СОРБЦИЯ РЕНИЯ ИЗ СЕРНОКИСЛЫХ РАСТВОРОВ ИМПРЕГНАТАМИ, СОДЕРЖАЩИМИ ТРИАЛКИЛАМИН

В статических условиях изучена сорбция рения (VII) из сернокислых растворов импрегнатами на основе макропористых полимерных носителей (сополимеров стирола с дивинилбензолом, слабокислотного катионита), содержащих технический триалкиламин (ТАА). Получены равновесные и кинетические характеристики сорбции рения импрегнатом К-ТАА на основе макропористого катионита, имеющего лучшие емкостные характеристики по рению. Максимальное значение коэффициента распределения рения в импрегнате К-ТАА наблюдается при сорбции из растворов с рН = 2. Изотерма сорбции рения описывается уравнением Ленгмюра с константой K = 29±2 мл/г. Методом ограниченного объема раствора при различных температурах получены интегральные кинетические кривые сорбции и с учетом времени полупревращения рассчитаны эффективные коэффициенты диффузии рения в импрегнате, составившие 3,8·10–11 (295 K) и 1,3·10–10 (308 K) м2/с. Обработка кинетических данных линеаризацией по уравнениям моделей псевдопервого, псевдовторого порядка, внутренней диффузии и Еловича показала, что кинетические кривые с наиболее высокой степенью корреляции описываются уравнением псевдовторого порядка с константами скорости 0,00056 (295 K) и 0,00059 (308 K) г·мг–1·мин–1. По уравнению Аррениуса рассчитано значение кажущейся энергии активации сорбции рения, составившее 39±2 кДж/моль. Осуществлена апробация импрегната К-ТАА для сорбции рения из элюата, полученного при десорбции рения со слабоосновного анионита Purolite A170, предварительно насыщенного рением из сложного по составу продуктивного раствора выщелачивания продуктов переработки бедного ренийсодержащего сульфидного медного сырья.

рений, сорбция, импрегнат, технический триалкиламин, макропористый носитель, изотерма, коэффициент диффузии, константа скорости, энергия активации

1. Палант А.А., Трошкина И.Д., Чекмарев А.М., Костылев А.И. Технология рения. М.: ООО «ГаллеяПринт», 2015.

2. Kholmogorov A.G, Kononova O.N., Kachin S.V., Ilyicheva S.N., Kryuchkova V.V., Kalyakina O.P., Pashkova G.L. Ion exchange recovery and concentration of rhenium from salt solutions // Hydrometallurgy. 1999. Vol. 51. No. 1. P. 19— 35. http://dx.doi.org/10.1016/S0304-386X(98)00064-4.

3. Mal’tseva E.E., Blokhin A.A., Murashkin Yu.V. Kinetics of rhenium sorption on weakly basic macroporous and gel anion exchangers Purolite A170 and Purolite A172 from sulfuric acid solutions // Russ. J. Appl. Chem. 2012. Vol. 85. No. 7. P. 1029—1033. DOI:10.1134/S1070427212070063; Мальцева Е.Е., Блохин А.А., Мурашкин Ю.В. Кинетика сорбции рения на макропористом и гелевом слабоосновных анионитах Purolite A170 и Purolite A172 из сернокислых растворов // Журн. прикл. химии. 2012. Т. 85. No. 7. С. 1061—1066.

4. Mikhaylenko M., Blokhin A. Ion exchange resins tailored for effective recovery and separation of rhenium, molybdenum and tungsten. Prepr. 12-156. SME Annual Meeting. Seattle, Washington, 2012.

5. Seo S.Y., Choi W.S., Yang T.J., Kim M.J., Tran T. Recovery of rhenium and molybdenum from a roaster fume scrubbing liquor by adsorption using activated carbon // Hydrometallurgy. 2012. Vol. 129/130. P. 145—150. http:// dx.doi.org/10.1016/j.hydromet.2012.06.007.

