SORPTION OF RARE-EARTH ELEMENTS BY ORGANIC MATTER FROM AQUEOUS SOLUTIONS ACCORDING TO EXPERIMENTAL DATA

L. M. Pavlova; Павлова Л. М.; L. P. Shumilova; Шумилова Л. П.; V. I. Radomskaya; Радомская В. И.; A. P. Sorokin; Сорокин А. П.; V. V. Ivanov; Иванов В. В.; L. P. Noskova; Носкова Л. П.; N. Yu. Leusova; Леусова Н. Ю.

doi:10.31857/S2686739723600923

SORPTION OF RARE-EARTH ELEMENTS BY ORGANIC MATTER FROM AQUEOUS SOLUTIONS ACCORDING TO EXPERIMENTAL DATA

Autores: Pavlova L.M.¹, Shumilova L.P.¹, Radomskaya V.I.¹, Sorokin A.P.¹, Ivanov V.V.², Noskova L.P.¹, Leusova N.Y.¹
Afiliações:
1. Institute of Geology & Nature Management Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences
2. Far East Geological Institute Far East Branch of the Russian Academy of Sciences
Edição: Volume 512, Nº 2 (2023)
Páginas: 199-206
Seção: GEOCHEMISTRY
##submission.dateSubmitted##: 30.01.2025
##submission.datePublished##: 01.10.2023
URL: https://vestnik.nvsu.ru/2686-7397/article/view/649805
DOI: https://doi.org/10.31857/S2686739723600923
EDN: https://elibrary.ru/MASJNO
ID: 649805

Citar

Texto integral

Acesso aberto
Acesso é fechado

Acesso está concedido
Acesso é fechado

Somente assinantes

Resumo

Laboratory model experiments have shown that peat, brown coal and its constituent organomineral components, as well as microscopic fungi isolated from brown coal, are characterized by a high potential for the extraction of all lanthanides from aqueous solutions. The processes of sorption of rare-earth elements by the components of organic matter proceed through the mechanisms of physical sorption, ion-exchange reactions involving carboxyl and hydroxyl groups, and complex formation involving –OH, –CO, and –COOH groups. SEM-EDS analysis revealed REE-containing mineral phases on fungal biomass, which are formed due to interaction with phosphorus- and nitrogen-containing functional groups of cell wall proteins. This indicates the participation of the biotic component in the formation of rare earth mineralization in brown coal deposits.

Palavras-chave

REE, brown coal, peat, fungal biomass, sorption, functional groups, mineralization

Bibliografia

Сорокин А.П., Конюшок А.А. Распределение редких металлов и редкоземельных элементов в буроугольных месторождениях Верхнего и Среднего Приамурья // ДАН. 2018. Т. 483. № 6. С. 662–665.
Сорокин А.П., Конюшок А.А., Кузьминых В.М., Артеменко Т.В., Попов А.А. Распределение кайнозойских металлоносных угленосных месторождений в Зейско-Буреинском осадочном бассейне (Восточная Сибирь): тектоническая реконструкция и палеогеографический анализ // Геотектоника. 2019. № 2. С. 33–45.
Середин В.В. Основные закономерности распределения редкоземельных элементов в углях // ДАН. 2001. Т. 377. № 2. С. 239–243.
Арбузов С.И., Ильенок С.С., Машенькин В.С., Сунь Юйчжун, Жао Цунлян, Блохин М.Г., Иванов В.В., Заруби-на Н.В. Редкоземельные элементы в позднепалеозойских углях Северной Азии (Сибирь, Северный Китай, Монголия, Казахстан) // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2016. Т. 37. № 8. С. 74–88.
Шпирт М.Я., Середин В.В., Горюнова Н.П. Формы соединений редкоземельных элементов в углях // Химия твердого топлива. 1999. № 3. С. 91–99.
Арбузов С.И., Финкельман Р.Б., Ильенок С.С., Маслов С.Г., Межибор А.М., Блохин М.Г. Формы нахождения редкоземельных элементов (La, Ce, Sm, Eu, Tb, Yb, Lu) в углях Северной Азии (обзор) // Химия твердого топлива. 2019. № 1. С. 3–25.
Fu F.-F., Akagi T., Suzuki Y., Watanabe K., Yabuki S. Rare earth element distribution in the acetic acid soluble fraction of combusted coals: Its implication as a proxy for the original coal-forming plants // Geochemical Journal. 2004. V. 38. P. 333–343.
Eskenazy G. Aspects of the geochemistry of rare earth elements in coal: an experimental approach // International Journal of Coal Geology. 1993. V. 8. № 3–4. P. 285–295.
Добрецов Н.Л., Жмодик С.М., Лазарева Е.В., Брянская А.В., Пономарчук В.А., Сарыг-оол Б.Ю., Кириченко И.С., Толстов А.В., Карманов Н.С. Структурно-морфологические признаки участия микроорганизмов в формировании богатых NB–REE-руд Томторского месторождения (Россия) // Доклады Российской академии наук. Науки о Земле. 2021. Т. 496. № 2. 154–157.
Orevaoghene E.I., Harrar H., Bada S. Rare earth elements from coal and coal discard – A review // Minerals Engineering. 2021. V. 173. 107187.
Котельникова А.Д., Рогова О.Б., Столбова В.В. Лантаноиды в почве: поступление, содержание, влияние на растения, генотоксичность (обзор) // Почвоведение. 2021. № 1. С. 100–119.
Pavlova L.M., Radomskaya V.I., Shumilova L.P., Ionov A.M., Ivanov V.V., Poselyuzhnaya A.V. Experimental modeling of platinum biomineralization by microscopic fungi isolated from a lignite deposit // Geochemistry International. 2018. T. 56. № 5. C. 450–461.
Накамото К. ИК-спектры и спектры КР неорганических и координационных соединений. М.: Мир, 1991. 536 с.
Беллами Л. Инфракрасные спектры сложных молекул. М.: Изд-во иностранной литературы, 1963. 590 с.
Сильверстейн Р., Вебстер Ф., Кимл Д. Спектрофотометрическая идентификация органических соединений. М.: Бином. Лаборатория знаний, 2014. 557 с.
Javaid A., Bajwa R., Shafique U., Anwar J. Removal of heavy metals by adsorption on Pleurotus ostreatus. Biomass-and-bioenergy. V. 35. № 5. P. 1675–1682.
Радомская В.И., Шумилова Л.П., Носкова Л.П., Сорокин А.П., Павлова Л.М., Дугин С.В., Соктоев Б.Р., Поселюжная А.В., Иванов В.В. Формы нахождения редкоземельных элементов в миоценовых бурых углях Сергеевского месторождения (Приамурье, Дальний Восток) // Химия твердого топлива. 2023. № 1. С. 32–46.
Lu C.H., Chen C.C., Yu C.S. MIB2: metal ion-binding site prediction and modeling server. Bioinformatics. 2022 Sep. 15; 38 (18): 4428–4429. 35904542' target='_blank'>https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btac534.PMID: 35904542
Орлов Д.С. Гумусовые кислоты почв и общая теория гумификации. М.: МГУ, 1990. 325 с.
Павлова Л.М., Радомская В.И., Шумилова Л.П., Сорокин А.П., Радомский С.М. Сорбция элементов-примесей компонентами нижне-среднемиоценовых бурых углей Сергеевского месторождения (Верхнее Приамурье). Доклады Российской академии наук. Науки о Земле. 2020. Т. 492. № 2. С. 57–60.