Application of TBP in selective removal of iron(III) in solvent extraction and transport through polymer inclusion membranes processes

• Autorzy: Pośpiech B. , Walkowiak W. , Woźniak M. J.

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie TBP do selektywnego usuwania żelaza(III) w procesie ekstrakcji cieczowej i transportu przez polimerowe membrany inkluzyjne

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The separation of iron(IIl) from chloride aqueous solutions containing Mn(II), Ni(II), Co(II) and Cu(ll) by solvent extraction and transport through polymer inclusion membranes (PIMs) processes was studied. Tributyl phosphate (TBP) was used as the extractant/ion carrier. Extraction of Fe(lII) increased with increasing of extractant concentration in the organic phase. The selective transport of Fe(lll) from aqueous chloride source phase through PIM containing cellulose triacatate (CTA) as the support, ο-nitrophenyl octyl ether (ONPOE) as the plasticizer and TBP as the ion carrier has been studied. The influence of the ion carrier and plasticizer concentration on the transport metal ions was investigated. The results show that Fe(III) can be separated very effectively from others metal ions. The atomic force microscopy (AFM) was used to obtain images of the pores in cellulose triacetate membranes containing a plasticizer.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań selektywnego wydzielania Jonów Fe(III) z wodnego roztworu chlorkowego zawierającego jony Mn(II), Ni(II), Cu(II) i Co(II) w procesie ekstrakcji cieczowej i transportu przez polimerowe membrany inkluzyjne. W roli ekstrahenta/przenośnika jonów użyto fosforanu tributylu (TBP). Zbadano zależność wydajności ekstrakcji od stężenia ekstrahenta. Wydajność ekstrakcji żelaza(III) wzrastała ze wzrostem stężenia TBP w nafcie. Najwyższy procent ekstrakcji jonów Fe(III) uzyskano przy 2,0 i 3,6 M TBP i wynosił on odpowiednio 99,5 i 99,8 %. Określono także wpływ zawartości plastyfikatora oraz przenośnika jonów w membranie na transport jonów żelaza(III) z kwaśnego roztworu chlorków Mn(II), Ni(II), Cu(II) i Co(II). W tych warunkach procesu transportu nie stwierdzono obecności jonów tych metali w fazie odbierającej. Ze wzrostem zawartości ONPOE od 0,6 do 2.0 cm3/g CTA wartość strumieni początkowych wzrastała. Przy stężeniu plastyfikatora wynoszącym 2,0 cm3/g CTA strumień początkowy wynosił 32,90 μmol/n2s. Z kolei wzrost stężenia przenośnika w membranie w zakresie od 0,5 do 1,5 M TBP (w przeliczeniu na objętość plastyfikatora) powodował wzrost wartości współczynnika przepuszczalności. Dalsze zwiększanie zawartości TBP nie wpływało na szybkość procesu. Wykorzystując mikroskopię sił atomowych (AFM) wykonano także analizę struktury powierzchni membrany zawierającej TBP, ONPOE i CTA oraz membrany z samego CTA.

Słowa kluczowe

EN

polymetallic sea nodules; iron(III); manganese(II); cobalt(II); nickel(II); copper(II); TBP; solvent extraction; polymer inclusion membranes

PL

selektywne wydzielanie jonów; tributyl; ekstrakcja cieczowa; inkluzyjne membrany polimerowe

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
• Czasopismo: Physicochemical Problems of Mineral Processing
• Rocznik: 2005
• Tom: Vol. 39
• Strony: 89--98
• Opis fizyczny: bibliogr. 19 poz.

Twórcy

autor

Pośpiech B.

• Department of Chemistry, Czestochowa University of Technology, 42-200 Częstochowa, Armii Krajowej 19, Poland

autor

Walkowiak W.

• Institute of Inorganic Chemistry and Metallurgy of Rare Elements, Wroclaw University of Technology, 50-370 Wroclaw, Wybrzeze Wyspianskiego 27, Poland.

autor

Woźniak M. J.

