cvmetИзвестия вузов. Цветная металлургияIzvestiya. Non-Ferrous Metallurgy0021-34382412-8783НИТУ "МИСИС"10.17073/0021-3438-2017-2-43-50cvmet-474Research ArticleМеталлургия редких и благородных металловMetallurgy of Rare and Precious MetalsСОРБЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ИНДИЯ ИЗ РАСТВОРОВ ЦИНКОВОГО ПРОИЗВОДСТВАSorption technology of indium extraction from zinc production solutionsТимофеевК. Л.TimofeevK. L.

канд. техн. наук, гл. гидрометаллург АО «Уралэлектромедь» (624091, Свердловская обл., г. Верхняя Пышма, пр. Успенский, 1)

Cand. Sci. (Eng.), Chief hydrometallurgist of JSC «Uralelectromed» (624091, Sverdlovsk region, Verkhnyaya Pyshma, Uspenskij str., 1)

K.Timofeev@elem.ruМальцевГ. И.MaltsevG. I.

докт. техн. наук, ст. науч. сотр., гл. специалист Исследовательского центра АО «Уралэлектромедь»

Dr. Sci. (Eng.), Senior scientific officer, Chief specialist of the Research Center of JSC «Uralelectromed»

mgi@elem.ruУсольцевА. В.UsoltsevA. V.

гл. специалист УСП ООО «УГМК–Холдинг» (624091, Свердловская обл., г. Верхняя Пышма, пр. Успенский, 1)

Chief specialist of USP, LLC «UMMC–Holding» (624091, Sverdlovsk region, Verkhnyaya Pyshma, Uspenskij str., 1)

a.usolcev@ugmk.comНабойченкоС. С.NaboichenkoS. S.

докт. техн. наук, профессор, чл.-корр. РАН, зав. кафедрой металлургии тяжелых цветных металлов УрФУ (620002, г. Екатеринбург, ул. Мира, 19)

Dr. Sci. (Eng.), Prof., Сorresponding Member of the RAS, Head of the Department of metallurgy of heavy non-ferrous metals of the Ural Federal University (620002, Yekaterinburg, Mira str., 19)

svmamyachenkov@yandex.ruАО «Уралэлектромедь»РоссияJSC «Uralelectromed»Russian FederationУСП ООО «УГМК–Холдинг»РоссияLLC «UMMC–Holding»Russian FederationУральский федеральный университет (УрФУ) имени первого Президента России Б.Н. ЕльцинаРоссияUral Federal UniversityRussian Federation201728042017024350Copyright © Тимофеев К.Л., Мальцев Г.И., Усольцев А.В., Набойченко С.С., 20172017Тимофеев К.Л., Мальцев Г.И., Усольцев А.В., Набойченко С.С.Timofeev K.L., Maltsev G.I., Usoltsev A.V., Naboichenko S.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://cvmet.misis.ru/jour/article/view/474

Исследована в динамическом режиме сорбция ионов индия из поликомпонентных растворов с предварительно восстановленным железом (III), содержащих, г/дм3: 0,084 In3+, 6,2 Fe2+, 67,0 Zn2+ и 19,6 H2SO4, на реагенте Metosol. Последний представляет собой монтмориллонит состава (Na,Ca)0,3(Al,Mg)2Si4O10(OH)2(H2O)n, модифицированный ди(2-этилгексил)фосфорной кислотой. Динамика поглощения им ионов металлов изучена методом фронтальной хроматографии. Определены значения рабочей (ДОЕ) и полной (ПДОЕ) динамических обменных емкостей минерального сорбента в зависимости от удельной скорости пропускания и температуры элюента. Обоснованы и рассчитаны основные параметры сорбционной технологии селективного извлечения индия из технологических растворов цинкового производства на реагенте Меtоsol в колонках с последующей десорбцией металла раствором соляной кислоты (1 : 1).

The article studies the dynamic sorption of indium ions from polycomponent solutions with pre-reduced iron (III) containing, g/dm3: 0,084 In3+, 6,2 Fe2+, 67,0 Zn2+ and 19,6 H2SO4, on the Metosol reagent. The latter is a montmorillonite with the following composition (Na,Ca)0,3(Al,Mg)2Si4O10(OH)2(H2O)n, modified by di(2-ethylhexyl) phosphoric acid. Its absorption dynamics of metal ions was studied by the method of frontal chromatography. The article determines the values of working (DEC) and total (TDEC) dynamic exchange capacities of the mineral sorbent depending on the specific throughput rate and the eluent temperature. The article justifies and calculates the basic parameters of the sorption technology of selective indium extraction from process solutions used for zinc production operations on the Metosol reagent in columns with subsequent desorption of metal by hydrochloric acid solution (1 : 1).

