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基本信息
- 項目名稱：
- 乳狀液膜法提取酸浸液中鐵的傳質(zhì)研究
- 小類：
- 能源化工
- 簡介：
- 采用Span80?TBP?NH3?H2O體系乳狀液膜法提取溶液中的Fe(Ⅲ)，研究了表面活性劑含量、載體含量、內(nèi)水相試劑濃度、外水相硫酸濃度等對鐵離子提取效果的影響；經(jīng)過二級提取后，酸浸液中Fe(Ⅲ)去除率可達90%。用微分法求得該反應(yīng)的反應(yīng)級數(shù)為nC?1；通過求反應(yīng)的表觀活化能，確定該傳質(zhì)過程為擴散反應(yīng)控制過程。
- 詳細介紹：
- 采用乳狀液膜法提取紅土礦浸出液中的Fe(Ⅲ)，經(jīng)過考察確定膜相組成、內(nèi)相試劑濃度、外水相硫酸濃度等。乳狀液膜法提取紅土礦浸出液中Fe(Ⅲ)的最佳條件為：膜相組成為Span80:TBP:石蠟:煤油(體積比)?5:4:2:89，內(nèi)水相氨水濃度為1.5 mol/L。在此條件下，經(jīng)過二級提取后，紅土礦浸出液中Fe(Ⅲ)的提取率可達90%。 通過測定反應(yīng)的濃度級數(shù)nC，確定該傳質(zhì)過程為一級反應(yīng)過程。通過考察溫度變化對反應(yīng)速率的影響，確定反應(yīng)的表觀活化能較小，該反應(yīng)為擴散反應(yīng)控制過程。實驗結(jié)論對乳狀液膜技術(shù)在濕法冶金中的工業(yè)化應(yīng)用具有一定的指導(dǎo)意義。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 液膜法是一種深度凈化技術(shù)，由于它選擇性高，通量大，處理量大，很可能為濕法冶金開辟一條新途徑，有人認為它的出現(xiàn)會引起濕法冶金的一次革命。因此，許多國家相繼進行了液膜濕法冶金應(yīng)用研究。比較多的進行了液膜法提取金屬離子的研究。本作品即針對紅土礦經(jīng)過加壓酸浸工藝后的酸浸液，采用乳狀液膜法回收其中的鐵，采用理論結(jié)合實際的方法，研究該法的可行性，旨在為紅土礦的資源利用尋找一種節(jié)能、環(huán)保的生產(chǎn)技術(shù)。
科學(xué)性、先進性及獨特之處
- 采用乳狀液膜技術(shù)提取酸浸液中的鐵，利用含載體液膜傳輸、及內(nèi)相絡(luò)合體系，增強了液膜法傳輸?shù)耐苿恿Γ浞掷昧艘耗ぜ夹g(shù)效率高、富集比高的優(yōu)點。 理論研究方面：采用化學(xué)動力學(xué)方法研究乳狀液膜法的表觀反應(yīng)機理，以指導(dǎo)乳狀液膜法的實際應(yīng)用； 實際應(yīng)用方面：采用乳狀液膜技術(shù)，提取紅土礦浸出液中的鐵，掌握提高提取效率的關(guān)鍵技術(shù)，以實現(xiàn)紅土礦資源利用的低耗、高效和清潔生產(chǎn)。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- 利用乳狀液膜技術(shù)選擇性高、通量大、處理量大的優(yōu)點，將該技術(shù)應(yīng)用于紅土礦浸出液，富集回收其中的鐵元素，而經(jīng)破乳后的液膜和酸浸液均能重復(fù)利用，可以實現(xiàn)該行業(yè)的循環(huán)經(jīng)濟。因此，該項的研究，是為紅土礦資源深度開發(fā)利用行業(yè)尋求一種效率高、選擇性強、能耗低、無污染的生產(chǎn)工藝。該研究是冶金行業(yè)的實際生產(chǎn)需求，取得的成果可直接在冶金行業(yè)得到轉(zhuǎn)化應(yīng)用。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 采用Span80?TBP?NH3?H2O體系乳狀液膜法提取溶液中的Fe(Ⅲ)，研究了表面活性劑含量、載體含量、內(nèi)水相試劑濃度、外水相硫酸濃度等對鐵離子提取效果的影響。結(jié)果表明，膜相組成為Span80:TBP:石蠟:煤油(體積比)?5:4:2:89、內(nèi)水相氨水濃度為1.5 mol/L、外水相硫酸濃度為0.3 mol/L的條件下，經(jīng)過二級提取后，酸浸液中Fe(Ⅲ)去除率可達90%。用微分法求得該反應(yīng)的反應(yīng)級數(shù)為nC?1；通過求反應(yīng)的表觀活化能，確定該傳質(zhì)過程為擴散反應(yīng)控制過程。
獲獎情況
- 無
鑒定結(jié)果
- 無
參考文獻
- 1.余曉皎,姚秉華,閔濤.PC-88A為載體的液膜體系傳輸Ni(II)動力學(xué)[J].稀有金屬,2009, 33(4):591-596. 2.車麗萍, 余永富, 袁繼祖等.乳狀液膜技術(shù)從稀土浸出液中提取釷的試驗研究[J].稀土,2005,26（6）：86-89.
同類課題研究水平概述
- 乳狀液膜技術(shù)是近年來發(fā)展起來的新型分離技術(shù)，以其低耗、高效、富集率高、產(chǎn)生的三廢少等優(yōu)點而受到廣泛關(guān)注，已被應(yīng)用于金屬離子的分離與富集、工業(yè)廢水處理、化工分離、濕法冶金等方面。乳狀液膜通過“離子泵”效應(yīng)可以濃縮諸如Na、K、Cu、Zn、Pb、Hg、Fe、Co、Ni、U等陽離子。隨著液膜技術(shù)研究的發(fā)展，以及新型流動載體的出現(xiàn)，有人認為可能會引起濕法冶金的一場革命。 到目前為止，國內(nèi)外在將乳狀液膜分離技術(shù)用于分離和提取金屬方面進行了大量工作，并對很多金屬進行過研究。查閱國內(nèi)外文獻和專利，關(guān)于采用乳狀液膜技術(shù)提取鐵元素的研究現(xiàn)狀如下：應(yīng)用該技術(shù)分離富集鐵的研究已有報道，但已研究的外相體系中鎳離子的濃度較低，且外水相無酸，不利于將乳狀液膜法應(yīng)用于濕法冶金行業(yè)；另外對其反應(yīng)動力學(xué)的研究也少有報道。
