Сорбция и десорбция кобальта в динамических условиях

Раствор, полученный после сорбции молибдена, имел значение рН = 0,7. В этот раствор добавляли при перемешивании гидроокись натрия до установления рН = 2,7 и после этого направляли на сорбцию кобальта. Раствор подавался снизу вверх со скоростью 0.5 уд. об./ч. При сорбционном извлечении кобальта из растворов проводился отбор проб на выходе из колонки, которые анализировали на содержание кобальта. Рабочий раствор пропускали до полного насыщения ионита. Результаты экспериментов по сорбции кобальта в динамических условиях на ионитах М-4195, S-930, D-5144 представлены ниже.

Выходная кривая сорбции кобальта на ионите М - 4915 в динамических условиях представлены на рисунке 14, численные значения в таблице 16.

Таблица 16 - Сорбция кобальта на анионите М - 4915 в динамических условиях

Результат обработки выходной кривой сорбции кобальта показал, что динамическая обменная ёмкость для ионита соответствует 4,7 мг Со/мл набухшего ионита, а полная динамическая обменная емкость соответствует 19,6 мг Со/мл набухшего ионита.

По изотерме сорбции кобальта на анионите М-4195, равновесной концентрации кобальта 1,78 г/л соответствует емкость по кобальту 29,8 мг/мл (таблица 13 и рисунок 11).

Десорбция кобальта проводилась одномолярным раствором серной кислоты. Скорость пропускания растворов при десорбции колебалась в пределах 0,5 уд.об./ч.

Рисунок 14 - Выходная кривая сорбции кобальта на ионите M - 4915

На выходе из колонны контролировали содержание кобальта. Результаты экспериментов по десорбции кобальта в динамических условиях на ионитах М-4195, S-930, D-5144 представлены ниже.

Полученные данные представлены в виде выходной кривой десорбции кобальта с анионита М - 4195 на рисунке 15, численные данные приведены в таблице 17.

Таблица 17 - Десорбция кобальта с анионита М - 4195 1моль/л раствором серной кислоты в динамике

Рисунок 15 - Выходная кривая десорбции кобальта с анионита М - 4195

Из данных представленных на рисунке 14 видно, что десорбция основного количества кобальта происходит 0,5 - 2,5 колоночными объёмами раствора серной кислоты, причём максимальная концентрация кобальта составляет 15 г/л, что в 8 раз больше по сравнению с исходной концентрацией. Результат обработки выходной кривой сорбции кобальта показал, что из одного мл насыщенного сорбента было десорбировано 18,1 мг Со.

Проведенный эксперимент по сорбции и десорбции кобальта показал, что полная динамическая обменная емкость ионита М - 4195 по данным сорбции соответствует 19,6 мг/мл, а по данным десорбции - 18,1 мг/мл. Такое расхождение значений ПДОЕ, по-видимому, связано с погрешностью эксперимента.

В аналогичных условиях была изучена сорбция кобальта в динамических условиях на ионите 930.

Выходная кривая сорбции кобальта на ионите S - 930 в динамических условиях представлены на рисунке 16, численные значения в таблице 18.

Таблица 18 - Сорбция кобальта на анионите S - 930 в динамике

Рисунок 15 - Выходная кривая сорбции кобальта на ионите S - 930

Результат обработки выходной кривой сорбции кобальта показал, что динамическая обменная ёмкость для ионита соответствует 2,98 мг Со/мл набухшего ионита, а полная динамическая обменная емкость соответствует 1,76 мг Со/мл набухшего ионита.

По изотерме сорбции кобальта на ионите S - 930, равновесной концентрации кобальта 1,78 г/л соответствует емкость по кобальту 4,3 мг/мл (таблица 13 и рисунок 11).

В аналогичных условиях была изучена десорбция кобальта в динамических условиях на ионите S - 930.

Выходная кривая десорбции кобальта с ионита S - 930 в динамических условиях представлены на рисунке 17, а численные значения в таблице 11.

Таблица 19 - Десорбция кобальта с анионита S - 930 1 моль/л раствором серной кислоты в динамических условиях

Рисунок 17 - Выходная кривая десорбции кобальта с анионита S - 930

Из данных представленных на рисунке 17 видно, что десорбция основного количества кобальта происходит 0,5 - 1,5 колоночными объёмами раствора серной кислоты, причём максимальная концентрация кобальта составляет 2,9 г/л, что в 1,5 раз больше по сравнению с исходной концентрацией. Результат обработки выходной кривой сорбции кобальта показал, что из одного мл насыщенного сорбента было десорбировано 1,5 мг Со.

Проведенный эксперимент по сорбции и десорбции кобальта показал, что полная динамическая обменная емкость ионита S - 930 по данным сорбции соответствует 1,8 мг/мл, а по данным десорбции - 1,5 мг/мл. Данные по сорбции и десорбии кобальта практически совпадают.

В аналогичных условиях была изучена сорбция кобальта в динамических условиях на ионите D - 5144.

Выходная кривая сорбции кобальта на ионите D - 5144 в динамических условиях представлены на рисунке 18, численные значения в таблице 20.

Таблица 20 - Сорбция кобальта на анионите D - 5144 в динамических условиях

Рисунок 18 - Выходная кривая сорбции кобальта на ионите D - 5144

Результат обработки выходной кривой сорбции кобальта показал, что динамическая обменная ёмкость для ионита соответствует 0,9 мг Со/мл набухшего ионита, а полная динамическая обменная емкость соответствует 7,1 мг Со/мл набухшего ионита.

По изотерме сорбции кобальта на анионите D - 5144, равновесной концентрации кобальта 1,78 г/л соответствует емкость по кобальту 6,3 мг/мл (таблица 13 и рисунок 11).

В аналогичных условиях была изучена десорбция кобальта в динамических условиях на ионите D - 5144.

Выходная кривая десорбции кобальта с ионита D - 5144 в динамических условиях представлены на рисунке 19, а численные значения в таблице 21.

Таблица 21 - Десорбция кобальта с анионита D - 5144 1М раствором серной кислоты в динамических условиях

Рисунок 19 - Выходная кривая десорбции кобальта с анионита D - 5144

Из данных представленных на рисунке 19 видно, что десорбция основного количества кобальта происходит 0,5 - 2,5 колоночными объёмами раствора серной кислоты, причём максимальная концентрация кобальта составляет 6,5 г/л, что в 5 раз больше по сравнению с исходной концентрацией. Результат обработки выходной кривой сорбции кобальта показал, что из одного мл насыщенного сорбента было десорбировано 6,9 мг Со.

Проведенный эксперимент по сорбции и десорбции кобальта показал, что полная динамическая обменная емкость ионита D - 5144 по данным сорбции соответствует 7,1 мг/мл, а по данным десорбции - 6,9 мг/мл.

Таким образом, последовательное пропускание растворов, полученных в результате разложения отработанных катализаторов растворами серной кислоты вначале через анионит А100(Мо), затем через иониты М - 4195, S - 930, D - 5144 обеспечивает раздельное и практически полное извлечение молибдена и кобальта.

Из представленных данных можно сделать вывод, что иониты М - 4195, D-5144 сорбируют кобальт из растворов, содержащих сульфат алюминия, гораздно лучше, чем ионит S-930. Ионит D-5144 можно рекомендовать для извлечения кобальта наряду с ионитом М-4195.