cорбциядесорбцияиндиймодифицированный монтмориллонитдинамический режимsorptiondesorptionindiummodified montmorillonitedynamic mode.ReferencesAbkhoshk E., Jorjani E., Al-Harahsheh M.S. Review of the hydrometallurgical processing of non-sulfide zinc ores // Hydrometallurgy. 2014. Vol. 149. P. 153—167.Abkhoshk E., Jorjani E., Al-Harahsheh M.S. Review of the hydrometallurgical processing of non-sulfide zinc ores // Hydrometallurgy. 2014. Vol. 149. P. 153—167.Mikhlin Y., Vorobyev S., Romanchenko A. Ultrafine particles derived from mineral processing: A case study of the Pb—Zn sulfide ore with emphasis on lead-bearing colloids // Chemosphere. 2016. Vol. 147. P. 60—66.Mikhlin Y., Vorobyev S., Romanchenko A. Ultrafine particles derived from mineral processing: A case study of the Pb—Zn sulfide ore with emphasis on lead-bearing colloids // Chemosphere. 2016. Vol. 147. P. 60—66.Shang Yanbo, Tan Xin. Study of new process technology for low-grade refractory zinc oxide ore // Proc. Environment. Sci. 2016. Vol. 31. P. 195—203.Shang Yanbo, Tan Xin. Study of new process technology for low-grade refractory zinc oxide ore // Proc. Environment. Sci. 2016. Vol. 31. P. 195—203.Купеева Р.Д. Состояние и перспективы переработки свинцово-цинковых руд // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2009. Т. 15. No. 12. С. 456—460.Купеева Р.Д. Состояние и перспективы переработки свинцово-цинковых руд // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2009. Т. 15. No. 12. С. 456—460.Абрамов А.А. Технология обогащения окисленных и смешанных руд цветных металлов. М.: Недра, 1986.Абрамов А.А. Технология обогащения окисленных и смешанных руд цветных металлов. М.: Недра, 1986.Методические рекомендации по применению Классификации запа сов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных иско паемых. Свинцовые и цинковые руды. М.: ФГУ ГКЗ, 2007.Методические рекомендации по применению Классификации запа сов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных иско паемых. Свинцовые и цинковые руды. М.: ФГУ ГКЗ, 2007.Jianguang H., Bin C., Gongjian L. Material, energy and spatial fields for metallogenic prediction: Theory and practice: An example: Limu Sn polymetallic crisis mines // Mining Sci. Technol. (China). 2011. Vol. 21. Iss. 1. P. 107—116.Jianguang H., Bin C., Gongjian L. Material, energy and spatial fields for metallogenic prediction: Theory and practice: An example: Limu Sn polymetallic crisis mines // Mining Sci. Technol. (China). 2011. Vol. 21. Iss. 1. P. 107—116.Fernie W.T. Metals — the nobler // Precious stones. For curative wear, and other remedial uses: Likewise the nobler metals. 2013. P. 357—475.Fernie W.T. Metals — the nobler // Precious stones. For curative wear, and other remedial uses: Likewise the nobler metals. 2013. P. 357—475.Никулин Н.Н. Распределение индия, ниобия, скандия в касситеритах Хинганского месторождения // Вест. ЛГУ. 1967. No. 6. С. 81—87.Никулин Н.Н. Распределение индия, ниобия, скандия в касситеритах Хинганского месторождения // Вест. ЛГУ. 1967. No. 6. С. 81—87.Nusen S., Chairuangsri T., Zhu Z. Recovery of indium and gallium from synthetic leach solution of zinc refinery residues using synergistic solvent extraction with LIX 63 and Versatic 10 acid // Hydrometallurgy. 2016. Vol. 160. P. 137—146.Nusen S., Chairuangsri T., Zhu Z. Recovery of indium and gallium from synthetic leach solution of zinc refinery residues using synergistic solvent extraction with LIX 63 and Versatic 10 acid // Hydrometallurgy. 2016. Vol. 160. P. 137—146.Yang J., Retegan T., Steenari B.-M. Recovery of indium and yttrium from flat panel display waste using solvent extraction // Separat. Purificat. Technol. 2016. Vol. 166. P. 117—124.Yang J., Retegan T., Steenari B.-M. Recovery of indium and yttrium from flat panel display waste using solvent extraction // Separat. Purificat. Technol. 2016. Vol. 166. P. 117—124.Xingbin Li, Zhigan Deng, Cunxiong Li. Direct solvent extraction of indium from a zinc residue reductive leach solution by D2EHPA // Hydrometallurgy. 2015. Vol. 156. P. 1—5.Xingbin Li, Zhigan Deng, Cunxiong Li. Direct solvent extraction of indium from a zinc residue reductive leach solution by D2EHPA // Hydrometallurgy. 2015. Vol. 156. P. 1—5.Ghorbani M., Nowee S. M., Ramezanian N. A new nanostructured material amino functionalized mesoporous silica synthesized via co-condensation method for Pb(II) and Ni(II) ion sorption from aqueous solution // Hydrometallurgy. 