Оптимизация трехфазных процессов экстракции в каскаде смесительно-отстойных аппаратов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Проведен теоретический анализ различных вариантов организации сопряженных процессов экстракция–реэкстракция в каскаде смесительно-отстойных экстракторов: схемы, в которых фаза экстрагента проходит через все ступени экстракции, потом через все ступени реэкстракции и схемы процессов, когда поток этой фазы циркулирует между ступенями экстракции и реэкстракции в отдельных группах экстракторов каскада (схемы поддерживаемых свободных жидких мембран). Установлено, что схемы поддерживаемых свободных жидких мембран обеспечивают более высокую степень экстракции и лучшее качество разделения.

Об авторах

А. Е Костанян

Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН

Email: kost@igic.ras.ru
Москва, Российская Федерация

Д. В Лобович

Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН

Москва, Российская Федерация

Ю. А Заходяева

Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН

Москва, Российская Федерация

А. И Ямчук

Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН

Москва, Российская Федерация

Е. М Иванникова

Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН

Москва, Российская Федерация

А. А Вошкин

Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН

Москва, Российская Федерация

А. Ю Цивадзе

Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН; Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН

Москва, Российская Федерация; Москва, Российская Федерация

Список литературы

  1. Галиева Ж.Н., Абрамов А.М., Соболь Ю.Б., Игумнов М.С., Геря В.О., Шулин С.С., Чижевская С.В. Разработка универсальной технологии и оборудования для разделения редкоземельных концентратов в каскадах центробежных экстракторов, освоение производства // Химическая Промышленность Сегодня. 2019. № 3. C. 54.
  2. Galieva Zh.N., Abramov A.M., Sobol Yu.B., Igumnov M.S., Gerya V.O., Shulin S.S., and Chizhevskaya S.V. Development of universal technology and equipment for the separation of rare earth concentrates in cascades of centrifugal extractors, mastering production. Chemical Industry Today. 2019, no. 3, p. 54.
  3. Jha M.K., Kumari A., Panda R., Rajesh Kumar J., Yoo K., Lee J.Y. Review on hydrometallurgical recovery of rare earth metals // Hydrometallurgy. 2016. V. 165. P. 2.
  4. Xie F., Zhang T.A., Dreisinger D., Doyle F. A critical review on solvent extraction of rare earths from aqueous solutions // Minerals Engineering. 2014. V. 56. P. 10.
  5. Chen Z., Li Z., Chen J., Kallem P., Banat F., Qiu H. Recent advances in selective separation technologies of rare earth elements: a review // Journal of Environmental Chemical Engineering. 2022. V. 10. № 1. Article number 107104.
  6. Liu Y., Jeon H.S., Lee M.S. Solvent extraction of Pr and Nd from chloride solution by the mixtures of Cyanex 272 and amine extractants // Hydrometallurgy. 2014. V. 150. P. 61.
  7. Liu Y., Jeon H.S., Lee M.S. Separation of Pr and Nd from La in chloride solution by extraction with a mixture of Cyanex 272 and Alamine 336 // Metals and Materials International. 2015. V. 21. № 5. P. 944.
  8. Radhika S., Kumar B.N., Kantam M.L., Reddy B.R. Liquid–liquid extraction and separation possibilities of heavy and light rare-earths from phosphoric acid solutions with acidic organophosphorus reagents // Separation and Purification Technology. 2010. V. 75. № 3. P. 295.
  9. Zhang F., Wu W., Dai J., Bian X. Extraction and separation of Pr(III)/Ce(III) from chloride medium by 2-ethylhexylphosphonic acid mono-(2-ethylhexyl) ester in the presence of two complexing agents // Separation Science and Technology. 2016. V. 51. № 5. P. 778.
  10. Wang Y., Liao W., Li D. A solvent extraction process with mixture of CA12 and Cyanex272 for the preparation of high purity yttrium oxide from rare earth ores // Separation and Purification Technology. 2011. V. 82. P. 197.
  11. Kozhevnikova A.V., Milevskii N.A., Lobovich D.V., Zakhodyaeva Y.A., Voshkin A.A. Deep eutectic solvent (TOPO/D2EHPA/Menthol) for extracting metals from synthetic hydrochloric acid leachates of NMC-LTO batteries // Metals. 2024. V. 14. № 12. Article number 1441.
  12. Kozhevnikova A.V., Lobovich D.V., Milevskii N.A., Fedulov I.S., Zakhodyaeva Y.A., Voshkin A.A. Kinetics and reusability of hydrophobic eutectic solvents in continuous extraction processes in a pilot setting // Processes. 2024. V. 12. № 12. Article number 2879.
  13. Kostanian A.E. Staged versions of liquid membrane extraction processes // Solvent Extraction and Ion Exchange. 2013. V. 31. No. 3. P. 297.
  14. Kostanyan A.E. Comparison between various schemes of three-phase extraction: mass transfer between two liquid phases through an exchange medium // Theor. Found. Chem. Eng. 1999. V. 33. № 6. P. 584.
