非离子表面活性剂—硫酸盐双水相体系萃取分离钒钼的研究
发布时间：2022-01-07 15:19
本文采用非离子表面活性剂与硫酸盐所构成的双水相体系,研究了水溶液中钒（V）、钼（VI）的萃取分离性能,对钒、钼含氧酸盐阴离子在两相间的相转移过程作了热力学分析,并对萃取分离机理进行了探讨,为工业应用及科学研究提供基础理论指导。首先,采用非离子表面活性剂（PEG1000,PEG2000,PEG4000,L35,F68）与硫酸盐构成的双水相体系,在弱酸性条件下研究了钒、钼的共萃取和反萃分离性能。考察了水相pH值、表面活性剂浓度、硫酸盐浓度、钒浓度、钼浓度以及温度等对钒、钼共萃取性能的影响。研究结果表明:水相p H是影响钒、钼共萃取的关键因素,在pH为2.0时,钒钼的共萃取效果最好;非离子表面活性剂、硫酸盐及钒钼浓度等对钒、钼共萃取的影响较小;温度升高,钒、钼共萃取率下降;采用（NH4）2SO4水溶液,与负载钒、钼的表面活性剂相构成双水相体系,研究了水相pH值、硫酸铵浓度、温度、相比等对钒、钼反萃分离性能的影响。研究结果表明,最佳反萃钒、钼的pH为10.0;随硫酸铵浓度升高,钒、钼反萃率均升高;温度对钒反萃率和沉淀率影响不大,...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
水相初始pH对钒钼共萃取的影响
燕山大学工学硕士学位论文-18-率略有下降。这是由于当pH值小于6.0时，杂多酸根含钒的比例超过同多酸根离子中V的比例[52]。因此，在实验条件pH为2.0时，随着钒浓度的增加，更多的钒与钼不断形成杂多酸，从而导致萃取率的上升；但因为钼是一定量的，当V/Mo的比值在1.5左右时，此时钒与特定量的钼所形成的杂多酸达到“饱和”，此时继续增加钒的浓度，钒不再形成杂多酸，过量的钒以同多酸的形式存在于水溶液中，导致萃取率有所下降。而在本研究测试范围内，随着钒浓度的增加，钼的萃取率虽稍有所下降，但仍一直保持在99%的高水平左右。图3-2初始钒浓度对钒、钼共萃取的影响3.1.3初始钼浓度的影响在研究钼浓度变化对萃取率的影响实验中，我们设置钼浓度在0.1-0.8%范围内变化。保持钒、Na2SO4、PEG2000含量分别为0.5%，10%和20%，实验结果如图3-3所示。从图3-3中可以看到，随着钼浓度的逐渐增加，钒、钼共萃取率均上升明显。这是由于在固定酸度下，此时多钼酸根阴离子的形态主要受钼浓度的影响，随着钼浓度的增加，一方面钒与钼在酸性水溶液中更易形成杂多酸，从而导致钒钼的萃取率上升；另一方面，在水溶液中，钼酸盐阴离子与多钼酸盐阴离子之间存在动态平衡[52]，随着钼浓度的逐渐增加，动态平衡被打破，多钼酸盐阴离子浓度增加，疏水性增强，由于较高的疏水性更利于其转移进入富-表面活性剂相，从而使得钒、钼萃取率上升。但当钼浓度超过一定之后，会产生乳化现象，说明在此时溶液浓度已达饱和，因此需要保持钼浓度在8g/L以下。
第3章双水相体系中钒钼共萃取及反萃分离性能的研究-19-图3-3初始钼浓度对钒、钼共萃取的影响3.1.4PEG2000浓度的影响研究PEG2000浓度对共萃取率的影响实验中，我们设置PEG2000浓度在10-20%范围内变化，保持钒、钼和硫酸钠含量分别为0.2%，0.1%，10%(m/m)。图3-4展示了PEG2000含量从10%~20%范围内变化对钒钼共萃取率的影响。从图中可以看出，随着PEG2000浓度的逐渐增加，两者的萃取率均上升明显，分别从87%到94%和从93%到98%。图3-4PEG2000浓度对钒、钼共萃取的影响一般，胶束的增溶方式可分为四种：1)增溶于疏水内核中，例如，饱和脂肪烃，见图3-5(a)；2)增溶于胶束的定向表面活性剂分子之间，形成“栅栏”结构，例如，长链的有机醇、胺类等，见图3-5(b)；3)增溶物“吸附”于胶束的表面，某些不溶于水又不溶于烃类的有机物及某些染料常以这种方式增溶，见图3-5(c)；4)增溶于非离子型表面活性剂胶束的亲水基（如聚氧乙烯基）的“外壳”中，见图3-5(d)；可见，钒钼含氧酸盐阴离子溶于的是非离子表面活性剂胶束的亲水―外壳‖中。随着表面活
【参考文献】：
期刊论文
[1]PEG-无机盐双水相体系萃取水榆花楸叶中总黄酮[J]. 杜梦扬,文沛瑶,李秀信,吉文丽. 化学研究与应用. 2018(02)
[2]Mo（Ⅵ）-V（Ⅴ）-H2O体系的热力学分析[J]. 廖宇龙,李江涛. 粉末冶金材料科学与工程. 2016(05)
[3]中国钒产业发展影响因素及趋势预测分析[J]. 唐光荣,刘靖,欧德宇. 攀枝花学院学报. 2012(05)
[4]高铅钼钒物料中分离钼钒的工艺研究[J]. 李怀仁,和晓才,徐庆鑫. 云南冶金. 2011(05)
[5]我国钼矿资源开采利用现状及存在的问题分析[J]. 杜科让. 科技资讯. 2011(19)
[6]聚乙二醇双水相体系中铼、钼萃取性能研究[J]. 牟婉君,李兴亮,刘国平. 稀有金属材料与工程. 2011(06)
