江陵凹陷地下卤水萃取法提硼实验研究

发布时间：2017-09-26 16:21

  本文关键词：江陵凹陷地下卤水萃取法提硼实验研究

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【摘要】：江陵凹陷大量地下卤水赋存在4000多米深地层中,属于自喷式高温高压、高矿化度卤水,主要以氯化钠和氯化钾为主,并含有丰富的微量元素如硼、锂、溴等,这些元素均具有较高的品位,有很大的潜在经济价值。本实验以江陵凹陷深层地下卤水为研究对象,进行萃取法提硼研究,探索出一条适合该地区卤水的萃取提硼工艺路线,为以后生产试验提供基础依据,最终实现卤水的综合利用。首先进行蒸发浓缩,确定了蒸发浓缩倍数为4,氯化钠可析出75%左右,而硼等其他元素得到富集而几乎没有损失。然后采用溶剂萃取法提硼,建立了以航空煤油为稀释剂,以异辛醇和异戊醇、异辛醇和2-乙基-1,3己二醇为混合萃取剂的萃取体系。通过实验考察了萃取剂体积分数比、萃取PH、萃取相比、萃取时间、萃取级数、饱和容量及反萃液种类、反萃液浓度、反萃时间、反萃相比、反萃级数等因素,优化了实验条件。异辛醇和异戊醇混合萃取体系萃取条件：固定航空煤油体积分数为50%,萃取剂异辛醇体积分数为25%,异戊醇体积分数25%,萃取PH为1-2,萃取相比O/A为2：1,萃取时间15min,最大萃取饱和容量为28.39g/L,经四级萃取后,萃取率可达到90%,反萃剂为H20,反萃相比O/A为1：1,三级逆流反萃工艺后反萃率为96%。异辛醇和2-乙基-1,3己二醇混合萃取体系萃取条件：固定航空煤油体积分数为50%,萃取剂异辛醇体积分数为35%,2-乙基-1,3己二醇体积分数25%,萃取PH为1-2,萃取相比O/A为1：1,萃取时间10min,最大萃取饱和容量为48.6g/L,单级萃取率可达到97%,反萃剂NaOH浓度为0.5mol/L,反萃相比O/A为2：1,反萃时间为15min,单级反萃率就已达到94.57%。最后通过正交试验,得出两个体系各因素对萃取效果的影响次序均为PH相比时间浓度,并得到两种混合萃取体系的最优参数,且认为异辛醇和异戊醇混合萃取体系为较优工艺路线。
【关键词】：硼 地下卤水 异辛醇 异戊醇 2-乙基-1 3已二醇 萃取
【学位授予单位】：天津科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TS396.5;TQ128.1
【目录】：

• 摘要4-5
• abstract5-10
• 1 前言10-25
• 1.1 硼及其化合物的性质与用途10-11
• 1.1.1 硼与硼酸的性质10-11
• 1.1.2 硼及其化合物的用途11
• 1.2 硼资源分布及其开发利用现状11-13
• 1.2.1 我国硼资源分布11-12
• 1.2.2 我国硼资源开发利用现状12-13
• 1.3 分离提取硼方法概述13-16
• 1.3.1 酸化法13-14
• 1.3.2 沉淀法14-15
• 1.3.3 浮选法15
• 1.3.4 分级结晶法15
• 1.3.5 离子交换法15-16
• 1.3.6 溶剂萃取法16
• 1.4 萃取提硼的国内外研究现状16-19
• 1.4.1 国外研究现状16-18
• 1.4.2 国内研究历史与现状18-19
• 1.5 萃取机理及其研究方法19-21
• 1.5.1 溶剂萃取提硼的反应机理19
• 1.5.2 萃取机理研究方法19-20
• 1.5.3 萃取方式20-21
• 1.6 络合萃取剂的筛选21-22
• 1.6.1 萃取剂的筛选21-22
• 1.6.2 稀释剂的选择22
• 1.7 基本概念22-23
• 1.8 课题来源及研究意义23-25
• 1.8.1 课题来源23
• 1.8.2 研究目的及意义23
• 1.8.3 研究内容23-25
• 2 蒸发浓缩实验25-29
• 2.1 实验目的25
• 2.2 实验原料和仪器25-26
• 2.2.1 原料25
• 2.2.2 试剂及仪器25-26
• 2.2.3 各离子的测定方法26
• 2.3 实验方法26
• 2.4 试验结果与讨论26-28
• 2.5 本章小结28-29
• 3 异辛醇、异戊醇/航空煤油混合萃取体系实验研究29-42
• 3.1 实验原料、试剂和仪器29-30
• 3.1.1 原料29
• 3.1.2 试剂及仪器29-30
• 3.2 实验方法及计算30-31
• 3.2.1 试验方法30
• 3.2.2 萃取过程计算方法30
• 3.2.3 各离子的测定方法30-31
• 3.3 萃取剂的性质31
• 3.4 反应机理31
• 3.5 萃取实验31-37
• 3.5.1 萃取剂浓度的影响31-32
• 3.5.2 PH值的影响32-33
• 3.5.3. 相比的影响33-34
• 3.5.4 萃取时间的影响34
• 3.5.5 萃取级数34-35
• 3.5.6 饱和萃取容量35-36
• 3.5.7 正交试验36-37
• 3.6 反萃取实验37-39
• 3.6.1 反萃剂的选择37
• 3.6.2 反萃级数37-39
• 3.7 萃取剂的循环利用实验39
• 3.8 萃取提硼工艺流程图39
• 3.9 萃取机理研究39-41
• 3.10 本章小结41-42
• 4 异辛醇、2-乙基-1,3己-醇/航空煤油萃取体系实验研究42-55
• 4.1 实验原料、试剂和仪器42-43
• 4.1.1 原料42
• 4.1.2 试剂及仪器42-43
• 4.2 实验方法及计算43-44
• 4.2.1 试验方法43
• 4.2.2 萃取过程计算方法43
• 4.2.3 各离子的测定方法43-44
• 4.3 萃取剂的性质44
• 4.4 反应机理44-45
• 4.5 萃取实验45-49
• 4.5.1 萃取剂浓度的影响45-46
• 4.5.2 PH值的影响46
• 4.5.3 相比的影响46-47
• 4.5.4 萃取时间的影响47-48
• 4.5.5 饱和萃取容量48
• 4.5.6 正交试验48-49
• 4.6 反萃取实验49-52
• 4.6.0 反萃剂的选择49-50
• 4.6.1 反萃剂浓度的影响50
• 4.6.2 反萃相比的影响50-51
• 4.6.3 反萃时间的影响51-52
• 4.7 萃取剂的循环利用实验52
• 4.8 萃取提硼工艺流程图52-53
• 4.9 萃取机理研究53-54
• 4.10 本章小结54-55
• 5 结论及展望55-57
• 5.1 结论55
• 5.2 展望55-57
• 6 参考文献57-64
• 7 攻读硕士学位期间论文发表情况64-65
• 8 致谢65

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