بررسی مکانیزم تاثیر غلظت کلکتور در جدایش انتخابی گالیم از روی به روش فلوتاسیون یونی

بهری, زهرا; رضایی, بهرام; کوثری, الهه

doi:10.22060/ceej.2018.11202.4987

دانشگاه صنعتی امیرکبیر

تعداد نشریات	7
تعداد شماره‌ها	399
تعداد مقالات	5,389
تعداد مشاهده مقاله	5,288,013
تعداد دریافت فایل اصل مقاله	4,882,758

	بررسی مکانیزم تاثیر غلظت کلکتور در جدایش انتخابی گالیم از روی به روش فلوتاسیون یونی
نشریه مهندسی عمران امیرکبیر
مقاله 13، دوره 50، شماره 6، بهمن و اسفند 1397، صفحه 1145-1154 اصل مقاله (1.18 M)
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/ceej.2018.11202.4987
نویسندگان
زهرا بهری¹؛ بهرام رضایی^* ¹؛ الهه کوثری²
¹دانشکده ی مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران
²دانشکده ی گروه مستقل شیمی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران
چکیده
عنصر روی از جمله ناخالصی موجود در محلول‌های اسیدی در منابع گالیم است که در این تحقیق جدایش انتخابی گالیم از روی به روش فلوتاسیون یونی مطالعه شد. با توجه به اینکه غلظت کلکتور از جمله پارامترهای عملیاتی تاثیرگذار بر فرایند فلوتاسیون یونی است، مکانیزم تاثیر غلظت کلکتور سدیم دو دسیل سولفات در جدایش انتخابی یون گالیم از یون روی در pH=2بررسی شد. نتایج نشان داد که با افزایش غلظت کلکتور، تعاملات الکترواستاتیکی بین گالیم و سر آنیونی از سدیم دو دسیل سولفات افزایش می‌یابد و منجر به تشکیل کمپلکس‌های نامحلول (سابلت) می‌شود. مکانیزم رفتار و مشخصات کمپلکس‌های نامحلول با استفاده از آنالیزهای اسپکتروفتومتری، هدایت الکتریکی، پراکندگی نور دینامیکی و میکروسکوپ الکترونی مطالعه شد. نتایج آنالیزها نشان داد که متوسط اندازه کمپلکس‌های نامحلول ناشی از افزایش غلظت کلکتور بر ضریب انتخابی گالیم نسبت به آلومینیم تاثیر دارد. با افزایش غلظت کلکتور، متوسط اندازه کمپلکس‌های نامحلول کاهش می‌یابد و منجر به حمل یون‌های روی بیشتر به فاز کف و کاهش ضریب انتخابی گالیم می‌شود. جدایش انتخابی بهینه گالیم از یون روی در غلظت هم مولار از دو یون (1/5×10^-4) Mدر غلظت 4/5×10^-4Mاز سدیم دو دسیل سولفات بدست آمد.
کلیدواژه‌ها
فلوتاسیون؛ یون گالیم؛ جدایش انتخابی؛ تعامل؛ روش هدایت سنج
موضوعات
محیط زیست ، آلودگی؛ مهندسی معدن و متالورژی
عنوان مقاله [English]
Investigating Mechanism of Collector Concentration on the Selective Separation of Gallium from Zinc Using Ion Flotation
نویسندگان [English]
B. Rezai¹؛ B. Rezai¹؛ E. Kowsaric²
¹Institute of Mineral Processing, Academic Center for Education, Culture & Research (ACECR) at Tarbiat Modares, Tehran, Iran
²Department of Chemistry, Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran
چکیده [English]
Zinc is an impure element in acidic solutions obtained from gallium sources; therefore, the selective separation of gallium from zinc using sodium dodecyl sulfate as an anionic collector was investigated by flotation. The effect of the collector concentration on the selective separation of Ga(III) from Zn(II) were studied at pH=2. The results indicated that the size of Ga(III)-cupferron complexes formed in aqueous solution were significantly affected on the selective separation of gallium from zinc. Also, the results indicated that the optimum selective separation of gallium at an equimolar solution of Ga(III) and Al(III) (1.5 ×10-4 M) obtained after the addition of 4.5×10-4 M sodium dodecyl sulfate to solution. The separation mechanism of flotation and the Ga(III)-cupferron complexes formed was studied using UV-visible spectroscopy, conductimetric analyze, dynamic light scattering and scanning electron microscopy (SEM).
کلیدواژه‌ها [English]
Flotation, Gallium, Selective Separation, Interaction, Conductimetric