[7]Mo（W）-H2O系溶液化学行为研究[J]. 杨幼明,张小林,聂华平,卢博,乔珊. 有色金属科学与工程. 2011(02)
[8]从废催化剂氨浸渣中综合回收钒和钼的研究[J]. 邵延海,冯其明,欧乐明,张国范,卢毅屏. 稀有金属. 2009(04)
[9]钯（II）碘络合物在丙醇-硫酸铵双水相萃取体系中的分配行为及在钯测定中的应用（英文）[J]. 高云涛,王伟. 贵金属. 2006(03)
本文编号：3574780
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
水相初始pH对钒钼共萃取的影响
燕山大学工学硕士学位论文-18-率略有下降。这是由于当pH值小于6.0时，杂多酸根含钒的比例超过同多酸根离子中V的比例[52]。因此，在实验条件pH为2.0时，随着钒浓度的增加，更多的钒与钼不断形成杂多酸，从而导致萃取率的上升；但因为钼是一定量的，当V/Mo的比值在1.5左右时，此时钒与特定量的钼所形成的杂多酸达到“饱和”，此时继续增加钒的浓度，钒不再形成杂多酸，过量的钒以同多酸的形式存在于水溶液中，导致萃取率有所下降。而在本研究测试范围内，随着钒浓度的增加，钼的萃取率虽稍有所下降，但仍一直保持在99%的高水平左右。图3-2初始钒浓度对钒、钼共萃取的影响3.1.3初始钼浓度的影响在研究钼浓度变化对萃取率的影响实验中，我们设置钼浓度在0.1-0.8%范围内变化。保持钒、Na2SO4、PEG2000含量分别为0.5%，10%和20%，实验结果如图3-3所示。从图3-3中可以看到，随着钼浓度的逐渐增加，钒、钼共萃取率均上升明显。这是由于在固定酸度下，此时多钼酸根阴离子的形态主要受钼浓度的影响，随着钼浓度的增加，一方面钒与钼在酸性水溶液中更易形成杂多酸，从而导致钒钼的萃取率上升；另一方面，在水溶液中，钼酸盐阴离子与多钼酸盐阴离子之间存在动态平衡[52]，随着钼浓度的逐渐增加，动态平衡被打破，多钼酸盐阴离子浓度增加，疏水性增强，由于较高的疏水性更利于其转移进入富-表面活性剂相，从而使得钒、钼萃取率上升。但当钼浓度超过一定之后，会产生乳化现象，说明在此时溶液浓度已达饱和，因此需要保持钼浓度在8g/L以下。
第3章双水相体系中钒钼共萃取及反萃分离性能的研究-19-图3-3初始钼浓度对钒、钼共萃取的影响3.1.4PEG2000浓度的影响研究PEG2000浓度对共萃取率的影响实验中，我们设置PEG2000浓度在10-20%范围内变化，保持钒、钼和硫酸钠含量分别为0.2%，0.1%，10%(m/m)。图3-4展示了PEG2000含量从10%~20%范围内变化对钒钼共萃取率的影响。从图中可以看出，随着PEG2000浓度的逐渐增加，两者的萃取率均上升明显，分别从87%到94%和从93%到98%。图3-4PEG2000浓度对钒、钼共萃取的影响一般，胶束的增溶方式可分为四种：1)增溶于疏水内核中，例如，饱和脂肪烃，见图3-5(a)；2)增溶于胶束的定向表面活性剂分子之间，形成“栅栏”结构，例如，长链的有机醇、胺类等，见图3-5(b)；3)增溶物“吸附”于胶束的表面，某些不溶于水又不溶于烃类的有机物及某些染料常以这种方式增溶，见图3-5(c)；4)增溶于非离子型表面活性剂胶束的亲水基（如聚氧乙烯基）的“外壳”中，见图3-5(d)；可见，钒钼含氧酸盐阴离子溶于的是非离子表面活性剂胶束的亲水―外壳‖中。随着表面活
【参考文献】：
期刊论文
[1]PEG-无机盐双水相体系萃取水榆花楸叶中总黄酮[J]. 杜梦扬,文沛瑶,李秀信,吉文丽. 化学研究与应用. 2018(02)
[2]Mo（Ⅵ）-V（Ⅴ）-H2O体系的热力学分析[J]. 廖宇龙,李江涛. 粉末冶金材料科学与工程. 2016(05)
[3]中国钒产业发展影响因素及趋势预测分析[J]. 唐光荣,刘靖,欧德宇. 攀枝花学院学报. 2012(05)
[4]高铅钼钒物料中分离钼钒的工艺研究[J]. 李怀仁,和晓才,徐庆鑫. 云南冶金. 2011(05)
[5]我国钼矿资源开采利用现状及存在的问题分析[J]. 杜科让. 科技资讯. 2011(19)
[6]聚乙二醇双水相体系中铼、钼萃取性能研究[J]. 牟婉君,李兴亮,刘国平. 稀有金属材料与工程. 2011(06)
[7]Mo（W）-H2O系溶液化学行为研究[J]. 杨幼明,张小林,聂华平,卢博,乔珊. 有色金属科学与工程. 2011(02)
[8]从废催化剂氨浸渣中综合回收钒和钼的研究[J]. 邵延海,冯其明,欧乐明,张国范,卢毅屏. 稀有金属. 2009(04)
[9]钯（II）碘络合物在丙醇-硫酸铵双水相萃取体系中的分配行为及在钯测定中的应用（英文）[J]. 高云涛,王伟. 贵金属. 2006(03)
本文编号：3574780
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