溶剂萃取法富集铼的研究

发布时间：2017-08-09 07:32

  本文关键词：溶剂萃取法富集铼的研究

  更多相关文章： 钼 铼 溶剂萃取 丙酮 甲乙酮 磷酸三丁酯 反萃

【摘要】：铼(Re)属稀散金属,在自然界中的含量极低,目前还未发现存在有铼的单独天然矿物,其主要伴生于辉钼矿、斑铜矿中。铼因具有高熔点、高沸点、密度大、优异的延展性、成型性、催化活性等独特优异的物理化学性质,使得铼以及其合金在石油化工、航空航天、冶金、国防等领域有着巨大的应用前景,在市场上供不应求。本课题针对开拓者钼业生产过程中钼(VI)、铼(VII)的提取与富集难题,采用溶剂萃取技术,确定了萃取的优化实验条件,旨在为含铼物料提供一种铼回收的改进方法。本文采用硫脲光度法测定铼、硫氰酸钾光度法测定钼,主要进行了丙酮、甲乙酮两种酮类溶剂以及TBP膦类萃取剂对钼、铼的萃取分离研究工作,考察了萃取剂的加入量、萃取体系酸碱性浓度的变化、萃取平衡时间、萃取级数等因素对萃取性能的影响,并对三者的萃取效果进行了比较。采用丙酮作萃取剂时,优化萃取条件为:料液碱度为4mol/L氢氧化钠,单级萃取相比A:O为1:2,振荡萃取时间为5min,萃取于常温下进行,于此条件下,Re、Mo的萃取率分别为99.52%、7.5%;当相比A:O为2:1时,萃取级数确定为3级,Re、Mo的萃取率分别达到99.67%、7.55%;选用甲乙酮作为萃取剂时,优化萃取条件为:单级萃取时,料液p H值为6,相比A:O=1:5,在常温下萃取,萃取持续5min,在此条件下,Re、Mo的萃取率分别为95.84%、4.81%;当相比A:O为1:1时,萃取确定级数为3级,多级萃取下Re、Mo的萃取率分别达到98.61%、5.44%;负载有机相的红外光谱分析表明,有机相中羰基的特征吸收峰相较于原有机溶剂的发生了移动,说明萃取剂丙酮和甲乙酮萃取时的活性基团为羰基。选用稀释在煤油中的磷酸三丁酯(TBP)作为萃取溶剂时,优化的萃取条件为:单级萃取时,常温下,料液p H需先调节至2.0,TBP浓度为40%v,相比A:O为1:2,萃取平衡时间15 min,此时有99.81%的Mo进入到有机相中,Re几乎不萃取,得到萃取液A;再将萃余液的p H调节至-0.5左右,温度、TBP浓度和萃取时间保持不变,相比A/O为1:1,有99.70%的Re被萃取,得到萃取液B;最佳反萃条件为:Mo反萃时,于常温下进行,氨水质量浓度20%,萃取液p H=9,单级反萃相比A/O为2:3,接触时间5min,此条件下Mo的反萃率在99.8%附近;反萃相比A/O为1:10时,反萃级数确定为4级,反萃率达到99.88%;Re反萃时,反萃剂氨水质量浓度20%,萃取液p H=5,单级反萃相比A/O为1:5,接触时间5min,于常温下的反萃率在99.6%附近;当反萃相比A/O为1:10时,反萃级数确定为2级,此时Re的反萃取可达99.89%。采用TBP作萃取溶剂时,后序制备得到的产物经XRD谱图分析、XRF测样、SEM等表征手段,表明制得的产品是十二钼酸铵和高铼酸铵,且纯度较高,钼铼的含量分别为58.185%、68.66%。由此判断,TBP分离钼铼可获得较好的效果。
【关键词】：钼 铼 溶剂萃取 丙酮 甲乙酮 磷酸三丁酯 反萃
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O658.2;TQ137.14
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-12
• 1 绪论12-25
• 1.1 铼的性质与用途12-15
• 1.1.1 铼的性质12-13
• 1.1.2 铼的用途13-15
• 1.2 钼铼的分析测定方法15-19
• 1.2.1 电化学分析方法15-16
• 1.2.2 铼的光度分析16
• 1.2.3 等离子体-质谱法16-17
• 1.2.4 负离子热表面电离质谱法( N-TIMS)17
• 1.2.5 中子活化分析法（NAA）17
• 1.2.6 X射线荧光光谱分析（XRF）17-18
