發(fā)布時(shí)間：2017-06-24 04:00

  本文關(guān)鍵詞：乳化液膜法分離富集硫酸鹽溶液中鈷鎳的實(shí)驗(yàn)與理論研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：工業(yè)廢水中通常含有大量的重金屬離子,因其本身的污染特性給環(huán)境所帶來的巨大危害而受到社會與國家的高度重視與關(guān)注。但是,傳統(tǒng)的廢水處理技術(shù)花費(fèi)高,過程繁雜且廢水較難地得到有效的治理,因此,開發(fā)出一種經(jīng)濟(jì)節(jié)約型以及環(huán)境友好型的廢水處理技術(shù)勢在必行。液膜分離技術(shù)是一種新型的分離富集技術(shù),由于其分離效果好、傳質(zhì)速率快、選擇性強(qiáng)以及試劑用量少等優(yōu)點(diǎn)從而被廣泛的運(yùn)用在工業(yè)廢水重金屬離子的處理研究。本文采用乳化液膜法對硫酸鹽溶液中的鈷離子和鎳離子進(jìn)行分離研究。乳狀液膜主要由溶劑(正庚烷)、表面活性劑(Span80)、載體(Cyanex272,P272)、膜添加劑(液體石蠟)和內(nèi)水相(硫酸)組成。由于鈷、鎳在理化性質(zhì)上的相似性,將其進(jìn)行分離的工藝是濕法冶金中較困難的工藝操作之一。目前,鈷鎳分離主要采用的分離方法包括有化學(xué)沉淀法和溶劑萃取法�；瘜W(xué)沉淀法主要適用于鈷鎳化合物存在溶度積差異的情況,但化學(xué)沉淀法的主要問題是:鈷產(chǎn)品(鈷渣)中的鎳含量較高,產(chǎn)品純度低,常需進(jìn)一步的深度處理和提純。相比較來說,溶劑萃取比化學(xué)沉淀法具有一定的優(yōu)越性,更加能夠滿足工業(yè)需求。本文采用乳化液膜法對鈷鎳進(jìn)行分離處理,同時(shí)研究了乳化液膜的成分體積比、攪拌速度、載體濃度以及內(nèi)外相體積比對鈷鎳萃取分離的影響。通過建立數(shù)學(xué)模型,深入地解釋了乳化液膜的傳質(zhì)機(jī)理,同時(shí)也能夠通過數(shù)學(xué)模型輕松地了解硫酸鹽溶液中離子濃度隨時(shí)間的變化。通過本文的研究,可以得到鈷鎳分離的最佳分離條件:φ(P272)=5.0%(V/V),φ(Span80)=5.0%(V/V),轉(zhuǎn)速為400轉(zhuǎn)/分,外水相與內(nèi)水相體積比為20(V/V),攪拌時(shí)間1200s。在此工藝條件下,鈷離子的遷移率達(dá)到98.0%,而鎳離子的遷移率只有9.0%,鈷、鎳的分離度達(dá)到11倍左右,從而實(shí)現(xiàn)了鈷離子和鎳離子的有效分離。在對鎳采用乳化液膜法單獨(dú)萃取時(shí),其最佳的分離條件:φ(PC88A)=6%(V/V),φ(Span80)=5.0%(V/V),轉(zhuǎn)速為400轉(zhuǎn)/分,外水相與內(nèi)水相體積比為16(V/V),攪拌時(shí)間為900s。在此工藝條件下,鎳離子的遷移率達(dá)到99.98%,滿足工業(yè)廢水的排放要求。本實(shí)驗(yàn)研究過程中所取得的各個(gè)工藝參數(shù)望今后能夠成為工業(yè)試驗(yàn)的依據(jù)和參考。
【關(guān)鍵詞】：乳化液膜 鈷鎳分離 遷移率 數(shù)學(xué)模型
【學(xué)位授予單位】：湘潭大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X703;TQ028.8
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 文獻(xiàn)綜述9-19
• 1.1 鈷的概述9-12
• 1.1.1 鈷的性質(zhì)9
• 1.1.2 鈷的用途9-10
• 1.1.3 鈷的資源10-11
• 1.1.4 鈷的生產(chǎn)與消費(fèi)11-12
• 1.2 鎳的概述12-15
• 1.2.1 鎳的性質(zhì)12
• 1.2.2 鎳的用途12-13
• 1.2.3 鎳的資源13-14
• 1.2.4 鎳的生產(chǎn)與消費(fèi)14-15
• 1.3 鈷鎳分離技術(shù)現(xiàn)狀15-16
• 1.3.1 化學(xué)沉淀法15-16
• 1.3.2 溶劑萃取法16
• 1.4 液膜分離技術(shù)概述16-18
• 1.4.1 液膜分離技術(shù)的發(fā)展16-17
• 1.4.2 液膜的組成17
• 1.4.3 液膜的分類17-18
• 1.5 本文的研究目的與主要內(nèi)容18-19
• 1.5.1 本文的研究目的18
• 1.5.2 本文的主要內(nèi)容18-19
• 第2章 實(shí)驗(yàn)部分19-22
• 2.1 實(shí)驗(yàn)儀器及試劑19-20
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器19
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑19-20
• 2.2 實(shí)驗(yàn)操作步驟20
• 2.3 分析測試與計(jì)算（數(shù)據(jù)處理）方法20-22
• 2.3.1 鈷鎳成分分析方法20-21
• 2.3.2 萃取率的計(jì)算21-22
• 第3章 乳化液膜分離鈷鎳的研究22-33
• 3.1 乳化液膜分離鈷鎳的數(shù)學(xué)模型方法22-28
• 3.1.1 數(shù)學(xué)模型的表達(dá)式22-26
• 3.1.2 參數(shù)估計(jì)26-28
• 3.2 實(shí)驗(yàn)操作方法28
• 3.3 單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論28-31
• 3.3.1 攪拌速度對乳化液膜分離效果的影響28-29
• 3.3.2 外水相與內(nèi)水相體積比對遷移率的影響29-30
• 3.3.3 載體體積分?jǐn)?shù)對遷移率的影響30-31
• 3.3.4 Span80體積分?jǐn)?shù)對遷移率的影響31
• 3.4 實(shí)驗(yàn)小結(jié)31-33
• 第4章 乳化液膜法分離富集鎳33-37
• 4.1 實(shí)驗(yàn)操作方法33
• 4.2 單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論33-36
• 4.2.1 攪拌速度對乳化液膜分離鎳的影響33-34
• 4.2.2 外水相與內(nèi)水相體積比對遷移率的影響34
• 4.2.3 載體體積分?jǐn)?shù)對遷移率的影響34-35
• 4.2.4 Span80體積分?jǐn)?shù)對遷移率的影響35-36
• 4.3 實(shí)驗(yàn)小結(jié)36-37
• 第5章 結(jié)論與展望37-39
• 5.1 結(jié)論37
• 5.2 展望37-39
• 參考文獻(xiàn)39-42
• 致謝42-43
• 附錄A 數(shù)學(xué)模型公式中各參數(shù)含義43-45
• 科研成果45

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  本文關(guān)鍵詞：乳化液膜法分離富集硫酸鹽溶液中鈷鎳的實(shí)驗(yàn)與理論研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：477002