PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Cooper removal and recovery from aqueous solutions by using selected synthetic ion exchange resins (part I)

Treść / Zawartość
Identyfikatory
Warianty tytułu
PL
Usuwanie i odzysk miedzi z roztworów wodnych przy użyciu wybranych syntetycznych żywic jonowymiennych (część I)
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
The paper presents results of research on removal of Cu2+ ions from aqueous solutions by ion exchange method in concentration range of 10–1000 mg/L. For this purpose, following Purolite synthetic ion exchange resins were used: S 910, S 930, S 940, S 950 and C 160. The obtained results were interpreted based on the degree of solution purification and microstructural investigations. The regeneration possibility of used ion exchangers with a 10% hydrochloric acid solution was also investigated. Based on obtained results, it was determined that studied ion exchangers efficiently removed copper(II) ions from aqueous solutions, especially in low concentrations. Microstructural investigation made for tested materials after the sorption process clearly indicate that Cu2+ ions removal process was in accordance with ion exchange mechanism, which was confirmed by recorded SEM images. All ion exchangers except S 910, purified solutions from Cu2+ ions with an efficiency greater than 90% up to a concentration of 100 mg/L. In case of S 930 and S 940 ion exchangers, their efficiency was close to 100%. For higher concentrations, efficiency of studied ion exchangers decreased significantly. The lowest decrease in degree of copper(II) S 910 chelating resin with amidoxime groups was the least efficient. All studied ion exchangers can be regenerated with a 10% hydrochloric acid solution. The efficiency of this process varies from 53.1% to 80.5% depending on the used resins.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczące usuwania jonów Cu2+ z roztworów wodnych metodą wymiany jonowej w zakresie stężeń 10–1000 mg/L. W tym celu zastosowano żywice jonowymienne firmy Purolite: S 910, S 930, S 940, S 950 i C 160. Otrzymane wyniki zinterpretowano w oparciu o stopień oczyszczenia roztworu i badania mikrostrukturalne. Zbadano również możliwość rege¬neracji użytych jonitów za pomocą 10% roztworu kwasu solnego. Na podstawie otrzymanych wyników stwierdzono, że badane jonity skutecznie usuwały jony miedzi(II) z roztworów wodnych, szcze¬gólnie w niskich stężeniach. Badania mikrostrukturalne wykonane dla badanych materiałów po procesie sorpcji wyraźnie wskazują, że proces usuwania jonów Cu2+ zachodził zgodnie z mechanizmem wymiany jonowej, co potwierdzają zarejestrowane obrazy SEM. Na powierzchni badanych jonitów nie zaobserwowano mikrostrąceń. Wszystkie wymieniacze jonowe z wyjątkiem S 910 oczyszczały roztwory z jonów Cu2+ z wydajnością większą niż 90% do stężenia 100 mg/L. W przypadku jonitów S 930 i S 940 ich skuteczność było bliska 100%. W przypadku większych stężeń wydajność badanych jonitów znacząco malała. Najmniejszy spadek stopnia wydzielenia jonów miedzi(II) zaobserwowano dla kationitu C 160 zawierają¬cego grupy sulfonowe. Najmniej skuteczny okazał się jonit chelatujący S 910 z grupami amidoksymowymi. Wszystkie badane jonity można regenerować za pomocą 10% roztworu kwasu solnego. Wydajność tego procesu waha się od 53,1% do 80,5% w zależności od użytej żywicy jonowymiennej.
Rocznik
Strony
7--14
Opis fizyczny
Bibligr. 39 poz., rys., tab., zdj.
