Adsorção de níquel e cobalto em resina de troca iônica como alternativa para o tratamento de licor de lixiviação

Abstract

Estudou-se o emprego da resina PUROLITE S-930 como substrato para a remoção de níquel e cobalto de soluções sulfúricas. Experimentos de adsorção com diferentes razões [Ni]/[Co] mostraram uma maior seleção da resina em soluções mais ricas em níquel (Ni 600 mg/L - Co 800 mg/L). Isotermas de adsorção mostraram um aumento na capacidade de adsorção da resina em temperaturas mais elevadas (q max Ni 0,28 mol/L, a 70ºC e q max Co 0,18 mol/L, a 60ºC). Os valores de ∆H indicaram uma fisiossorção endotérmica. Para modelar a cinética de carregamento da resina, em leito fixo, utilizou-se o modelo de difusão superficial homogênea (Homogeneous Surface Diffusion Model - HSDM). Os resultados mostram um bom ajuste ao modelo, com k f = 5,2x10-6 m/s e D S = 4,5x10-12 m²/s, indicando que o carregamento da resina baseia-se em difusão na camada-limite e difusão nos poros da resina.A study concerning the resin PUROLITE S-930 as a substrate to remove nickel and cobalt from sulphuric solution is herein presented. The influence of nickel and cobalt concentrations was studied, and the results have shown a greater selection of the resins for solutions rich in nickel (Ni 600 mg/L - Co 800 mg/L). The adsorption isotherms showed an increase in the resin adsorption capacity at higher temperatures (q max Ni 0.28 mol/L, at 70ºC and q max Co 0.18 mol/L, at 60ºC). The enthalpy values suggested endothermic physisorption. The Homogeneous Surface Diffusion Model (HSDM) was chosen for modeling the adsorption kinetics of metals in a fixed-bed column. The results showed good agreement with the model. Both, k f = 5.2x10-6 m/s and D S = 4.5x10-12 m²/s indicated that resin loading is based on transport through the boundary layer and porous diffusion in the resin.