سایر فایل های مرتبط با مقاله 274_2__1560681826.pdf
مراجع
[1] R.R. Moskalyk, Gallium: the backbone of the electronics industry, Minerals Engineering, 16 (2003) 921-929. [2] O. Font, X. Querol, R. Juan, R. Casado, Recovery of gallium and vanadium from gasifi cation fl y ash, Journal of hazardous materials, 139 (2007) 413-423. [3] I.M. Ahmed, Y.A El-Nadi, N.E. El-hefny, Extraction of gallium from hydrochloric acid by cyanex 923 and cyanex 925, Hydrometallurgy, 131 (2013) 24-28. [4] D.O. Flamini, S.B. Saidman, J.B. Bessone, Electrodeposition of gallium onto vitreous carbon, Journal of Applied Electrochemistry, 37 (2007) 467-471. [5] K. Xu, T. Deng, J. Liu, W. Peng, Study on the recovery of gallium from phosphorus fl ue dust by leaching with spent sulfuric acid solution and precipitation, Hydrometallurgy, 86 (2007) 172-177. [6] Z. Fang, H.D. Gesser, Recovery of gallium from coal fl y ash, Hydrometallurgy, 41 (1996) 187-200. [7] J.A. Sturgill, J.T. Swartzbaugh, P.M. Randall, Pollution prevention in the semiconductor industry through recovery and recycling of gallium and arsenic from GaAs polishing wastes, Clean Technologies and Environmental Policy, 2 (2000) 18-27. [8] H.S. Lee, C.W. Nam, A study on the extraction of gallium from gallium arsenide scrap, Hydrometallurgy, 49 (1998) 125-133 [9] L. Stoica, M. Dinculescu, and C.G. Plapcianu, Mn(II) recovery from aqueous systems by fl otation, Water Res, 32 (1998) 3021-3030. [10] L.K. Wang, Y.T. Hung, Adsorptive bubble separation and dispersed air fl otation, In Advanced Physicochemical Treatment Processes, (2006) 81-122. [11] L.O. Filippov, III /Zeolites: ion exchangers, ion fl otation, Laboratoire Environnement et Mine and ralurgie, (2000) 3179-3186. [12] R. B. Grieves, Foam separations: a review, The Chemical Engineering Journal, 9 (1975) 93-106. [13] R. Lemlich, Adsorptive bubble separation techniques, Elsevier, (1972). doi:10.1016/B978-0-12-443350-2.50005-8. [14] M. Reyes, M. Patiño, F. Tavera, F. Escudero, R. Rivera, I. Pérez, Kinetics and recovery of xanthate-copper compounds by ion fl otation techniques, Journal of the Mexican Chemical Society, 1 (2009) 15–22 [15] M. Reyes, F. Patiño, R. Escudero, M. Pérez, M.U. Flores, I.A. Reyes, kinetics and hydrodynamics of silver ion fl otation, Journal of the Mexican Chemical Society, 56 (4) (2012) 408–416. [16] T. Kinoshita, Y. Ishigaki, N. Shibata, S. Akita, H. Kondou, S. Nii, Selective recovery of gold(III) via continuous counter-current foam separation from hydrochloric acid solution – Effects of foam and column sizes on separation performance, Separation and Purifi cation Technology, 116 (2013) 335–341. [17] I.B. Scorzelli, A.L. Fragomeni, M.L. Torem, Removal of cadmium from a liquid effl uent by ion fl otation, Minerals Engineering, 12 (8) (1999) 905–917. [18] A.I. Zouboulis, K.A. Matis, Ion fl otation in environmental technology, Chemosphere. 16 (1987) 623–631. [19] Z. Bahri, B. Rezai, and E. Kowsari, Selective separation of gallium from zinc using fl otation: effect of solution pH value and the separation mechanism, Minerals Engineering, 86 (2016) 104-113. [20] M.H Ehrampoush, M.H. Salmani, M.T. Ghaneian, M. Davoudi, M.H. Fallahzadeh, Selectivity in removal of cadmium(II) from mixed metal effl uents using ion fl otation, World Applied Science Journal, 13(1) (2011) 52-59. [21] C. Micheau, A. Schneider, L. Girard, P. Bauduin, Evaluation of ion separation coeffi cients by foam fl otation using a carboxylate surfactant, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 470 (2015) 52–59. [22] Z. Bahri, B. Rezai, E. Kowsari, Evaluation of cupferron on the selective separation of gallium from aluminum by fl otation: The separation mechanism, Minerals Engineering, 98 (2016) 194-203. [23] R. Lemlich, J. Arod, Adsorptive bubble separation techniques, Academic Press, (1972) [24] W. Walkowiak, Mechanism of selective ion fl otation. 