卤素阴离子络合萃取机理及选择性分离研究

发布时间：2021-03-30 03:07

　　溶剂萃取是湿法冶金重要的分离手段,针对阳离子的萃取已经研究得比较透彻,而关于阴离子的萃取目前还缺乏系统性研究。事实上,48种金属元素和15种非金属元素都能通过酸根离子或配位离子形成阴离子,因此系统研究阴离子的萃取规律对于扩大阴离子萃取的应用和完善溶剂萃取理论体系具有重要的意义。卤素离子是典型的阴离子;它们又是同族元素,研究卤素离子的萃取有助于研究阴离子萃取过程的递变规律;而且许多中心离子都能与卤素离子形成络合阴离子,因此以卤素离子为切入点研究阴离子的萃取是有代表意义的。卤素离子也是自然界江河湖海及工业生产中常见的阴离子,氟离子常作为有害杂质存在于各种溶液中,氯盐体系是重要的湿法冶金反应介质,针对酸性高氟溶液除氟及高氯溶液脱氯尚无经济高效的方法。溴碘是有价元素,但我国溴碘提取工艺落后,亟需开发先进的生产工艺。针对卤素离子面临的上述难题,本论文利用卤素离子的易络合性,开发了基于络合萃取的新型除氟技术、萃氯技术和提碘技术。在此基础上,系统研究了卤素离子的络合萃取规律。主要研究成果如下:（1）氟离子的络合萃取工艺及机理研究。通过引入B3+,形成了易被萃取的BF4-,有机相饱和容量相比萃取F-增... 

【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所)北京市

【文章页数】：171 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图２．３水相初始硼氟摩尔比对萃余液氟浓度及有机相硼氟摩尔比的影响

离子（ＢＦ４－）被萃龋??２．３．２?Ａｌａｍｉｎｅ３３６浓度对氟萃取的影响??为了确定较优的萃取剂浓度，实验考察了?Ａｌａｍｉｎｅ３３６浓度对萃余液氟浓度??和氟萃取效率的影响。实验所用有机相为Ａｌａｍｉｎｅ３３６?＋?０．６ｍｏｌ／ＬＴＢＰ＋煤油，??萃取前用２?ｍｏｌ／Ｌ硫酸酸化，酸化相比（０／Ａ）为１：１，酸化时间为５?ｍｉｎ。水相??初始氟离子浓度为５?ｇ／Ｌ，初始ｐＨ为７．７７，硼氟摩尔比为０．３３，萃取混合时间为??２０?ｍｉｎ，萃取相比（０／Ａ）为０．５，实验结果如图２．４所示。???ｒ１００〇??５?－?▲?—ｉｋ?ｏ＇－??３?／?－８〇?￡??ｉ３：?—Ｖ??＼２：?Ｘ?：４〇｜??ｔ?＼?－２０１??▼—?▼?－?０?＞＜??Ｑ?，＿，＿，＿，＿，?，?，＿，＿＿，＿，＿＿，?，?，?，??山??０．２?０．３?０．４?０．５?０．６?０．７?０．８?０．９??Ｅｘｔｒａｃｔａｎｔ?ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ（ｍｏｌ／Ｌ）??图２．４?Ａｌａｍｉｎｅ３３６浓度对萃余液氟浓度和氟萃取效率的影响??Ｆｉｇｕｒｅ?２．４?Ｒｅｓｉｄｕａｌ?ｆｌｕｏｒｉｄｅ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｒａｆｆｉｎａｔｅ?（ｌｅｆｔ－ａｘｉｓ）?ａｎｄ?ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ?ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ?ｏｆ?ｆｌｕｏｒｉｄｅ??（ｒｉｇｈｔ－ａｘｉｓ）?ｆｏｒ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ＡＩａｍｉｎｅ３３６?ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ??从图２．４可知，随着Ａｌａｍｉｎｅ３３６浓度增大，萃余液氟浓度逐渐降低，氟萃??３７??

ａｍｉｎｅ３３６??浓度以０．６?ｍｏｌ／Ｌ为宜。??２．３．３?ＴＢＰ浓度对氟萃取的影响??为了确定较优的ＴＢＰ浓度，实验考察了?ＴＢＰ浓度对萃余液氟浓度和氟萃取??效率的影响。实验所用有机相为０．６ｍｏｌ／ＬＡｌａｍｉｎｅ３３６?＋?ＴＢＰ＋煤油，萃取前用??２?ｍｏｌ／Ｌ硫酸酸化，酸化相比（０／Ａ）为１：１，酸化时间为５?ｍｉｎ。水相初始気离??子浓度为５?ｇ／Ｌ，初始ｐＨ为７．７７，硼氟摩尔比为０．３３，萃取混合时间为２０?ｍｉｎ，??萃取相比（Ｏ／Ａ）为０．５，实验结果如图２．５所示。从图２．５可知，随着改性剂ＴＢＰ??浓度从０增大至２?ｍｏｌ／Ｌ，萃余液氟浓度略有降低，氟萃取效率从８８％逐渐增加??至９２％。由此可知，改性剂ＴＢＰ对氟的萃取效率影响较校??２．０??＾????：９２ｆ??５?１．６－?▲一一＂?－８８??ａ?－８４?ｇ??Ｓ?１．２－?－ｇ??ｓ?．?－８０Ｓ??２?〇??；￡?°＊８＇?－７６?．２??＾?Ｏ??０．４Ｊ?＿?￣￣￣＼７２?君??０．０?０．５?１．０?１．５?２．０??ＴＢＰ?ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ?（ｍｏｌ／Ｌ）??图２．５?ＴＢＰ浓度对萃余液氟浓度及氟萃取效率的影响??３８??

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本文编号：3108735