 0,287 с–1. Для адсорбционного извлечения Ni(II) предложена схема с двумя адсорберами и псевдоожиженным слоем сорбента. Десорбция никеля и регенерация сорбента проведены 2,3 %-ным раствором серной кислоты. При этом десорбируется от 95 до 98 % никеля. В процессах рекомендуются стандартные химические машины и аппараты.
A significant portion of the world’s reserves of Ni-containing raw materials (40–66 %) is concentrated in oxidized nickel ores. One of the alternatives to the high-cost pyrometallurgical and ammonia-carbonate methods for processing such ores could be the chlorammonium recovery of nickel from relatively low-grade ores. The halide-ammonia decomposition and recovery technology of nickel from oxidized nickel ores, supplemented by a sorption process, is less stage-intensive and simpler in practical implementation. Nickel adsorption recovery is feasible using carbon sorbents that exhibit high chemical stability, withstand high-temperature exposure, and strong acidic treatment. Sorbents were obtained through steam-gas activation of extracted carbonizates from fossil coals. The sorption capacity for Ni(II) ions was studied, and the patterns and characteristic parameters of the process on carbon sorbents were identified using adsorption isotherms while varying experimental conditions. The experimental results were processed using the Freundlich and Langmuir equations. The sorbents have several distinctive features determined by their predominant microporous structure and multifunctional surface with active complex-forming atomic groups, characteristic of ampholytes with cation- and anion-exchange properties. The adsorption process is described by a pseudo-first-order equation with rate constants ranging from 0.204 to 0.287 s–1. For the adsorption recovery of Ni(II), a scheme with two adsorbers and a pseudo-fluidized sorbent bed is proposed. Nickel desorption and sorbent regeneration were carried out with a 2.3 % sulfuric acid solution, desorbing 95 to 98 % of nickel. Standard chemical machinery and equipment are recommended for these processes.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.