Электрофлотационное извлечение лантана (III) из водных сред в присутствии тартрата

14. Bagirzade G. A. Tehnologicheskij process poluchenija 4-fenil-o-ftalodinitrila okislitel'nym ammonolizom 4-fenil-o-ksilola s recirkuljaciej [Technological process of preparation of 4-phenyl-o-ftalodinitrile at oxidative ammonolysis of 4-phenyl-o-xylene with recirculation] // Tez. dokl. III Mezhdunarodnoj konferencii Rossijskogo ximicheskogo obshhestva im. D. I. Mendeleeva «Resursosberegajushhie i jenergojeffektivnye texnologii v ximicheskoj i nefteximicheskoj promyshlennosti» (Moskva, 25 oktjabrja 2011) [Abstracts of III International conference of D. I. Mendeleev Russian chemical society «Resource-saving and energy efficient technologies in the chemical and petrochemical industry» (Moscow, 25 October 2011)]. M.: RXTU im. D. I. Mendeleeva, 2011. P. 133-135 [in Russian].

ELECTROFLOTATION REMOVING LANTHANUM

Тангалычев Роман Данилович / Tangalychev Roman — магистрант, кафедра технологии электрохимических производств, факультет химических технологий, Казанский национальный исследовательский технологический университет, г. Казань

Аннотация: в работе исследован процесс электрохимической флотации труднорастворимых соединений лантана (III) из водных систем, с концентрацией фона (тартрата) - 1 г/л и La (3+) - 1г/л. Установлено, что процесс электрофлотации протекает эффективно, степень извлечения металла выше 95% за 10 минут обработки. Изучено влияние поверхностно-активных веществ катионной (Катинол), анионной (NaDDS) и неионогенной (ПЭО-1500) природы. Использован лабораторный непроточный флотатор периодического действия. Все исследования проводились в 2016 году. Abstract: the process of electrochemical flotation of sparingly soluble compounds of lanthanum (III) from aqueous systems, with the concentration of background (tartrate) - 1 g/l and La (3+) - 1 g/l. It is found that the electro flotation process is effective, the degree of metal recovery above 95% after 10 minutes processing. Study the effect of surfactants of cationic ("Catinol"), anionic (NaDDS) and nonionic ("PEO-1500") nature. It uses laboratory not flow skimmer batch. All studies were conducted in 2016.

Ключевые слова: электрохимия, электрофлотация, лантан, тартрат. Keywords: electrochemistry, electroflotation, lanthanum, tartrate.

В настоящее время в соответствии с требованиями научно-технического прогресса сохраняется устойчивый рост потребления и производства редкоземельных элементов (РЗЭ). Объемы производства и потребления РЗЭ в промышленно развитых странах мира уже на протяжении нескольких десятилетий являются показателями экономического развития и национальной безопасности. Поэтому возрождение российского производства РЗЭ - одна из важнейших задач современной экономики [ 1].

В работе исследована ионная флотация лантана(Ш) из тартратных сред, в присутствии ПАВ различной природы. Определены термодинамические свойства гидроксосоединений и механизм электрофлотации.

В данной работе внимание уделено электрохимической обработке модельных слабосолёных (разбавленных) водных сред различного химического состава.

Электрохимическая флотация труднорастворимых соединений лантана (3+) осуществлялась на модельных растворах, тартратных систем, с концентрацией фона 1 г/л и La(3+) 1 - г/л.

Исследования по извлечению проводили при комнатной температуре (20±20С) в стеклянном непроточном электрофлотаторе объёмом 500 мл. с площадью поперечного сечения аппарата 10 см2 с электродным блоком, включающим пластинчатый оксидный рутениево-титановый анод (ОРТА) и катод в виде сетки из нержавеющей стали при значении объемной плотности тока - 0,2 - 0,4 А/л. задаваемой источником постоянного тока Б5-80/1.

Концентрацию лантана (3+) определяли на масс-спектрометре с индуктивно связанной плазмой Thermo Scientific XSeriesn .

Эффективность процесса извлечения малорастворимых соединений La (3+) из раствора оценивали по степени извлечения а (%).

Было исследовано, что максимальная степень извлечения достигается при рН=10 для растворов с тартратным фоном, а также с добавками ПАВ: КаБББ (анионный), Катинол (катионный) и ПЭО -1500 (неионогенный). Зависимость степени извлечения лантана от состава среды показана на рисунке 1.

Рис. 1. Со (Ьа3+) = 1 г/л, С (фона) = 1 г/л, С (ПАВ) = 10 мг/л. 1У = 0,4 А/л, рН = 10

Из рисунка 1 видно, что при применении добавок в растворах с тартратным фоном процесс протекает интенсивно и достаточно эффективно. Исключением является катионный ПАВ, что объясняется большой массой образовавшихся дисперсных частиц (мицелл и агрегатов), и их неподвижность в системе. Это разъясняется природой катионных ПАВ.

В случае с КаБББ замечен скачок степени извлечения. Это объясняется низкой устойчивостью пенного слоя и непроточностью лабораторной электрофлотационной установки.

Было установлено, что процесс протекает быстро и максимальная степень извлечения достигается уже через 5-10 минут.

Литература

1. Колесников В. А., Ильин В. И., Капустин Ю. И. Электрофлотационная технология очистки сточных вод промышленных предприятий // М.: Химия. Москва, 2007. 307 с.