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Solvent extraction of titanium(IV) from orthophosphoric acid media using Aliquat-336/kerosene and stripping with nitric acid
Hydrometallurgy ( IF 4.8 ) Pub Date : 2024-09-14 , DOI: 10.1016/j.hydromet.2024.106403 Ahmed A. Galhoum , Basma T. Mohamed , Shaimaa S. Abdulmoteleb , Said I. Mohamady , Nagwa I. Falila
Hydrometallurgy ( IF 4.8 ) Pub Date : 2024-09-14 , DOI: 10.1016/j.hydromet.2024.106403 Ahmed A. Galhoum , Basma T. Mohamed , Shaimaa S. Abdulmoteleb , Said I. Mohamady , Nagwa I. Falila
Titanium extraction from acidic solutions was investigated using Aliquat-336, considering factors like acid type and concentration for leaching, diluent type for solvent extraction, equilibration time, extractant concentration, phase ratio, and temperature. Kerosene exhibited superior performance as an aliphatic diluent for Aliquat-336 compared to other utilized diluents. The extraction efficiency was inversely proportional to the dielectric constant of the diluents. The quantitative Ti(IV) extraction efficiency from phosphoric acid (6 M H3 PO4 ) leach liquor of ilmenite and rutile achived 98 % at room temperature (298 K) in 10 min after mixing with 0.1 M Aliquat-336 dissolved in kerosene at a phase volume ratio of 1:1 (Aq:Org). The exothermic extraction process occurred spontaneously. The proposed extraction mechanism using Aliquat-336/kerosene involves ion-pair association of the extractant with a Ti(IV) complex, confirmed by FTIR spectroscopy. The Ti(IV) ions were effectively stripped using HNO3 (3 M) with an aqueous:organic phase volume ratio of 1:1 at 25 °C after a contact time of 10 min in each step. The Aliquat-336/kerosene efficiently tested for Ti(IV) recovery from acidic Abu-Ghalaga ilmenite and rutile leachate. The findings indicate that, the phosphate medium is highly efficient in extracting Ti(IV), even with low concentration of Aliquat-336 in kerosene, especially in comparison to the impurities such as Fe, Cr, and Al. The EDX, XRD, and wet chemical analyses of the final product after the hydrolysis of stripped Ti(IV) from samples originating from the Abu-Ghalaga area and rutile samples, confirmed the formation of high-purity TiO2 (predominantly anatase phase). The SEM results showed particles with a regularly spherical structure and uniform size.
中文翻译:
使用 Aliquat-336/煤油从正磷酸介质中溶剂萃取钛 (IV) 并用硝酸剥离
使用 Aliquat-336 研究了从酸性溶液中提取钛,考虑了浸出的酸类型和浓度、溶剂萃取的稀释剂类型、平衡时间、萃取剂浓度、相比和温度等因素。与其他使用的稀释剂相比,煤油作为 Aliquat-336 的脂肪族稀释剂表现出优异的性能。萃取效率与稀释剂的介电常数成反比。与溶解在煤油中的 0.1 M Aliquat-336 以 1:1 的相体积比 (Aq:Org) 混合后,在室温 (298 K) 下 10 分钟内从钛铁矿和金红石的磷酸 (6 M H3PO4) 浸出液中定量提取 Ti(IV) 的效率达到 98%。放热提取过程是自发发生的。使用 Aliquat-336/煤油提出的提取机制涉及萃取剂与 Ti(IV) 复合物的离子对结合,FTIR 光谱证实了这一点。在每一步接触 10 min 后,在 25 °C 下,使用 HNO3 (3 M) 以 1:1 的水:有机相体积比有效剥离 Ti(IV) 离子。Aliquat-336/煤油有效地测试了从酸性 Abu-Ghalaga 钛铁矿和金红石渗滤液中回收 Ti(IV) 的情况。研究结果表明,磷酸盐培养基在提取 Ti(IV) 方面非常有效,即使在煤油中 Aliquat-336 浓度较低,尤其是与 Fe、Cr 和 Al 等杂质相比也是如此。从来自 Abu-Ghalaga 地区的样品和金红石样品中水解剥离的 Ti(IV) 后,对最终产品进行 EDX、XRD 和湿化学分析,证实了高纯度 TiO2(主要是锐钛矿相)的形成。SEM 结果显示颗粒具有规则的球形结构和均匀的尺寸。
更新日期:2024-09-14
中文翻译:
使用 Aliquat-336/煤油从正磷酸介质中溶剂萃取钛 (IV) 并用硝酸剥离
使用 Aliquat-336 研究了从酸性溶液中提取钛,考虑了浸出的酸类型和浓度、溶剂萃取的稀释剂类型、平衡时间、萃取剂浓度、相比和温度等因素。与其他使用的稀释剂相比,煤油作为 Aliquat-336 的脂肪族稀释剂表现出优异的性能。萃取效率与稀释剂的介电常数成反比。与溶解在煤油中的 0.1 M Aliquat-336 以 1:1 的相体积比 (Aq:Org) 混合后,在室温 (298 K) 下 10 分钟内从钛铁矿和金红石的磷酸 (6 M H3PO4) 浸出液中定量提取 Ti(IV) 的效率达到 98%。放热提取过程是自发发生的。使用 Aliquat-336/煤油提出的提取机制涉及萃取剂与 Ti(IV) 复合物的离子对结合,FTIR 光谱证实了这一点。在每一步接触 10 min 后,在 25 °C 下,使用 HNO3 (3 M) 以 1:1 的水:有机相体积比有效剥离 Ti(IV) 离子。Aliquat-336/煤油有效地测试了从酸性 Abu-Ghalaga 钛铁矿和金红石渗滤液中回收 Ti(IV) 的情况。研究结果表明,磷酸盐培养基在提取 Ti(IV) 方面非常有效,即使在煤油中 Aliquat-336 浓度较低,尤其是与 Fe、Cr 和 Al 等杂质相比也是如此。从来自 Abu-Ghalaga 地区的样品和金红石样品中水解剥离的 Ti(IV) 后,对最终产品进行 EDX、XRD 和湿化学分析,证实了高纯度 TiO2(主要是锐钛矿相)的形成。SEM 结果显示颗粒具有规则的球形结构和均匀的尺寸。