混合萃取体系从硫酸盐溶液中萃取铟的研究

发布时间：2021-01-24 05:38

　　我国铟资源储量丰富,大多数铟是在锌的湿法冶金过程中得到回收的。通常使用P204作为萃取剂从富铟硫酸溶液中分离富集铟,但传统P204萃取体系使用盐酸反萃,对生产及环境带来许多危害,同时由于三价铁在有机相中的积累,易导致有机相老化。有研究表明P204与中性膦类萃取剂组成的混合萃取体系可解决传统单一P204萃取体系使用盐酸反萃带来的问题,故本文采用混合萃取体系,开展从硫酸溶液中萃取、反萃铟的研究：（1）对比研究了三种酸性磷类萃取剂萃取铟的行为,发现其对铟萃取能力的大小顺序为P204>P507>Cyanex272。在单一萃取剂萃取铟的行为研究基础上,研究了混合萃取体系中中性膦类萃取剂TRPO/TOPO的作用机理及萃合物组成,发现TRPO/TOPO与P204分子间的缔合作用是影响萃取与反萃的主要因素,中性膦类萃取剂不参与萃合物配位,混合萃取体系的萃合物为In（P204）3。（2）采用恒界面池法开展了单一及混合萃取体系萃取动力学研究,结果表明：在25℃条件下,单一P204萃取In3+的过程受扩散控制；萃取Fe3+的过程受界面化学反应控制。P204与TOPO组成的混合萃取体系萃取铟的速率... 

【文章来源】：昆明理工大学云南省

【文章页数】：97 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 铟的性质及应用
        1.1.1 铟的性质
        1.1.2 铟的应用
    1.2 铟资源分布及产业现状
        1.2.1 铟的资源分布
        1.2.2 铟的产业现状
    1.3 富集与回收铟的工艺及方法
        1.3.1 锌湿法冶炼过程铟回收
        1.3.2 再生铟回收生产工艺现状
        1.3.3 从溶液中分离富集铟的方法
    1.4 硫酸溶液中萃取铟的研究现状
        1.4.1 P204萃取铟及杂质铁的萃取行为
        1.4.2 铟、铁的萃取动力学
        1.4.3 混合萃取体系萃取铟及杂质铁的萃取行为
    1.5 课题的研究背景及研究内容
        1.5.1 研究背景
        1.5.2 研究内容
第二章 单一及混合萃取体系萃取铟的实验及机理研究
    2.1 实验部分
        2.1.1 实验试剂与设备
        2.1.2 实验原理
        2.1.3 实验方法
    2.2 单一萃取剂实验结果与讨论
        2.2.1 氢离子浓度对铟萃取的影响
        2.2.2 铟离子浓度对铟萃取的影响
        2.2.3 萃取剂浓度对铟萃取的影响
        2.2.4 硫酸根离子浓度对铟萃取的影响
    2.3 混合萃取体系萃取铟的结果与讨论
        2.3.1 TRPO/TOPO浓度对铟萃取的影响
        2.3.2 氢离子浓度对铟萃取的影响
        2.3.3 TRPO/TOPO对硫酸的萃取实验
        2.3.4 温度对萃取铟的影响
        2.3.5 饱和萃取容量实验
        2.3.6 有机相红外光谱分析
        2.3.7 反萃实验
    2.4 混合萃取体系萃取机理探讨
    2.5 本章小结
3+和Fe³⁺的动力学研究">第三章 单一及混合萃取体系萃取In³⁺和Fe³⁺的动力学研究
    3.1 实验部分
        3.1.1 实验试剂及材料
        3.1.2 实验设备及方法
        3.1.3 数据处理及计算方法
3+和Fe³⁺的动力学结果与讨论">    3.2 单一萃取剂萃取In³⁺和Fe³⁺的动力学结果与讨论
3+和Fe³⁺的动力学控制类型">        3.2.1 单一萃取剂萃取In³⁺和Fe³⁺的动力学控制类型
3+和Fe³⁺的萃取速率方程">        3.2.2 单一萃取剂萃取In³⁺和Fe³⁺的萃取速率方程
3+和Fe³⁺的动力学结果与讨论">    3.3 混合萃取体系萃取In³⁺和Fe³⁺的动力学结果与讨论
3+和Fe³⁺的动力学控制类型">        3.3.1 混合萃取体系萃取In³⁺和Fe³⁺的动力学控制类型
3+和Fe³⁺的萃取速率方程">        3.3.2 混合萃取体系萃取In³⁺和Fe³⁺的萃取速率方程
    3.4 单一及混合萃取体系动力学结果分析
        3.4.1 单一及混合萃取剂体系萃取速率的对比分析
        3.4.2 单一及混合萃取剂体系萃取动力学的对比分析
        3.4.3 混合萃取体系中TOPO对萃取动力学的影响机理探讨
    3.5 本章小结
3+和Fe³⁺的萃取行为研究">第四章 单一及混合萃取体系萃取In³⁺和Fe³⁺的萃取行为研究
    4.1 实验部分
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 混合时间对萃取的影响
        4.2.2 TRPO/TOPO浓度对萃取的影响
        4.2.3 硫酸浓度对萃取的影响
        4.2.4 温度对萃取的影响
        4.2.5 混合萃取体系的理论萃取级数的确定
        4.2.6 反萃酸对铟与铁反萃率的影响
    4.3 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
致谢
参考文献
附录A 水溶液中铟物种分布图的计算过程
附录B 攻读硕士学位期间的主要研究成果


【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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[2]微波碳热还原—超声波强化浸出富铟锌渣的研究[D]. 王欣.昆明理工大学 2013

硕士论文
[1]高铁硫酸锌溶液中铟的富集研究[D]. 邱伟佳.昆明理工大学 2015
[2]高铁铟硫化锌精矿两段加压酸浸萃取铟新工艺开发研究[D]. 吴锦梅.昆明理工大学 2007



本文编号：2996679