کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی ترجمه فارسی نسخه تمام متن
212237 462038 2014 10 صفحه PDF 33 صفحه WORD دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Separation and isolation of tantalum and niobium from tantalite using solvent extraction and ion exchange
ترجمه فارسی عنوان
جداسازی تانتالم و نیوبیوم از تانتالیت و از همدیگر با استفاده از استخراج حلال و تبادل یونی
فهرست مطالب مقاله
چکیده

کلمات کلیدی

1. مقدمه

2. بخش تجربی

2.1. واکنشگرها و تجهیزات

2.2. مراحل آنالیز

2.2.1. تهیۀ محلول‌ها و اندازه‌گیری‌های کالیبراسیون ICP-OES

2.2.2. انحلال نمونه

2.2.3. جداسازی Ta و Nb در تانتالیت به روش استخراج حلال

جدول 1. شرایط عملیاتی تجربی برای ICP-OES.

2.2.4. انتخاب رزین تبادل یونی برای جداسازی عناصر در تانتالیت

2.2.5. جداسازی Ta و Nb در تانتالیت با استفاده از استخراج حلال و تبادل یونی

3. نتایج و بحث

3.1. انحلال نمونه و تعیین ترکیب به‌وسیلۀ ICP-OES

3.2 جداسازی Ta و Nb به‌وسیلۀ استخراج حلال با استفاده از MIBK

جدول 2. استخراج حلال برای جداسازی عناصر در تانتالیت با استفاده از MIBK.

شکل 1. آنالیز فاز آلی محتوای تانتالم و نیوبیوم با استفاده از جداسازی استخراج حلال (n = 2) در [H2SO4] مختلف در تانتالیت.

3.3 ارزیابی حلال‌های مختلف برای استخراج Ta و/یا Nb

جدول 3. خواص حلال‌های آلی انتخاب شده برای استخراج Ta و/یا Nb از ماتریس معدنی تانتالیت

شکل 2. آنالیز فاز آبی مقدار تانتال و نیوبیوم با استفاده از جداسازی استخراج حلال (n = 2) در [H2SO4] مختلف در تانتالیت.

شکل 3. بازیابی عناصر پس از استخراج با حلال از عناصر کانی تانتالیت پس از انحلال NH4FHF.

جدول 4. نسبت توزیع عناصر موجود در کانی تانتالیت پس از استخراج با حلال‌های آلی مختلف در 4.0 مول H2SO4.

3.4. انتخاب رزین تبادل آنیونی

جدول 5. ضرایب جداسازی محاسبه شده برای تمام عناصر موجود در کانی تانتالیت پس از استخراج با حلال‌های آلی مختلف.

3.4.1. جداسازی عناصر تانتالیت توسط رزین تبادلگر آنیونی قوی

3.4.2. جداسازی عناصر تانتالیت توسط رزین تبادل آنیونی ضعیف

3.4.3. انتخاب مادۀ شستشو برای تبادلگر آنیونی Dowex Marathon WBA

3.4.4. اثر غلظت HCl (شستشودهنده) بر شستشوی عناصر تانتالیت

جدول 6. شستشوی عناصر تانتالیت از ستون‌های تبادل آنیونی بازی قوی Amberlite IR-900 با استفاده از HCl به‌عنوان شستشودهنده (نرخ جریان mL/min 0.7).

3.4.5. تأثیر حجم فاز متحرک بر شستشوی عناصر تانتالیت

3.4.6. تأثیر نرخ جریان در شستشوی عناصر تانتالیت

جدول 7. شستشوی عنصری نمونۀ تانتالیت با استفاده از اسیدهای مختلف در ستون تبادلگر آنیونی Dowex Marathon WBA (نرخ جریان mL/min 0.7).

جدول 8. بازیابی عنصر از شستشوی نمونه تانتالیت با استفاده از HCl در ستون تبادلگر آنیونی Dowex Marathon WBA در غلظت‌های مختلف HCl (نرخ جریان mL/min 0.7).

جدول 9. اثر حجم HCl بر شستشوی عنصر با استفاده از ستون تبادلگر آنیونی Dowex Marathon WBA (نرخ جریان mL/min 0.7).