Twórcy
  • AGH University of Science and Technology, Faculty of Mining and Geoengineering, Poland;
  • AGH University of Science and Technology, Faculty of Mining and Geoengineering, Poland;
Bibliografia
  • 1. Ahmad A.L., Ooi B.S., 2010. A study on acid reclamation and copper recovery using low pressure nanofiltration membrane, Chemical Engineering Journal, 156, 257–263
  • 2. Al-Saydeha S.A., El-Naasa M.H., Zaidib S.J., 2017. Copper removal from industrial wastewater: A comprehensive review, Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 56, 35–44
  • 3. Alyüz B., Veli S., 2009. Kinetics and equilibrium studies for the removal of nickel and zinc from aqueous solutions by ion exchange resins, Journal of Hazardous Materials, 167, 482–488
  • 4. Bielański A., 2019. Basics of inorganic chemistry, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa
  • 5. Bożęcka A., Orlof-Naturalna M., Sanak-Rydlewska S., 2016. Removal of lead, cadmium and copper ions from aqueous solutions by using ion exchange resin C160, Mineral Resources Management, 32, 4, 129–140
  • 6. Bożęcka A., Sanak-Rydlewska S., 2018. The use of ion exchangers for removing cobalt and nickel ions from water solutions, Archives of Mining Sciences, 63, 3, 633–646
  • 7. Bulai P., Bǎlan C., Bîlbǎ D., Macoveanu M., 2009. Study of the copper(II) removal from aqueous solutions by chelating resin Purolite S930, Environmental Engineering and Management Journal, 8, 213–218
  • 8. Chang Q., Wang, G., 2007. Study on the macromolecular coagulant PEX which traps heavy metals, Chemical Engineering Science, 62, 4636–4643
  • 9. Greluk M., Hubicki Z., 2011. Acrylic anion exchangers modified by SPANDS as chelating resins in preconcentration of metal ions, Przemysł Chemiczny, 90, 1, 104–111
  • 10. Dil E.A., Ghaedi M., Ghezelbash G.R., Asfaram A., Purkait M.K., 2017. Highly efficient simultaneous biosorption of Hg2+, Pb2+ and Cu2+ by Live yeast Yarrowia lipolytica 70562 following response surface methodology optimization: Kinetic and isotherm study, Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 48, 162–172
  • 11. Edebali S., Pehlivan E., 2016. Evaluation of chelate and cation exchange resins to remove copper ions, Powder Technology, 301, 520–525
  • 12. El Samrani A.G., Lartiges B.S., Villiéras F., 2008. Chemical coagulation of combined sewer overflow: heavy metal removal and treatment optimization, Water Research, 42, 951–960
  • 13. Elizalde M. P., Rúa M. S., Menoyo B., Ocio A., 2019. Solvent extraction of copper from acidic chloride solutions with LIX 84, Hydrometallurgy, 183, 213–220
  • 14. Foroutana F., Esmaeilia H., Rishehrib S.D., Sadeghzadehb F., Mirahmadib S., Kosarifardb M., Ramavand B., 2017. Zinc, nickel, and cobalt ions removal from aqueous solution and plating plant waste water by modified Aspergillus flavus biomass: A dataset, Data in Brief, 12, 485–492
  • 15. Gurnule W.B., Dhote S.S., 2012. Preparation, characterization and chelating ion-exchange properties of copolymer resin derived from 2,4-dihydroxy benzoic acid, ethylene diamine and formaldehyde, Der Pharma Chemica, 4, 791–799
  • 16. Heredia J.B., Martín J.S., 2009. Removing heavy metals from polluted surface water with a tannin-based flocculant agent, Journal of Hazardous Materials, 165, 1215–1218
  • 17. Hermanowicz W., Dojlido J., Dożańska W., Koziorowski B., Zerbe J., 1999. Physico-chemical analysis of water and sewage, Arkady, Warszawa
  • 18. Hosseini S. M., Amini S. H., Khodabakhshi A. R., Bagheripour E., Van Der Bruggen B., 2018. Activated carbon nanoparticles entrapped mixed matrix polyethersulfone based nanofiltration membrane for sulfate and copper removal from water, Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers, 82, 169–178
  • 19. Inamuddin, Luqman M. Editors., 2012. Ion Exchange Technology I. Theory and Materials, Springer Dordrecht Heidelberg New York, London
