有机酸/羟肟协同萃取复杂体系中铜镍钴锌镉及机理研究

发布时间：2021-05-16 10:27

　　冶金工业的迅速发展伴随产生大量重金属废水,其中含有铜、镍、钴、锌、镉等众多重金属离子,对环境构成潜在的威胁,同时造成重金属资源的严重浪费。研究重金属废水中有价金属回收与分离,一方面可减轻环境压力,另一方面可实现资源综合利用。然而,重金属废水成分复杂,金属离子浓度较低,化学性质相似,因此重金属离子的逐一分离与回收面临很大困难。本论文以含铁铜镍钴锌镉钙镁的重金属废水为研究对象,采用协同萃取的方法,实现了铜镍锌镉的分离与回收,解决了复杂硫酸体系下金属离子的逐一分离与回收这一难题;进行了镍钴协同萃取机理的研究,探讨了有机酸/β-羟肟体系协同萃取镍钴的微观机理;开展了有机酸/β-羟肟体系下Co2+对β-羟肟萃取剂的毒化研究,推断出了毒化机理及有机酸对毒化的抑制机理,为多金属复杂硫酸溶液中镍钻的萃取与分离提供了理论依据。首先,制备了 CL-P204萃淋树脂,以含铁铜镍钴锌镉钙镁的复杂硫酸溶液为研究对象,研究了温度、平衡pH等条件对CL-P204吸附铁的影响,得到了 CL-P204分离铁的工艺参数,并通过上柱实验对参数进一步优化,实现了铁与其他金属离子的分离。针对除铁后的复杂溶液,选取了典型有机磷（... 

【文章来源】：北京有色金属研究总院北京市

【文章页数】：136 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 重金属废水及处理方法概述
        1.1.1 重金属废水的组成及危害
        1.1.2 重金属废水处理与回收方法
    1.2 协同萃取技术研究进展
        1.2.1 协同萃取技术简介
        1.2.2 协同萃取体系分离重金属的研究现状
        1.2.3 复杂溶液体系中铁的分离研究现状
        1.2.4 钴对羟肟萃取体系的毒化
    1.3 协萃机理的研究现状及方法
        1.3.1 协萃图以及协萃系数的研究
        1.3.2 萃合物组成的研究
        1.3.3 萃取体系平衡及热力学的研究
        1.3.4 萃合物结构的研究
        1.3.5 协萃效应成因分析
    1.4 研究目的和意义
    1.5 研究内容
        1.5.1 有机酸/β-羟肟体系萃取分离铜镍锌镉的工艺研究
        1.5.2 不同有机酸/β-羟肟体系下镍钴的协萃机理研究
        1.5.3 钴对有机酸/β-羟肟协萃体系的毒化及机理研究
2 有机酸/β-羟肟体系协同萃取铜镍锌镉的工艺研究
    2.1 引言
    2.2 实验材料与方法
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 实验方法
        2.2.3 分析测试方法
    2.3 CL-P204萃淋树脂分离复杂硫酸体系中铁的研究
        2.3.1 不同条件下CL-P204对金属离子的静态吸附性能
        2.3.2 CL-P204萃淋树脂的上柱吸附性能
    2.4 不同有机酸/β-羟肟对铜镍钻锌镉的分离性能研究
    2.5 Cyanex 272/Mextral 84H萃取铜镍锌镉的工艺研究
        2.5.1 不同萃取条件对铜镍锌镉萃取性能的影响
        2.5.2 pH值对杂质洗涤率及重金属离子反萃率的影响
        2.5.3 Cyanex 272/Mextral 84H萃取铜镍锌镉的工程化试验研究
    2.6 本章小结
3 不同有机酸/β-羟肟体系下镍钴的萃取机理研究
    3.1 引言
    3.2 实验材料与方法
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 实验方法
        3.2.3 分析测试方法
    3.3 不同有机酸/Mextral 84H体系对镍钴的协萃效应
    3.4 不同有机酸/Mextral 84H下镍钴的协萃系数
    3.5 不同有机酸/Mextral 84H下镍钻的萃合物组成研究
        3.5.1 P204/Mextral 84H
        3.5.2 Versatic 10/Mextral 84H
    3.6 镍钴的萃合物结构表征
        3.6.1 红外吸收光谱
        3.6.2 紫外-可见吸收光谱分析
    3.7 不同体系下镍钴的萃合物结构分析
        3.7.1 Mextral 84H/Versatic 10
        3.7.2 P204/Mextral 84H
    3.8 本章小结
4 钴对β-羟肟萃取剂的毒化及机理研究
    4.1 引言
    4.2 实验材料与方法
        4.2.1 实验材料
        4.2.2 实验方法
        4.2.3 分析测试方法
    4.3 Co~(2+)对β-羟肟毒化的影响因素研究
        4.3.1 典型有机磷(膦)酸和羧酸对毒化的影响
        4.3.2 有机磷(膦)酸浓度对毒化的影响
    4.4 钴对β-羟肟毒化的毒化机理及有机酸对毒化的抑制机理研究
        4.4.1 不同萃取体系下钴萃合物的元素分析
        4.4.2 钴萃合物的可见光吸收
        4.4.3 钴萃合物的循环伏安曲线
        4.4.4 钴对羟肟毒化机理分析
        4.4.5 有机酸对毒化的抑制机理分析
    4.5 本章小结
5 结论及创新点
    5.1 结论
    5.2 创新点
6 展望
参考文献
攻读博士学位期间取得的学术成果
致谢
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]钴镍萃取过程中萃合物配位结构的研究进展[J]. 孙启,杨丽梅,黄松涛,徐政,李岩,王巍.  稀有金属. 2017(07)
[2]用离子交换树脂从粉煤灰盐酸浸出液中除铁试验研究[J]. 张强,梁杰,石玉桥,李昌伟,张爽.  湿法冶金. 2013(06)
[3]膜分离工艺在重金属废水处理中的研究现状[J]. 刘祥,李琛.  四川化工. 2013(04)
[4]钴和镍协同萃取分离研究进展[J]. 李晓晖,黄松涛,温建康,周桂英.  中国有色金属学报. 2013(07)
[5]离子交换—还原沉淀耦合工艺处理含Cr（Ⅵ）废水试验研究[J]. 曾君丽,邵友元,易筱筠.  工业水处理. 2012(11)
[6]微电解絮凝耦合技术处理含重金属铅锌冶炼废水[J]. 杨津津,徐晓军,王刚,王盼,韩振宇,管堂珍,田蕊.  中国有色金属学报. 2012(07)
[7]DIBK-TBP萃取分离锆铪的热力学研究[J]. 徐志高,王力军,池汝安,张力.  稀有金属. 2012(01)
[8]P507-Cyanex272协同萃取分离回收废旧镍氢电池中镍钴金属新工艺研究[J]. 夏李斌,谢法正,王瑞祥.  中国有色冶金. 2011(01)
[9]钴、镍萃取分离原理与方法[J]. 肖超,肖连生.  湿法冶金. 2010(04)
[10]P507-P204协同萃取分离镍钴[J]. 王胜,王玉棉,赵燕春,郭鹏成.  有色金属. 2010(03)

博士论文
[1]非皂化萃取分离稀土、钍、氟过程机制及调控技术研究[D]. 王良士.北京有色金属研究总院 2014

硕士论文
[1]Versatic10/Mextra1984H萃取分离废水中的铜镍钴锌镉的研究[D]. 邱胤轩.北京有色金属研究总院 2014



本文编号：3189524