三相萃取体系分离多金属离子的初步研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 金声超 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2009-06-04 |
| 授予单位 | 中国科学院过程工程研究所 |
| 授予地点 | 过程工程研究所 |
| 导师 | 刘会洲 |
| 关键词 | 三相萃取体系 锌锰离子 锌铜离子 |
| 其他题名 | Preliminary study on separation of several metal ions with three-phase extraction system |
| 学位专业 | 化学工艺 |
| 中文摘要 | 传统溶剂萃取法萃取金属离子是比较成熟的技术，有些已实现工业化应用。作为常用的萃取剂，酸性磷氧类萃取剂对单个金属离子的萃取率很高，但是当分离多种金属离子时，需要进行多次萃取，且对性质相近的金属离子分离效果一般有限。 本文以P204煤油溶液（油相，O）、PEG 10000水溶液（水相1，W1）以及金属离子的硫酸铵盐溶液（水相2，W2）构建三相萃取体系（O-W1-W2）。考察三相萃取体系分离废旧电池浸出液中的锌锰离子，并进而应用于分离锌铜离子。将其对金属离子的萃取效率与传统溶剂萃取（O-W´2，金属离子的硫酸溶液作W´2）和双水相萃取（W1-W2）作了比较研究。 考察了NaOH碱化处理、pH值、萃取剂用量和相修正剂等因素对溶剂萃取法萃取金属离子的影响。P204作为酸性磷氧类萃取剂，萃取金属离子是阳离子交换机理。影响酸性萃取剂萃取金属离子最主要的因素是平衡pH值，增大pH值有利于促进阳离子交换，提高金属离子的萃取率。但是过高的pH值会同时提高金属溶液中各个离子的萃取率，不利于分离多种金属离子，因此只有在合适的pH值和萃取剂浓度范围时才能达到对金属离子理想的分离效果。同时由于金属离子半径和d电子稳定化能的差异，较之锰离子和铜离子，P204优先萃取锌离子。 比较三相体系和双水相体系的PEG相对金属离子的萃取曲线及其红外谱图可知，三相体系上下相对金属离子的萃取规律不变，但是由于竞争萃取，使得三相体系的上下相对金属离子的萃取率低于相应的溶剂萃取和双水相萃取体系。 对于锌锰离子混合溶液，将硫氰根离子对锌离子的摩尔比由10增大至60时，其油相和水相1对锌离子的萃取率（20%和70%）低于对应的传统溶剂萃取和双水相萃取（52.8%和86.2%）。三相体系的水相1只富集锌离子，没有锰离子存在，且其对锌离子的富集远高于油相。加大硫氰化钾的用量，水相1和油相对锌离子的分配系数由0.34上升至3.5。油相对锰离子的萃取率（28%）高于传统溶剂萃取（10.2%）。 对于锌铜离子混合溶液，由于碘离子与铜离子络合能力很强，将两者摩尔比从2增大至16时，即可达到较好的分离效果。铜离子在水相1和油相间的分配系数从0.78增至3.5。锌离子大量富集在油相。三相体系的水相1对铜离子和锌离子的萃取率（52%和8.3%）低于相应的双水相萃取体系（62.6%和14.8%），油相中锌离子的萃取率（70.3%）高于溶剂萃取中的萃取率（65%）。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-09-16 |
| 页码 | 77 |
| 源URL | [http://ir.ipe.ac.cn/handle/122111/1303]  |
| 专题 | 过程工程研究所_研究所（批量导入） |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 金声超. 三相萃取体系分离多金属离子的初步研究[D]. 过程工程研究所. 中国科学院过程工程研究所. 2009. |
入库方式： OAI收割
来源：过程工程研究所
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