  • 20. Jack F., Bostock J., Tito D., Harrison B., Brosnan J., 2014. Electrocoagulation for the removal of copper from distillery waste streams, Journal of the Institute of Brewing, 120, 60–64
  • 21. Kołodyńska D., 2009. Chelating ion exchange resins in removal of heavy metal ions from waters and wastewaters in presence of a complexing agent, Przemysł Chemiczny, 88, 2, 182–189
  • 22. Kuz'min V.I., Kuz'min D.V., 2014. Sorption of nickel and copper from leach pulps of low-grade sulfide ores using Purolite S930 chelating resin, Hydrometallurgy, 141, 76–81
  • 23. Li J., Wang X., Wang H., Wang S., Hayat T., Alsaedi A., Wang X., 2017. Functionalization of biomass carbonaceous aerogels and their application as electrode materials for electro-enhanced recovery of metal ions, Environmental Science: Nano, 4, 1114–1123
  • 24. Lundström M., Liipo J, Taskinen P., Aromaa J., 2016. Copper precipitation during leaching of various copper sulfide concentrates with cupric chloride in acidic solutions, Hydrometallurgy, 166, 136–142
  • 25. Nancharaiah Y.V., Venkata Mohan S., Lens P.N.L., 2019. Removal and Recovery of Metals and Nutrients From Wastewater Using Bioelectrochemical Systems, Microbial Electrochemical Technology 4, 5, 693–720
  • 26. Naushad, M., 2009. Inorganic and Composite Ion Exchange Materials and their Applications, Ion Exchange Letters, 2, 1–14
  • 27. Ogórek M., Gąsior Ł, Pierzchała O., Daszkiewicz R., Lenartowicz M., 2017. Role of copper in the process of spermatogenesis, Postępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej, 71, 662–680
  • 28. Piontek M., Fedyczak Z., Łuszczyńska K., Lechów H., 2014. Toxicity of some trace metal, Zeszyty Naukowe Uniwersytetu Zielonogórskiego, 155, 70–83
  • 29. Prakash N., Arungalai Vendan S., 2016. Biodegradable polymer based ternary blends for removal of trace metals from simulated industrial wastewater, International Journal of Biological Macromolecules, 83, 198–208
  • 30. Purolite., 2019. Product data sheets: C 160, S 910, S 930, S 940, S 950, www.purolite.pl (07.05.2019)
  • 31. Regulation of the Minister of Environment from 18 of November 2014 on the conditions to be met when introducing sewage into waters or to land, and on substances particularly harmful to the aquatic environment. Dz.U. 2014. 1800
  • 32. Rincón G.J., La Motta E.J., 2014. Simultaneous removal of oil and grease, and heavy metals from artificial bilge water using electro-coagulation/flotation, Journal of Environmental Management, 144, 42–50
  • 33. Rudnicki P., Hubicki Z., Kołodyńska D., 2014. Evaluation of heavy metal ions removal from acidic waste water streams, Chemical Engineering Journal, 252, 362–373
  • 34. Seńczuk W. red., 2017. Contemporary toxicology, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa
  • 35. Shahamirifard S.A.R., Ghaedi M., Rahimi M.R., Hajati S., Montazerozohori M., Soylak M., 2016. Simultaneous extraction and preconcentration of Cu2+, Ni2+ and Zn2+ ions using Ag nanoparticle-loaded activated carbon: Response surface methodology, Advanced Powder Technology, 27, 426–435
  • 36. Thomas M., Białecka B., Zdebik D., 2014. Sources of copper ions and selected methods of their removal from wastewater from the printed circuits board production, Inżynieria Ekologiczna, 37, 31–49
  • 37. Wanga Y., Zhang Z., Kuang S., Wu G., Li Y., Li Y., Liao W., 2018. Selective extraction and recovery of copper from chloride solution using Cextrant 230, Hydrometallurgy, 181, 16–20
  • 38. Wena Q., Wanga Q., Li X., Chen Z.,Tang Y., Zhang Ch., 2018. Enhanced organics and Cu2+ removal in electroplating wastewater by bioaugmentation, Chemosphere, 212, 476–485
  • 39. Zhou K., Pan L., Peng Ch., He D., Chen W., 2018. Selective precipitation of Cu in manganese-copper chloride leaching liquor, Hydrometallurgy, 175, 319–325
Uwagi
Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-f40ea02f-e70b-4860-b259-905c48e9804d
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.