Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Recovery of cobalt ions from diluted solutions by means of protonated dry alginate beads

Aracena Alvaro, Padilla Sebastián, Jerez Oscar

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2019

|

Vol. 55, iss. 5

1286--1297

EN

Mining effluents contain cobalt ions that can damage humans and flora. However, this meta also has high commercial value when recovered. The objective of this research work was to recover cobalt (Co2+) from diluted solutions using a biosorbent, specifically protonated dry alginate beads (PDAB). Experimental work was carried out in batch from an initial concentration of 22×10-6 kg dm-3 Co2+ and 80 mg alginate. Variables such as agitation, pH solution, experimental time, isotherm values, and temperature were analyzed. Maximum cobalt recoveries were obtained at pH values above 5.0, reaching 60.6×10-3 kg kg-1 of PDAB. Cobalt recovery occurred with ion exchange mechanisms from alginate carboxyl group proton release. Experimental data had excellent fit with both the Lagergren kinetic model (pseudo-first order) and the Langmuir isotherm model. As temperature increased, cobalt recovery increased. The calculated activation energy was 12.8 kJ mol-1. Compositional measurements obtained by scanning electron microscope and energy-dispersive X-ray spectroscopy for alginate crosssections showed uniform distributions of cobalt concentrations throughout the spherical alginate structure, independent of solution pH, contact time, or temperature. Furthermore, elution gave significant cobalt re-extraction (98.2%) and demonstrated PDAB reusability.

2

Research of Co2+ ions removal from water solution by using ion exchangers

Bożęcka A., Sanak-Rydlewska S.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2018

|

T. 34, z. 3

85--98

EN

At present, industrial development is increasing pollution of soils, air and natural waters. These pollutants have a negative effect on the health and life of living organisms. Metals which interfere with the natural biological balance and inhibit self-cleaning processes in water bodies have particularly toxic effects. Cobalt, which gets into the environment from industrial sewage from electrochemical plants and the metallurgical industry, also belong to this group. This is also relatively rare and precious element, so it is important to look for additional sources of its recovery. Chemical and physicochemical methods such as: precipitation, extraction, membrane processes – nanofiltration, reverse osmosis, sorption and ion exchange are used to recover cobalt. The choice of method depends on: the kind and composition of wastewaters as well as on form and concentration of the pollutants. Ion exchange resins produced by Purolite which were used to remove cobalt ions from solutions with concentrations corresponding to its contents in galvanic wastewater was the subject of the study. It has been shown that the C 160 ion exchange resin has the best the sorption properties for Co2+ ions (54.7 mg/g). In case of this ion exchange resin, after sorption process carried out in one 50 minute cycle, cobalt concentration decreased from about 30 g/L to about 9 g/L. The values of the sorption capacity do not depend on the method of introducing the solution into an ion exchange column (pouring or dropping). Each of the tested ion exchange resins is characterized by a high degree of cobalt concentration after regeneration using mineral acids, which can be advantageous in selecting the recovery method for this metal.

PL

Współcześnie rozwój przemysłu przyczynia się do wzrostu zanieczyszczenia gleb, powietrza i wód naturalnych. Zanieczyszczenia te negatywnie wpływają na zdrowie i życie organizmów żywych. Toksyczne działanie wykazują zwłaszcza metale, które zakłócają naturalną równowagę biologiczną oraz hamują procesy samooczyszczania w zbiornikach wodnych. W tej grupie jest również kobalt, który dostaje się do środowiska naturalnego ze ścieków przemysłowych pochodzących z zakładów elektrochemicznych oraz z przemysłu metalurgicznego. Jest to również stosunkowo rzadki i cenny pierwiastek, dlatego ważne jest poszukiwanie dodatkowych źródeł jego odzysku. Do pozyskiwania kobaltu stosuje się metody chemiczne i fizykochemiczne, takie jak: strącanie; ekstrakcja; procesy membranowe – nanofiltracja, odwrócona osmoza, sorpcja i wymiana jonowa. Wybór metody zależy od rodzaju i składu ścieków oraz postaci i stężenia usuwanych form zanieczyszczeń. Przedmiotem badań były jonity firmy Purolite, które zastosowano do usuwania jonów Co2+ z roztworów o stężeniach odpowiadających zawartościom tego metalu w ściekach galwanicznych. Wykazano, że najlepsze właściwości sorpcyjne w stosunku do badanych jonów ma kationit C 160 (54,7 mg/g). W przypadku tego jonitu po jednym, 50-minutowym cyklu, stężenie kobaltu obniża się z około 30 do około 9 g/dm3. Wartości pojemności sorpcyjnej nie zależą od sposobu wprowadzania roztworu do kolumny jonitowej (wlanie lub wkraplanie). Każdy z badanych jonitów charakteryzuje się wysokim stopniem koncentrowania kobaltu w wyniku regeneracji przy użyciu kwasów mineralnych, co może być korzystne przy wyborze metody odzysku tego metalu.