1. selective fl otation of transition metal cations, Separation Science and Technology, 26 (1991) 559–568. [25] A.J.M. Valente, H.D. Burrows, , S.M.A. Cruz, R.F.P. Pereira, A.C.F. Ribeiro, V.M.M. Lobo, Aggregation and micellization of sodium dodecyl sulfate in the presence of Ce(III) at different temperatures: A conductometric study, Journal of Colloid and Interface Science 323 (2008) 141-145. [26] R. Sadeghi, R. Golabiazar, Study of salt effects on the aggregation behavior of ionic liquid 1-dodecyl-3-methylimidazolium bromide in aqueous solution, Journal of Molecular Liquids, 197 (2014) 176-183. [27] A.J.M. Valente, H.D. Burrows, R.F. Pereira, A.C.F. Ribeiro, J.L.G. Costa Pereira, V.M.M. Lobo, Effect of Europium(III) Chloride on the Aggregation Behavior of Sodium Dodecyl Sulfate, Langmuir, 22 (2006) 5625-5629. [28] R.F.P. Pereira, M.J. Tapia, A.J.M. Valente, H.D. Burrows, Effect of metal ion hydration on the interaction between sodium carboxylates and aluminum(III) or chromium(III) ions in aqueous solution, Langmuir, 28 (2011) 168-177. [29] A.C.S. Neves, A.J.M. Valente, H.D. Burrows, A.C.F. Ribeiro, V.M.M. Lobo, Effect of terbium(III) chloride on the micellization properties of sodium decyl- and dodecyl-sulfate solutions, Journal of Colloid and Interface Science, 306 (2007) 166-174. [30] R.F.P., Pereira, A.J.M. Valente, H.D. Burrows, Thermodynamic analysis of the interaction between trivalent metal ions and sodium dodecyl sulfate: An electrical conductance study, Journal of Molecular Liquids, 156 (2010) 109-114. [31] R.F.P. Pereira, A.J.M. Valente, H.D. Burrows, The interaction of long chain sodium carboxylates and sodium dodecylsulfate with lead(II) ions in aqueous solutions, Journal of Colloid and Interface Science, 414 (2014) 66-72. [32] R.F.P. Pereira, A.J.M. Valente, H.D. Burrows, M.L. Ramos, A.C.F. Ribeiro, V.M.M. Lobo, Flocculation and micellization of sodium dodecyl sulfate solutions in the presence of aluminium nitrate: effect of concentration and temperature, Acta Chimica Slovenica, 56 (1) (2009) 45-52. [33] R.F.P. Pereira, A.J.M. Valente, M. Fernandes, H.D. Burrows, What drives the precipitation of long-chain calcium carboxylates (soaps) in aqueous solution?, Physical Chemistry Chemical Physics, 14 (2012) 7517–7527. [34] C.M.R. Almeida, B.F.O. Nascimento, M. Pineiro, A.J.M. Valente, Thermodynamic study of the interaction between5,10,15,20-tetrakis-(N-methyl-4-pyridyl) porphyrin tetraiodine andsodium dodecyl sulfate, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 480 (2015) 279-286. [35] I.B. Scorzelli, A.L. Fragomeni, M.L. Torem, Removal of cadmium from a liquid effl uent by ion fl otation, Minerals Engineering, 12 (1999) 905–917.
آمار تعداد مشاهده مقاله: 646 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,029

سامانه مدیریت نشریات علمی. طراحی و پیاده سازی از سیناوب

پیوندهای مفید

آمار

بررسی مکانیزم تاثیر غلظت کلکتور در جدایش انتخابی گالیم از روی به روش فلوتاسیون یونی