  15. Kostanyan A.E., Belova V.V., Zakhodyaeva Y.A., Voshkin A.A. Extraction of copper from sulfuric acid solutions based on pseudo-liquid membrane technology // Membranes. 2023. Vol. 13. № 4. P. 418.
  16. Milevskii N.A., Lobovich D.V., Milevskaya A.V., Zakhodyaeva Y.A., Voshkin A.A. The use of hydrophobic deep eutectic solvent dodecanoic acid/menthol as a sustainable diluent for the continuous extraction process of Fe and Ti separation // Hydrometallurgy. 2025. V. 236. Article number 106526.
  17. Kostanyan A.E., Voshkin A.A., Belova V.V., Zakhodyaeva Y.A. Modelling and comparative analysis of different methods of liquid membrane separations // Membranes. 2023. V. 13. № 6. P. 554.
  18. Altin S., Yildirim Y., Altin A. Transport of silver ions through a flat-sheet supported liquid membrane // Hydrometallurgy. 2010. V. 103. № 1. P. 144.
  19. Jean E., Villemin D., Hlaibi M., Lebrun L. Heavy metal ions extraction using new supported liquid membranes containing ionic liquid as carrier // Separation and Purification Technology. 2018. V. 201. P. 1.
  20. Naim M.M., Moneer A.A., Elewa M.M., El-Shafei A.A. Desalination using modified configuration of supported liquid membrane with enhancement of mass transfer of NaCl // Water Science and Technology. 2019. V. 79. № 1. P. 175.
  21. Zante G., Boltoeva M., Masmoudi A., Barillon R., Trébouet D. Supported ionic liquid and polymer inclusion membranes for metal separation // Separation & Purification Reviews. 2022. V. 51. № 1. P. 100.
  22. Amini M., Rahbar-Kelishami A., Alipour M., Vahidi O. Supported liquid membrane in metal ion separation: an overview // Journal of Membrane Science and Research. 2018. V. 4. № 3. P. 121.
  23. León G., Hidalgo A.M., Miguel B., Guzmán M.A. Pertraction of Co(II) through novel ultrasound prepared supported liquid membranes containing D2EHPA. Optimization and transport parameters // Membranes. 2020. V. 10. № 12. P. 436.
  24. Agreda D., Díaz I., López F., Alguacil F. Supported liquid membranes technologies in metals removal from liquid effluents // Revista de Metalurgia. 2011. V. 47.
  25. León G., Gómez E., Miguel B., Hidalgo A.M., Gómez M., Murcia M.D., Guzmán M.A. Feasibility of adsorption kinetic models to study carrier-mediated transport of heavy metal ions in emulsion liquid membranes // Membranes. 2022. V. 12. № 1. P. 66.
  26. Zhu G., Wang Y., Huang Q., Zhang R., Chen D., Wang S., Yang X. Emulsion liquid membrane for simultaneous extraction and separation of copper from nickel in ammoniacal solutions // Minerals Engineering. 2022. V. 188. Article number 107849.
  27. León L., León G., Senent J., Pérez-Sirvent C. Optimization of copper removal from aqueous solutions using emulsion liquid membranes with benzoylacetone as a carrier // Metals. 2017. V. 7. № 1. P. 19.
  28. Ahmad A.L., Shafie Z.M.H.M., Zaulkiflee N.D., Pang W.Y. Preliminary study of emulsion liquid membrane formulation on acetaminophen removal from the aqueous phase // Membranes. 2019. V. 9. № 10. P. 133.
  29. León G., Guzmán M.A. Kinetic study of the effect of carrier and stripping agent concentrations on the facilitated transport of cobalt through bulk liquid membranes: Desalination and the Environment // Desalination. 2005. V. 184. № 1. P. 79.
  30. León G., Guzmán M.A. Facilitated transport of copper through bulk liquid membranes containing different carriers: compared kinetic study: European Desalination Society and Center for Research and Technology Hellas (CERTH), Sani Resort 22–25 April 2007, Halkidiki, Greece // Desalination. 2008. V. 223. № 1. P. 330.
  31. Yang X.J., Gu Z.M., Fane A.G. Multicomponent separation by a combined extraction/electrostatic pseudo-liquid membrane (II): extraction and group separation of rare earths from simulated rare earth ore leach solutions // Hydrometallurgy. 1999. V. 53. № 1. P. 19.
  32. Kujawa J., Al Gharabli S., Szymczyk A., Terzyk A.P., Boncel S., Knozowska K., Li G., Kujawski W. On membrane-based approaches for rare earths separation and extraction – Recent developments // Coordination Chemistry Reviews. 2023. V. 493. Article number. 215340.
  33. Dmitrieva E.S., Anokhina T.S., Tsebrikova G.S., He T., Baulin V.E., Volkov A.V., Tsivadze A.Yu. Membrane methods of isolation and separation of rare earth elements (A Review) // Petroleum Chemistry. 2025. V. 65. № 2. P. 113.
  34. Kostanyan A.E., Belova V.V., Voshkin A.A. Three- and multi-phase extraction as a tool for the implementation of liquid membrane separation methods in practice // Membranes. 2022. V. 12. № 10. P. 926.
  35. Kostanyan A.E., Lobovich D.V., Zakhodyaeva Y.A., Tsivadze A.Yu., Voshkin A.A. Multistage three-phase extraction as a tool for application of deep eutectic solvents in non-ferrous metals separation processes // Chemical Engineering Research and Design. 2025. V. 214. P. 339.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).