3.5 جداسازی Ta و Nb از ماتریس تانتالیت با استفاده از شرایط بهینه

3.5.1 جداسازی تانتالم از ماتریس تانتالیت با استخراج حلال

3.5.2 جداسازی نیوبیوم از ماتریس تانتالیت به‌وسیلۀ تبادل آنیونی

شکل 4. نمودار نوعی شستشوی عناصر موجود در تانتالیت به‌صورت تابعی از زمان با استفاده از رزین Dowex Marathon در محلول HCl 6.0 مول با نرخ جریان ثابت mL/min 0.7.

شکل 5. نمودار نوعی شستشوی عناصر موجود در تانتالیت به‌صورت تابعی از زمان با استفاده از رزین Dowex Marathon در محلول HCl 6.0 مول با نرخ جریان ثابت mL/min 1.7.

جدول 10. بازیابی عناصر از جزءهای آلی و آبی پس از استخراج حلال با استفاده از MIAK.

شکل 6. شستشوی عناصر با mL 60 محلول HCl 6 مول با نرخ جریان mL/min 1.7.

4. جمع‌بندی

جدول 11. پارامترهای بازده ستون (Christian, 1994) برای جداسازی نیوبیوم از ناخالصی‌های تانتالیت به‌وسیلۀ شستشو با HCl 6.0 مول با استفاده از رزین تبادلگر آنیونی Dowex Marathon (طول ستون = cm 20) با نرخ جریان ثابت mL/min 1.7.

 
ترجمه چکیده
یک فرایند جداسازی مرحله‌ای برای جداسازی نیوبیوم و تانتالم از تانتالیت به‌وسیلۀ استخراج و تبادل یونی توسعه داده شد. کانی تانتالیت به‌وسیلۀ تکنیک گداز با استفاده از آمونیوم بی‌فلوئورید به‌عنوان گدازآور حل شد. تانتالم و نیوبیوم در محلول‌های فلوئورید، کمپلکس‌های پایدار فلوئورید آنیونی تشکیل می‌دهند. از این واقعیت برای توسعۀ یک روش آنالیتیکی به منظور جداسازی تانتالم و نیوبیوم از سایر فلزات موجود در کانی تانتالیت و از همدیگر استفاده شد. تانتالم به‌وسیلۀ استخراج حلال با استفاده از متیل ایزوآمیل کتون از بقیۀ ماتریس کانی جدا شد. نتایج آنالیز نشان داد که %(9)98.9 Ta2O5 از جزء آلی بازیابی شد درحالی‌که %(3)101.6 Nb2O5 و بقیه عناصر از محلول آبی بازیابی شدند. پس از آن با استفاده از رزین Dowex Marathon و محلول HCl به‌عنوان حلال متحرک، نیوبیوم به‌وسیلۀ تکنیک تبادل آنیونی از ماتریس تانتالیت جدا شد. نتایج آنالیز نشانگر بازیابی %(3)101.6 Nb2O5 بود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی شیمی مهندسی شیمی (عمومی)
چکیده انگلیسی


• Tantalum and niobium were successfully separated from each other in tantalite.
• Solvent extraction succeeded in removing tantalum from the tantalite matrix.
• Ion exchange separated niobium from the rest of the metal impurities.
• Quantitative recoveries were obtained for both tantalum and niobium.

A step-wise separation process for niobium and tantalum from tantalite by extraction and ion exchange was developed. A tantalite mineral was dissolved by a fusion technique using ammonium bifluoride as flux. Tantalum and niobium form stable anionic fluoride complexes in fluoride solutions. This fact was used to develop an analytical method to separate tantalum and niobium from other metals within the tantalite mineral and from each other.Tantalum was separated from the rest of the mineral matrix by solvent extraction using methyl isoamyl ketone. The analytical results indicated that 98.9(9)% Ta2O5 was recovered from the organic portion while 101.6(3)% Nb2O5 and the rest of the elements were recovered from the aqueous solution. Niobium was subsequently separated from the tantalite matrix by anion exchange technique using Dowex Marathon resin and HCl solution as a mobile solvent. The analytical results indicated Nb2O5 recovery of 101(2)%.

ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Hydrometallurgy - Volume 149, October 2014, Pages 31–40
نویسندگان
, , ,