• AFM STM Laboratory, Faculty of Materials Science and Engineering, Warsaw University of Technology, 02-507 Warsaw, Woloska 141, Poland

Bibliografia

• ALGUACIL, F.J., ALONSO, (2000). Iron(III) transport using a supported liquid membrane containing Cyanex 921. Hydrometallurgy 58, 81-88.
• ALGUACIL, F.J., MARTINEZ, S., (2000). Permeation of iron(III) by an immobilised liquid membrane using Cyanex 923 as mobile carrier. Journal of Membrane Science 176, 249-255.
• BISWAS, R.K., BEGUM, D.A., (1998). Solvent extraction of Fe3+ from chloride solution by D2EHPA in kerosene. Hydrometallurgy 50, 153-168.
• BISWAS, R.K., BEGUM, D.A., (1999). Study of kinetics of forward extraction of Fe(III) from chloride medium by di-2-ethylhexylphophoric acid in kerosene using the single drop technique. Hydrometallurgy 54, 1-23.
• BISWAS, R.K., BEGUM, D.A., (2001). Kinetics of stripping of Fe3+ - D2EHPA complexes from D2EHPA-kerosene phase by aqueous HCl-Cl- phase using the single drop technique. Hydrometallurgy 60, 81-97.
• CAMPEDERROS, M.E., MARCHESE, J., (2000). Facilitated transport of niobum(V) and tantalum(V) with supported liquid membrane using TBP carrier. Journal of Membrane Science, 164, 205-210
• DECARLO, E.H., ZELTLIN, H., (1982). Separation of copper, cobalt, nickel, and manganese from deep sea ferromanganese nodules by adsorbing colloid flotation. Anal. Chem. 54, 898-902.
• DE SCHEPPER, A., (1986). Iron removal from manganese nodule leach liquors by solvent extraction. International Symposium on Iron Control in Hydrometallurgy, Toronto, Canada, Proceedings, 283-296.
• DUTRIZAC, J.E., 1996. The effect of seeding on the rate of precipitation of ammonium jarosite and sodium jarosite. Hydrometallurgy 42, 293-312.
• GILL, J.S., SINGH, H., GUPTA, C.K., (2000). Studies on supported liquid membrane for simultaneous separation of Fe(III), Cu(II) and Ni(II) from dilute feed. Hydrometallurgy 55, 113-116.
• GUPTA, B., DEEP, A., SINGH, V., TANDON, S.N., (2003). Recovery of cobalt, nickel, and copper from sea nodules by their extraction with alkylphosphines. Hydrometallurgy 70, 121-129.
• ISMAEL, M.R.C., CARVALHO, J.M.R., (2003). Iron recovery from sulphate leach liquors in zinc hydrometallurgy. Minerals Engineering 16, 31-39.
• JANA, R.K., (1993). Leaching of sea nodules in acidic chloride-sulphide media. Trans. Inst. Min. Metall 102, C191-C194.
• JAYACHANDRAN, J., DHAKE, P.M., (1997). Liquid-liquid extraction separation of iron(III) with 2-ethyl hexyl phosphonic acid mono 2 - ethyl hexyl ester. Talanta 44, 1285-1290.
• KOZLOWSKI, C.A., WALKOWIAK, W., (2002). Removal of chromium(VI) from aqueous solutions by polymer inclusion membranes. Water Research 36, 4870-4876.
• LAMB, J.D., NAZARENKO, A.Y., (1997). Lead(II) ion sorption and transport using polymer inclusion membranes containing tri-octylphosphine oxide. Journal of Membrane Science 134, 255-259.
• LUPI, C., PILONE, D., (2000). Reductive strpping in vacuum of Fe(III) from D2EHPA. Hydrometallurgy 57, 201-207.
• SAJI, J., REDDY, M.L.P., (2001). Liquid - liquid extraction separation of iron(III) from titania wastes using TBP-MIBK mixed solvent system. Hydrometallurgy 61, 81-87.
• SAJI, J., PRASADA, RT., IYER, C.S.P., REDDY, M.L.P., (1998). Extraction of iron(III) from acidic chloride solutions by Cyanex 923. Hydrometallurgy 49, 289-296.