6. Sung-Ho Joo, Young-Uk Kim, Jin-Gu Kang. Recovery of rhenium and molybdenum from molybdenite roasting dust leaching solution by ion exchange resins // Mater. Trans. 2012. Vol. 53. No. 11. P. 2034—2037. http://doi. org/10.2320/matertrans.M2012208.

7. Nebeker N., Hiskey J.B. Recovery of rhenium from solution by ion exchange // Hydrometallurgy. 2012. Vol. 125— 126. P. 64—68. http://dx.doi.org/10.1016/j.hydromet.2012.05.008.

8. Shana W., Shua Y., Chena H., Zhanga D., Wang W., Ru H., Xionga H. The recovery of molybdenum (VI) from rhenium (VII) on amino-functionalized mesoporous materials // Hydrometallurgy. 2016. Vol. 165. Pt. 2. P. 251—260. http://dx.doi.org/10.1016/j.hydromet.2016.02.005.

9. Гедгагов Э.И., Захарьян С.В. Анионообменное разделение рения и селена в схемах получения перрената аммония // Хим. технология. 2012. No. 7. С. 420—428.

10. Zakharyan S., Yun A.B., Gedgagov E.I., Terentieva I.V. Study on rhenium sorption at high rate from washing acid of the sulphuric acid plant at balkhash copper plant // 8th Intern. Symp. on technetium and rhenium: Science and utilization: Book of abstracts (La Baule — Pornichet, France, 29 Sept. — 3 Oct. 2014). Nantes: Subatech, 2014. P. 58.

11. Abisheva Z.S., Zagorodnyaya A.N., Bekturganov N.S. Review of technologies for rhenium recovery from mineral raw materials in Kazakhstan // Hydrometallurgy. 2011. Vol. 109. No. 1/2. Р. 1—8. http://dx.doi.org/10.1016/j. hydromet.2011.04.014.

12. Virolainen S., Laatikainen M., Sainio T. Ion exchange recovery of rhenium from industrially relevant sulfate solutions: Single column separations and modeling // Hydrometallurgy. 2015. Vol. 158. P. 74—82. http://dx.doi. org/10.1016/j.hydromet.2015.09.026

13. Kabay N., Cortina J.L., Trochimczuk A., Streat M. Solvent-impregnated resins (SIRs) — Methods of preparation and their applications // React. Funct. Polym. 2010. Vol. 70. No. 8. P. 484—496. DOI: 10.1016/j. reactfunctpolym.2010.01.005.

14. Зеликман А.Н., Дрэган Л.М. Экстракция рения из сернокислых растворов органическими растворителями // Журн. неорган. химии. 1967. Т. 12. No. 1. С. 261—268.

15. Kasikov A.G., Petrova A.M. Recovery of rhenium (VII) with triisooctylamine from sulfuric acid solutions // Russ. J. Appl. Chem. 2006. Vol. 79. No. 6. P. 914—919. DOI:10.1134/S1070427206060097; Касиков А.Г., Петрова A.M. Экстракция рения (VII) три-изо-октиламином из сернокислых растворов // Журн. прикл. химии. 2006. Т. 79. No. 6. С. 925—929.

16. Экстракционная хроматография / Под ред. Т. Брауна, Г. Герсини. М.: Мир, 1978.

17. Ионообменные материалы для процессов гидрометаллургии, очистки сточных вод и водоподготовки: Справочник. М.: ВНИИХТ, 1983.

18. Борисова Л.В., Ермаков А.Н. Аналитическая химия рения. М.: Химия, 1974.

19. Гельферих Ф. Иониты. Основы ионного обмена. М.: Изд-во иностр. лит., 1962.

20. Кокотов Ю.А., Пасечник В.А. Равновесие и кинетика ионного обмена. Л.: Химия, 1979.

21. Справочник по обогащению полезных ископаемых. М.: Металлургиздат, 1950.

22. Ho Y.S. Review of second-order models for adsorption systems // J. Hazardous Mater. 2006. Vol. B136. P. 681— 689. http://dx.doi.org/10.1016/j.jhazmat.2005.12.043.

23. Purolite ion exchange resins for metals recovery applications // Spotidoc: Document publish. platform. http:// spotidoc.com/doc/1638302.