Niobium(v) recovery from leaching solution of titanium wastes: kinetic studies

Recuperación de niobio(v) a partir de una solución de lixiviación de residuos de titanio: estudios cinéticos

Este trabajo trata de la eliminación del contenido de Nb de soluciones lixiviadas químicamente de residuos de titanio utilizando tecnología estática de intercambio iónico. Las soluciones lixiviadas químicamente contenían 2 g/L de Nb. Las investigaciones implicaron la optimización de los parámetros del proceso, como el tiempo de contacto a diferentes concentraciones de niobio a temperatura ambiente. Se realizan experimentos de sorción para evaluar las condiciones óptimas a una concentración de HCl 3,0 M, 1,0 g de dosis de resina durante 3,5 h de tiempo de contacto a temperatura ambiente. La capacidad máxima de sorción alcanza 0,089 g/g. Se propusieron estudios cinéticos para el proceso mediante modelos de pseudo-primer orden, pseudo-segundo orden y difusión intrapartícula.

INTRODUCCIÓN

El niobio es un metal refractario raro. Su contenido en la corteza terrestre es del 2 - 10^-3 % de la masa. La principal aplicación del niobio es la producción de acero. El niobio también se utiliza en cohetería, tecnología espacial y aeronáutica, energía nuclear, radioingeniería, electrónica y en la industria química [1].

Hoy en día se conocen más de 150 minerales de niobio, que están representados principalmente por óxidos complejos. Una característica importante del niobio es su gran afinidad por el titanio. Esto conduce a la formación de numerosos minerales de niobio con titanio, así como a la aparición de impurezas de niobio en minerales de titanio. Además, según [2] sólo dos grupos de minerales (titanoniobatos y tantaloniobatos) se consideran opciones económicamente viables para la extracción de niobio. En consecuencia, las materias primas de titanio son la principal fuente de producción de niobio.

El niobio se extrae por varios métodos, como la sorción [3], la precipitación [4] y la extracción con disolventes [5].

Sin embargo, métodos como la precipitación y la extracción con disolventes son caros e ineficaces para extraer niobio de soluciones de lixiviación preñadas. Por lo tanto, en este sentido, cualquier otro método alternativo capaz de extraer selectivamente el niobio de una solución acuosa será de gran importancia. Uno de estos métodos es la sorción, que se utiliza ampliamente debido a su facilidad de operación, simplicidad y la aplicación limitada de disolventes [6,7]. Debido a las diversas ventajas del proceso de intercambio iónico, que incluyen bajo coste, alta selectividad y alta eficiencia, se ha convertido en un método adecuado para la extracción de niobio.