微流体在低浓度含锌溶液中萃取锌的应用研究

发布时间：2021-04-19 18:46

　　锌具有广泛的用途,并且表现出良好的市场需求和市场价格,我国锌冶金发展迅速。但由于锌冶金资源有限,为保持锌冶金持续健康发展,必须开发利用各种锌原料,因此,从低品位矿物和低浓度含锌溶液中提取锌具有重要的意义。锌的生产主要靠湿法冶炼,而溶剂萃取是其中非常重要的单元操作,但传统的溶剂萃取方法存在萃取剂耗量大,单级萃取效率低,占地面积大,易出现乳化现象且火灾隐患大等问题。微流体技术具有在微米级的通道内操控流体的特点,使得流体物理量梯度增加,传质推动力大大提高,从而成为过程强化的现代新方法。依据微流体技术在流体混合,传质等方面的优势,本文将微流体技术应用于溶剂萃取,提出了湿法冶金微流体萃取的新方法。以低浓度含锌溶液为研究对象,P204为萃取剂,磺化煤油作稀释剂,在常规条件与微流体的条件下对锌萃取进行研究,并采用响应曲面法对工艺参数进行了优化,并进行了优化。首先,在常规萃取条件下,研究了萃取温度、振荡时间、相比、皂化等对锌萃取率的影响,相比、锌离子浓度、皂化对锌萃取率的影响明显,其中皂化对锌的萃取率影响最大,在相比、锌离子浓度相同的情况下,比非皂化条件下的锌萃取率提高30个百分点。其次,在微流体条件... 

【文章来源】：昆明理工大学云南省

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 前言
    1.1 锌资源、产量及用途概述
        1.1.1 锌资源
        1.1.2 锌产量及用途
    1.2 锌的冶炼方法
        1.2.1 锌的火法冶金现状
        1.2.2 锌的湿法冶金现状
    1.3 含锌溶液萃取的萃取溶剂
        1.3.1 胺类萃取剂
        1.3.2 中性萃取剂
        1.3.3 酸性萃取剂
        1.3.4 螯合萃取剂
    1.4 工业废水中含锌溶液的处理方法
        1.4.1 生物法
        1.4.2 化学法
        1.4.3 物理法
    1.5 溶剂强化萃取技术的发展
        1.5.1 溶剂萃取的常用萃取方法
        1.5.2 溶剂萃取在湿法冶金的发展
    1.6 微流体技术简介
        1.6.1 微流体技术发展
        1.6.2 微流体反应器的分类
        1.6.3 微流体萃取技术的优势
        1.6.4 微流体反应器应用于萃取工艺研究现状
    1.7 响应曲面法优化工艺参数
        1.7.1 响应曲面法概述
        1.7.2 响应曲面法在冶金工业中的应用示例
    1.8 课题研究背景及目的
第二章 实验方法
    2.1 实验设备及试剂
    2.2 实验方法
        2.2.1 萃取实验
        2.2.2 反萃实验
        2.2.3 皂化实验
        2.2.4 有机相锌饱和容量测定方法
        2.2.5 微流体实验
        2.2.6 分析方法
第三章 锌溶液萃取技术
    3.1 常规条件下锌溶液的萃取技术
        3.1.1 萃取剂浓度对萃取率的影响
        3.1.2 相比对锌萃取率的影响
        3.1.3 振荡时间对锌萃取率的影响
        3.1.4 皂化率对锌萃取率的影响
        3.1.5 锌离子浓度对锌萃取率的影响
    3.2 微流体萃取的研究分析
        3.2.1 微流体流量变化对锌萃取率的影响
        3.2.2 温度对锌萃取率的影响
        3.2.3 微流体流量比对萃取率的影响
        3.2.4 锌溶液浓度对萃取率的影响
        3.2.5 萃取剂浓度对萃取率的影响
        3.2.6 皂化率对萃取率的影响
    3.3 常规条件与微流体萃取对比
第四章 锌离子萃取响应曲面分析
    4.1 锌离子的常规萃取
        4.1.1 模型精确性验证
        4.1.2 优化结果验证
    4.2 微流体萃取
        4.2.1 模型精确性验证
        4.2.2 优化结果验证
    4.3 常规条件与微流体萃取的对比分析
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
致谢
参考文献
附录


【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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硕士论文
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[2]锌氨废液中锌的萃取回收试验研究[D]. 陈瑛.南昌大学 2010
[3]萃取法从含锌废水中回收锌的技术及机理研究[D]. 唐娟.中南大学 2008



本文编号：3148106