2016. Vol. 161. P. 117—126.Ghorbani M., Nowee S. M., Ramezanian N. A new nanostructured material amino functionalized mesoporous silica synthesized via co-condensation method for Pb(II) and Ni(II) ion sorption from aqueous solution // Hydrometallurgy. 2016. Vol. 161. P. 117—126.Graillot A., Bouyer D., Monge S. Removal of nickel ions from aqueous solution by low energy-consuming sorption process involving thermosensitive copolymers with phosphonic acid groups // J. Hazard. Mater. 2013. Vol. 244—245. P. 507—515.Graillot A., Bouyer D., Monge S. Removal of nickel ions from aqueous solution by low energy-consuming sorption process involving thermosensitive copolymers with phosphonic acid groups // J. Hazard. Mater. 2013. Vol. 244—245. P. 507—515.Dubenskiy A.S., Seregina I.F., Blinnikova Z.K. Investigation of the new sorption preconcentration systems for determination of noble metals in rocks by inductively coupled plasma—mass spectrometry // Talanta. 2016. Vol. 153. P. 240—246.Dubenskiy A.S., Seregina I.F., Blinnikova Z.K. Investigation of the new sorption preconcentration systems for determination of noble metals in rocks by inductively coupled plasma—mass spectrometry // Talanta. 2016. Vol. 153. P. 240—246.Wronski G., Debczak A., Hubicki Z. Application of the FTIR/PAS method in comparison of Ga(III) and In(III) sorption on lewatit OC-1026 and amberlite XAD-7 impregnated D2EHPA // Acta. Phys. Polon. A. 2009. Vol. 116. No. 3. Р. 435—437.Wronski G., Debczak A., Hubicki Z. Application of the FTIR/PAS method in comparison of Ga(III) and In(III) sorption on lewatit OC-1026 and amberlite XAD-7 impregnated D2EHPA // Acta. Phys. Polon. A. 2009. Vol. 116. No. 3. Р. 435—437.Liu J.S., Chen H., Chen X.Y. Extraction and separation of In(III), Ga(III) and Zn(II) from sulfate solution using extraction resin // Hydrometallurgy. 2006. Vol. 82. Р. 137—143.Liu J.S., Chen H., Chen X.Y. Extraction and separation of In(III), Ga(III) and Zn(II) from sulfate solution using extraction resin // Hydrometallurgy. 2006. Vol. 82. Р. 137—143.Fortes M.C.B., Martins A.H., Benedetto J.S. Indium adsorption onto ion exchange polymeric resins // Miner. Eng. 2003. Vol. 16. Р. 659—663.Fortes M.C.B., Martins A.H., Benedetto J.S. Indium adsorption onto ion exchange polymeric resins // Miner. Eng. 2003. Vol. 16. Р. 659—663.Аэров М.Э., Тодес О.М., Наринский Д.А. Аппараты со стационарным зернистым слоем. Л.: Химия, 1979.Аэров М.Э., Тодес О.М., Наринский Д.А. Аппараты со стационарным зернистым слоем. Л.: Химия, 1979.Тикунова И.В., Дробницкая Н.В., Артеменко А.И. Справочное руководство по аналитической химии и физико-химическим методам анализа: Учеб. пос. М.: Высш. шк., 2009.Тикунова И.В., Дробницкая Н.В., Артеменко А.И. Справочное руководство по аналитической химии и физико-химическим методам анализа: Учеб. пос. М.: Высш. шк., 2009.Ганебных Е.В., Свиридов А.В., Мальцев Г.И. Извлечение цинка из растворов высокодисперсными модифицированными алюмосиликатами // Химия в интересах устойчивого развития. 2015. Т. 23. No. 1. С. 89—95.Ганебных Е.В., Свиридов А.В., Мальцев Г.И. Извлечение цинка из растворов высокодисперсными модифицированными алюмосиликатами // Химия в интересах устойчивого развития. 2015. Т. 23. No. 1. С. 89—95.Свиридов А.В., Ганебных Е.В., Мальцев Г.И., Тимофеев К.Л. Очистка промышленных стоков алюмосиликатными сорбентами // Цв. металлы. 2015. No. 12. С. 42—46.Свиридов А.В., Ганебных Е.В., Мальцев Г.И., Тимофеев К.Л. Очистка промышленных стоков алюмосиликатными сорбентами // Цв. металлы. 2015. No. 12. С. 42—46.Радионов Б., Мальцев Г. Индий в водных растворах. Saarbrücken: LAP LAMBERT Acad. Publ. Gmbx & Co. KG, 2014.Радионов Б., Мальцев Г. Индий в водных растворах. Saarbrücken: LAP LAMBERT Acad. Publ. Gmbx & Co. KG, 2014.Тимофеев К.Л., Усольцев А.В., Мальцев Г.И., Тутубалина И.Л. Сорбция индия, железа и цинка из многокомпонентных систем на аминофосфоновых смолах // Химия в интересах устойчивого развития. 2015. Т. 23. No. 3. С. 273—278.Тимофеев К.Л., Усольцев А.В., Мальцев Г.И., Тутубалина И.Л. Сорбция индия, железа и цинка из многокомпонентных систем на аминофосфоновых смолах // Химия в интересах устойчивого развития. 2015. Т. 23. No. 3. С. 273—278.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.