Области применения флотации ионов и молекул

Метод ионной флотации перспективен для малых концентраций (10"4-10‘3 моль/л) извлекаемых из водных растворов молекул и ионов [19].

Можно назвать основные области применения ионной флотации - извлечение металлов и удаление ПАВ из воды. Концентрация ПАВ может быть снижена с 10-15 до 0,3-1,0 мг/л [19].

В табл. 9 приведены примеры извлечения из водных растворов ионов и молекул, а также использованные при этом собиратели [18-20].

Таблица 9

Примеры использования ионной флотации_

Извлекаемые ионы и молекулы

Собиратели

Анионы ортофосфорной кислоты

Четвертичные аммониевые основания

Катионы радиоактивных металлов

Алкилбензолсульфонаты, алкилсульфаты, жирные а-сульфокарбоновые кислоты, аминополикарбок- сильные кислоты

Анионы Сг2072

Цетилэтилдиметиламмоний бромид

Анионы молибдена и вольфрама

Амины

Катионы меди, цинка, кобальта, никеля и железа (0,1-2,0 г/л)

Натриевые соли жирных кислот (Сю-1б), алкилфосфаты

Ионы ртути

4-лаурилдиэтилентриамин

Ионы никеля

Диметилглиоксим

Ион Zr02+

Жирные а-сульфокарбоновые кислоты

Ион [Al(Cr04)3]J

Тетрадециламмоний бромид

Молибдат кальция (0,1-1,0 г/л)

Амины

Вольфраматы

Азотсодержащие ПАВ

Катионы U022+

Цетилтриметиламмоний бромид

Фенолы

Четвертичные аммониевые основания

Метилоранж (рН>7)

Триметилдодециламмоний хлорид

Метилоранж (рН<7)

а-сульфолауриловая кислота

Стрихнин, бруцин (слабое подкисление)

а-сульфолауриловая кислота

Метод ионной флотации настолько эффективен, что удается извлекать даже следовые количества катионов металлов из морской воды.

Иногда для извлечения металлических элементов используют предварительную сорбцию изотопов, а также ионов Си, Fe, Zn, Ni, Со, Сг и Mg на гидроксидах железа и алюминия, на фосфате, карбонате и силикате кальция, а также на ферроцианидах тяжелых металлов. Затем проводят флотацию высокодисперсных осадков [19]. В некоторых случаях ионы металлов переводят в сульфиды и флотируют.

Флотационному извлечению поддаются коллоидные гидроксиды ниобия, титана и олова.

Флотоэкстракция

Флотоэкстракция представляет собой комбинацию флотации ионов и молекул с жидкостной экстракцией. Подлежащее извлечению вещество адсорбируется на поверхности пузыря при прохождении водной фазы. Массопередача вещества из водной в неводную фазу происходит с участием поверхности газовых пузырей (рис. 6) [4].В качестве неводной фазы используется нерастворимая в воде органическая жидкость, она находится в верхней части барботажной колонны. При контакте пузыря с органической жидкостью флотируемый продукт переходит в эту фазу. Жидкости должны быть взаимно нерастворимы. Толщина слоя неводной фазы невелика (порядка 5 мм) [18]. Плотность жидкости органической фазы не должна превышать плотность воды. При таком способе извлечения вещества отсутствует пена, поскольку пузыри разрушаются при контакте с неводной фазой.

Схема перехода извлекаемого веществ (комплекса молекулы ПАВ и катиона металла) при флотоэксгракции

Рис. 6. Схема перехода извлекаемого веществ (комплекса молекулы ПАВ и катиона металла) при флотоэксгракции

Скорость подачи газа в барботажную колонну должна быть невысокой, в противном случае произойдет разрушение тонкого неводного слоя. Если образуются капли водного раствора, то они коалесцируют и под действием силы тяжести возвращаются в водную фазу, унося с собой извлекаемый продукт. При небольшом расходе газа извлекаемый продукт переходит в неводную фазу. После завершения процесса отделяется органический слой и проводится реэкстракция вещества водным раствором, например соляной кислоты.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >