Abstract In this study for the first time, a magnetic Fe3O4/MgAl-layered double hydroxide (LDH) nanocomposite was used as an adsorbent for recovery of gold and iridium from soils around the mining area. The morphological and structural properties of the obtained Fe3O4/MgAl-LDH was characterized by transmission electron microscopy, Brunauer-Emmett-Teller, scanning electron microscopy coupled with energy dispersive spectroscopy and X-ray diffraction. The adsorption performance of the magnetic adsorbent was evaluated using isotherm and kinetic models. The equilibrium data best fitted to Langmuir, Sips and pseudo-second order kinetic models. The maximum adsorption capacities of gold(III) and iridium(IV) were found to be 124 mg g−1 and 115 mg g−1, respectively. The selectivity of the nanoadsorbent in the presence of diverse common ions and other platinum group metals (PGMs) were investigated. The adsorbent demonstrated relatively high selectivity towards Au(III) and Ir(IV) ions. The recovery of Au(III) and Ir(IV) ions from the adsorbent was achieved using 2.0 mol L−1 H2SO4 solution. Recoveries ranging from 80% to 109% were obtained and the adsorbent was found to be reusable up to ten cycles of adsorption/ desorption processes. The repeatability of the method expressed as relative standard deviation (%RSD) ranged from 2.5–4.9%. The nanocomposite was successfully applied for the recovery of Au(III) and Ir(IV) in South African Reference material (SARM 186, platinum group metal (PGM) concentrate) soil samples collected from a gold mine.

中文翻译：

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使用磁性层状双氢氧化物 (Fe3O4/Mg-Al-LDH) 纳米复合材料回收金 (III) 和铱 (IV)：平衡研究和在实际样品中的应用

摘要 本研究首次采用磁性 Fe3O4/MgAl 层状双氢氧化物 (LDH) 纳米复合材料作为吸附剂，从矿区周围的土壤中回收金和铱。通过透射电子显微镜、Brunauer-Emmett-Teller、扫描电子显微镜结合能量色散光谱和X射线衍射对所得Fe3O4/MgAl-LDH的形态和结构特性进行了表征。使用等温线和动力学模型评估磁性吸附剂的吸附性能。平衡数据最适合 Langmuir、Sips 和伪二级动力学模型。发现金（III）和铱（IV）的最大吸附容量分别为 124 mg g-1 和 115 mg g-1。研究了纳米吸附剂在多种常见离子和其他铂族金属 (PGM) 存在下的选择性。吸附剂对 Au(III) 和 Ir(IV) 离子表现出相对较高的选择性。使用 2.0 mol L-1 H2SO4 溶液从吸附剂中回收 Au(III) 和 Ir(IV) 离子。获得了 80% 到 109% 的回收率，并且发现吸附剂可重复使用多达十个吸附/解吸过程循环。该方法的重复性以相对标准偏差 (%RSD) 表示，范围为 2.5-4.9%。该纳米复合材料已成功应用于从金矿采集的南非参考材料（SARM 186，铂族金属 (PGM) 浓缩物）土壤样品中 Au(III) 和 Ir(IV) 的回收。吸附剂对 Au(III) 和 Ir(IV) 离子表现出相对较高的选择性。使用 2.0 mol L-1 H2SO4 溶液从吸附剂中回收 Au(III) 和 Ir(IV) 离子。获得了 80% 到 109% 的回收率，并且发现吸附剂可重复使用多达十个吸附/解吸过程循环。该方法的重复性以相对标准偏差 (%RSD) 表示，范围为 2.5-4.9%。该纳米复合材料已成功应用于从金矿采集的南非参考材料（SARM 186，铂族金属 (PGM) 浓缩物）土壤样品中 Au(III) 和 Ir(IV) 的回收。吸附剂对 Au(III) 和 Ir(IV) 离子表现出相对较高的选择性。使用 2.0 mol L-1 H2SO4 溶液从吸附剂中回收 Au(III) 和 Ir(IV) 离子。获得了 80% 到 109% 的回收率，并且发现吸附剂可重复使用多达十个吸附/解吸过程循环。该方法的重复性以相对标准偏差 (%RSD) 表示，范围为 2.5-4.9%。该纳米复合材料已成功应用于从金矿采集的南非参考材料（SARM 186，铂族金属 (PGM) 浓缩物）土壤样品中 Au(III) 和 Ir(IV) 的回收。获得了 80% 到 109% 的回收率，并且发现吸附剂可重复使用多达十个吸附/解吸过程循环。该方法的重复性以相对标准偏差 (%RSD) 表示，范围为 2.5-4.9%。该纳米复合材料已成功应用于从金矿采集的南非参考材料（SARM 186，铂族金属 (PGM) 浓缩物）土壤样品中 Au(III) 和 Ir(IV) 的回收。获得了 80% 到 109% 的回收率，并且发现吸附剂可重复使用多达十个吸附/解吸过程循环。该方法的重复性以相对标准偏差 (%RSD) 表示，范围为 2.5-4.9%。该纳米复合材料已成功应用于从金矿采集的南非参考材料（SARM 186，铂族金属 (PGM) 浓缩物）土壤样品中 Au(III) 和 Ir(IV) 的回收。