• 1.2.7 色谱法18
• 1.2.8 电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）18
• 1.2.9 其它方法18-19
• 1.3 铼的分离提取方法概述19-23
• 1.3.1 溶剂萃取分离技术19-20
• 1.3.2 离子交换技术20-21
• 1.3.3 液膜分离技术21-22
• 1.3.4 萃取色谱法22
• 1.3.5 泡沫塑料吸附法22
• 1.3.6 活性炭吸附法22-23
• 1.3.7 其它提取法23
• 1.4 论文的研究意义与研究内容23-25
• 1.4.1 研究意义23-24
• 1.4.2 研究内容24-25
• 2 钼、铼的分析测定方法25-33
• 2.1 实验原料、药品与仪器25-27
• 2.1.1 实验原料25
• 2.1.2 实验药品25-26
• 2.1.3 实验设备及仪器26-27
• 2.1.4 储备液的制备27
• 2.2 钼的分析方法27-29
• 2.2.1 方法原理27-28
• 2.2.2 标准溶液的配制28
• 2.2.3 最大吸收波长的确定28
• 2.2.4 标准曲线的绘制28-29
• 2.3 铼的分析测定29-31
• 2.3.1 方法原理29-30
• 2.3.2 标准溶液的配制30
• 2.3.3 最大吸收波长的确定30
• 2.3.4 铼的标准曲线的绘制30-31
• 2.4 原料中钼、铼含量的测定31-32
• 2.5 本章小结32-33
• 3 Mo(Ⅵ)、Re(VII)的两种酮类溶剂萃取工艺及机理研究33-50
• 3.1 样品的前处理33-34
• 3.2 丙酮萃取34-39
• 3.2.1 溶液酸碱度对Mo(VI)、Re(VII)萃取率的影响34-36
• 3.2.2 萃取剂用量对Mo(VI)、Re(VII)萃取率的影响36-37
• 3.2.3 萃取平衡时间对Mo(VI)、Re(VII)萃取率的影响37
• 3.2.4 萃取温度Mo(VI)、Re(VII)萃取率的影响37-38
• 3.2.5 萃取级数对Re(VII)、Mo(VI)萃取率的影响38-39
• 3.3 甲乙酮溶剂萃取法39-43
• 3.3.1 溶液酸碱度的影响39-40
• 3.3.2 相比A/O的影响40-41
• 3.3.3 萃取温度的影响41-42
• 3.3.4 萃取时间的影响42
• 3.3.5 萃取级数的影响42-43
• 3.4 高铼酸铵的制备和分析43-47
• 3.4.1 高铼酸铵的制备43-44
• 3.4.2 高铼酸铵的分析表征44-47
• 3.5 Re(Ⅶ)、Mo(Ⅵ)萃取机理的研究47-48
• 3.6 两种酮类萃取剂的比较48-49
• 3.7 小结49-50
• 4 TBP溶剂萃取法50-71
• 4.1 操作方法和步骤50
• 4.2 结果与讨论50-58
• 4.2.1 稀释剂的选择50-51
• 4.2.2 萃取剂组成的确定51-52
• 4.2.3 pH对Re、Mo萃取的影响52-54
• 4.2.4 温度的影响54-55
• 4.2.5 接触时间的影响55-56
• 4.2.6 萃取相比的影响56-58
• 4.3 萃取液的反萃取实验58-65
• 4.3.1 氨水浓度对反萃的影响58-60
• 4.3.2 反萃相比的影响60-61
• 4.3.3 反萃时间的影响61-62
• 4.3.4 反萃温度的影响62-64
• 4.3.5 反萃级数的影响64-65
• 4.4 产品的制备与表征65-69
• 4.4.1 钼酸铵的制备65
• 4.4.2 钼酸铵产品的表征65-68
• 4.4.3 高铼酸铵的制备68
• 4.4.4 高铼酸铵的分析68-69
• 4.5 小结69-71
• 5 结论71-73
• 参考文献73-78
• 个人简历及发表文章目录78-79
• 致谢79

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本文编号：644104