Интернаука - Интернаука №16 ((часть2) 2020

Ключевые слова:сорбция, десорбция, перренат-анион, рений, активированный уголь, азотная кислота, аффинаж, кинетическая кривая.

Для работы были отобраны оборотные растворы

ции: скорость пропускания растворов 1 об/об∙ч,

реэкстракции (маточники реэкстракции), содержа-

угольный сорбент марки «Jacobi Carbons». Результа-

щие, г/л: 0,316 - рения; 5,97 - урана; 12,0 - СО 2-

3 ;

ты по сорбции рения и выходная кривая сорбции

30,5 - HСО -

3 .

приведены в табл.1 и рис.1.

Сорбцию рения проводили в динамических

условиях в лабораторных колонках. Условия сорб-

Таблица 1.

Сорбция рения из маточников реэкстракции на угольный сорбент

Пропущено,

τ

сорбции,

Концентрация Re в маточниках сорбции, мг/л

Vр/Vуг.

час

0 (исх.)

0

316,0

5

5

16,8

10

10

52,1

15

15

105,6

20

20

186,2

25

25

256,5

30

30

304,1

35

35

313,1

40

40

316,0

Из результатов табл. 1, полное насыщение

угольного сорбента до полного проскока составило

угольного сорбента произошло при пропускании 40

9,2 мг/г.

Vр/Vуг. Из-за отсутствия методики определения со-

Далее проводили отмывку угля в динамических

держания рения на угольном сорбенте, насыщение

условиях водой со скоростью пропускания 1 об/об∙ч.

сорбента по рению рассчитали по содержанию ре-

Растворы промывки анализировали на содержание

ния в маточниках сорбции. Расчётное насыщение

рения и урана. Результаты по отмывки угля приве-

дены в табл. 2.

10

Журнал «Интернаука»

№ 16 (145), часть 2, 2020 г.

Рисунок 1. Выходная кривая сорбции рения из маточников реэкстракции

Таблица 2.

Результаты промывки активированного угля

Концентрация, мг/л

Пропущено,

Водопроводной водой при комн.

τ

температуре

Водопроводной водой, нагретой

Vр/Vуг.

отмывки, час

до температуры 45-50 0С

(Т=21 0С)

Re, мг/л

Me, г/л

Re, мг/л

Me, г/л

1

1

52,3

2,9

65,2

1,5

2

2

13,5

0,53

1,6

0,08

3

3

5,6

0,06

1,2

<0,005

4

4

2,3

0,014

1,1

<0,005

5

5

1,2

0,01

1,1

<0,005

6

6

1,1

<0,005

0,9

<0,005

Из результатов табл. 2, отмывку активированно-

Как видно из результатов табл. 3, наиболее пол-

го угля следует проводить водой, нагретой до тем-

ная десорбция рения из угля произошла при исполь-

пературы 45-50 0С, 2-3 объемами воды на объем

зовании в качестве десорбирующего раствора азот-

угля.

ной кислоты с концентрацией 252 г/л (или 4N). Со-

Для подбора оптимального десорбирующего

держание рения в десорбате составило - 242,6 мг/г.

раствора десорбцию рения из насыщенных углей

При использовании других реагентов получены де-

провели в статическом режиме. В качестве десорби-

сорбаты с более низким содержанием рения. Отсут-

рующих растворов использовали: NH4NO3 - (100г/л)

ствие урана в десорбатах указывает на практически

+ HNO3 - (4,0%); NH4ОН - (6,0%); HNO3 - (4N или

полное отделение рения от урана на операциях

252 г/л); КОH - (10%); Nа2CO3 - (15,0%). Десорбцию

сорбция – водная отмывка – десорбция, что положи-

проводили при следующих условиях: n=600 об/мин;

тельно скажется на последующих аффинажных опе-

t=45-50 0С; Vр:Vуг.=4:1; τ=16ч. Результаты по де-

рациях рения.

сорбции рения с насыщенного угля в статическом

режиме представлены в табл. 3.

Таблица 3.

Результаты по десорбции рения в статическом режиме

№ п/п

Содержание в десорбате, мг/л

Десорбирующий раствор

Ме

Re

1

NH4NO3-(100г/л) +HNO3-(4,0%)

<5,0

68,3

2

NH4ОН-(6,0%)

<5,0

23,4

3

HNO3-(4N или 252 г/л)

<5,0

242,6

4

КОH-(10%)

<5,0

7,8

5

Nа2СО3-(15%)

<5,0

15,6

По полученным результатам было принято ре-

нетических кривых десорбции. Десорбцию прово-

шение провести десорбцию в динамическом режиме

дили со скоростью пропускания раствора

4N (252 г/л) азотной кислотой для определения ки-

0,5 об/об∙ч, температуре 40-45 0С. Результаты по

11

Журнал «Интернаука»

№ 16 (145), часть 2, 2020 г.

десорбции рения с активированного угля в динами-

график кинетической кривой десорбции рения с уг-

ческом режиме представлены в табл. 4, средний

ля представлен на рис. 2.

Таблица 4.

Десорбция рения из насыщенного угольного сорбента в динамическом режиме раствором 4N (252 г/л) азотной кислоты

Пропущено

τ

растворов,

Концентрация Re в десорбате,

десорбции,

мг/л

VР-Р/Vуг.

ч

1

2

67,9

2

4

231,6

3

6

375,2

4

8

434,6

5

10

106,2

6

12

61,4

7

14

48,8

8

16

35,2

9

18

21,6

10

20

13,7

11

22

6,4

Рисунок 2. Средняя кинетическая кривая десорбции рения из насыщенного активированного угля

Как видно из результатов табл. 4 и рис. 2 де-

уголь марки «Jacobi Carbons»; насыщение угольного

сорбция рения из угольного сорбента прошла при

сорбента до полного проскока составило 9,2 мг/г;

соотношении Vр/Vуг. 6÷7 об/об. т.е. 12÷14 ч.

 перед десорбцией рения необходимо прово-

После проведения азотнокислой десорбции

дить водную отмывку насыщенного активированно-

необходимо отмыть отрегенерированный уголь от

го угля от урана при температуре воды 40-50 0С при

азотной кислоты. Для этого необходимо предусмот-

пропускании 2-3 объёмов воды на объём угля;

реть водную отмывку из расчёта 5-7 об/об (до

 при десорбции насыщенного угля 4N

нейтральной среды).

(252 г/л) азотной кислотой можно получить азотно-

Выводы:

кислые промышленные десорбаты для дальнейшей

 рений из оборотного карбонат- бикарбонат-

переработки;

ного реэкстрагирующего раствора можно извлекать,

 после проведения азотнокислой десорбции

используя угольный сорбент – активированный

необходимо отмыть отрегенерированный уголь от

азотной кислоты.

Список литературы:

1. Трошкина И.Д. // Рений // Большая Российская энциклопедия. – Москва, 2015.

2. Лаверов Н.П., Абдульманов И.Г., Бровин К.Г. // Подземное выщелачивание поли элементных руд // Изда-

тельство Академии горных наук, Москва, 1998.

3. Палант А.А., Трошкина И.Д., Чекмарев А.М., Костылев А.И. // Технология рения // Москва, 2015.

4. Мухин В.М., Зубова И.Д., Гурьянов В.В. // Сорбционные и экстракционные процессы // Москва. 2009.

12

Журнал «Интернаука»