3

The use of ion exchangers for removing cobalt and nickel ions from water solutions

Bożęcka A. M., Sanak-Rydlewska S.

Archives of Mining Sciences

|

2018

|

Vol. 63, no. 3

633--646

EN

The paper presents results of research on cobalt and nickel ions removal from monocomponent solutions using Purolite ion exchange resins. It has been shown that C 160 ion exchange resin has the best sorption properties for both ions (Qe - 72.5 mg Co/g and 88.2 mg Ni/g). Regeneration process of this ion exchanger has high efficiency, achieving about 93% for cobalt ions and about 84% in case of nickel ions. It has been shown that the use of ion exchange method with suitable ion exchange resins guarantees effective removal of cobalt and nickel ions from solutions with very high concentrations corresponding to contents of these metals in industrial wastewaters (e.g. galvanic). In case of C 160 ion exchange resin, after the sorption process is carried out in one 50 minute cycle, the cobalt concentration decreased from about 30 000 mg/L to about 9 500 mg/L (approx. 68%), whereas nickel concentration reached about 6 300 mg/L (approx. 79%). Studied chelating resins don’t have such high sorption capacities. In their case, it is required to convert cobalt and nickel ions into complex forms. The kinetics of studied processes were described by pseudo-second order equations.

PL

Rozwój przemysłu znacznie wpływa na stan środowiska naturalnego. Zanieczyszczenia emitowane do wód, gleb i powietrza na skutek działalności człowieka stanową zagrożenie dla zdrowia i życia organizmów żywych. Wśród tych substancji, jako szczególnie niebezpieczne wymienia się metale toksyczne. W ich grupie znajduje się również kobalt i nikiel, których głównym źródeł emisji do środowiska jest przemysł elektrochemiczny i metalurgiczny. Pierwiastki te są stosunkowo rzadkimi i cennymi metalami, dlatego ważne jest poszukiwanie dodatkowych źródeł i metod ich odzysku. Przedmiotem badań były żywice jonowymienne firmy Purolite, które zastosowano do usuwania jonów kobaltu i niklu z roztworów monoskładnikowych o stężeniach odpowiadających zawartościom tych metali w ściekach galwanicznych (ok. 30 000 mg/dm3). W oparciu o wyniki badań można stwierdzić, że najlepsze właściwości sorpcyjne zarówno w stosunku do jonów kobaltu jak i niklu wykazuje kationit C 160. Zdolności sorpcyjne pozostałych jonitów maleją w szeregu S 950 > S 930 > S 910 > S 920. W kolejnym etapie sprawdzono możliwość regeneracji badanych jonitów za pomocą 10% roztworów kwasu azotowego(V) lub kwasu solnego. Proces regeneracji jonów kobaltu zachodzi z większą wydajnością w porównaniu do jonów niklu. Wykazano, że metodą wymiany jonowej z użyciem odpowiednich żywic jonowymiennych można skutecznie usuwać jony kobaltu i niklu z roztworów o bardzo wysokich stężeniach, odpowiadających zawartościom tych metali w ściekach przemysłowych (m.in. galwanicznych). W przypadku jonitu C 160, po procesie sorpcji wykonanym w jednym, 50 minutowym cyklu, stężenie kobaltu obniżyło się z ok. 30 000 mg/dm3 do wartości ok. 9500 mg/dm3 (ok. 68%), natomiast stężenie niklu osiągnęło wartość ok. 6300 mg/dm3 (ok. 79%) (Tab. 2 i 3). Badane jonity chelatujące nie osiągają tak wysokich pojemności sorpcyjnych. W ich przypadku wymagane jest przeprowadzenie jonów kobaltu i niklu w formy kompleksowe.

4

Response surface methodology for cobalt removal from aqueous solutions using Isparta pumice and zeolite 4A adsorbents

Çiçek E., Cojocaru C., Zakrzewska-Trznadel G., Jaworska A., Harasimowicz M.

Nukleonika

|

2008

|

Vol. 53, suppl. 2

121--128

EN

In this study, the adsorption of non-radioactive cobalt ions from aqueous solutions onto Isparta pumice and zeolite 4A sorbents was investigated. Both adsorbent materials have been activated at 873 K for 2 h prior to adsorption experiments in batch mode. The maximum removal efficiencies of 90% and 99% have been obtained experimentally using Isparta pumice and zeolite 4A, respectively. In addition, the experiments with radioactive 60Co were performed to test zeolite ability to remove radioactive compounds. Likewise, the response surface methodology (RSM) has been applied to develop the predictive regression models to describe the adsorption of cobalt and radiocobalt ions onto zeolite 4A and Isparta pumice. The results indicated that zeolite 4A as well as Isparta pumice could be used as the efficient sorption materials for cobalt and radiocobalt ions removal.