【摘要】：在銅濕法冶金工業(yè)“浸出—萃取—電積”工藝中的萃取環(huán)節(jié),羥肟類萃取劑LIX984表現(xiàn)出了優(yōu)良的萃取性能,在工業(yè)上應(yīng)用廣泛。自20世紀(jì)70年代以來,研究者主要針對(duì)LIX984萃取劑的萃取能力和萃取速度等進(jìn)行了廣泛深入的研究,但是有關(guān)LIX984在萃取過程中的界面性質(zhì)變化規(guī)律的研究相對(duì)很少。本文以LIX984/DT100-水體系為研究對(duì)象,應(yīng)用自行改進(jìn)的滴體積裝置進(jìn)行了界面張力的測(cè)定,用Sz界面張力等溫線、界面超量等溫線、界面特性吸附參數(shù)Cmin和AI等研究了不同萃取條件下萃取劑分子界面活性的變化規(guī)律,同時(shí)也應(yīng)用現(xiàn)代分析手段如掃描電鏡、X射線衍射分析、紅外光譜和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用等研究了固體微粒和萃取劑降解引起的界面性質(zhì)變化,并探討了引起變化的機(jī)制。在參照現(xiàn)有滴體積裝置的基礎(chǔ)上,改進(jìn)并設(shè)計(jì)了帶支管的套管和帶刻度滴體積管的組合式滴體積裝置。通過與國標(biāo)法的比較,結(jié)果表明,改進(jìn)后的滴體積裝置測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確可靠,誤差小(相對(duì)誤差0.15%),重復(fù)性好、操作簡(jiǎn)便,可用于實(shí)驗(yàn)研究。研究了水相pH值、相比、溫度等萃取條件對(duì)LIX984/DT100-水體系的界面張力的影響,研究結(jié)果表明:LIX984本身具有表面活性,當(dāng)萃取條件改變時(shí),LIX984/DT100-水體系的界面張力隨著水相pH值的升高,O/A趨于1而增大,溫度對(duì)界面張力的影響不大;水相初始pH對(duì)Cmin影響顯著,在高pH值下,萃取劑分子表現(xiàn)出高的界面活性;溫度對(duì)AI影響較大,高溫下體系內(nèi)部混亂度增加,界面層上萃取劑分子排列混亂。從界面角度分析,一定的工藝參數(shù)范圍內(nèi),萃取反應(yīng)在高pH值、O/A趨近于1、常溫下進(jìn)行較為合適。當(dāng)水相中含有Fe2+、Al3+、Mg2+(濃度≤2.0 g/L)和Ca2+(濃度≤0.5 g/L)時(shí),LIX984/DT100-水體系的界面張力顯著降低,萃取劑分子界面活性增強(qiáng),在界面上排列的有序性降低,對(duì)萃取造成不利影響。而且這幾種金屬離子的水解產(chǎn)物、絡(luò)合物以及多聚反應(yīng)的產(chǎn)物作為成核中心易造成界面乳化物的生成和積累。研究了不同粒徑的固體微粒SiO2和有機(jī)相降解產(chǎn)物對(duì)液-液界面性質(zhì)的影響。在一定的粒度和濃度范圍內(nèi),SiO2顆粒越細(xì),含量越高,體系界面張力降低越明顯,萃取劑分子在界面上的吸附平衡越快,排列越混亂。它會(huì)促進(jìn)O/W型界面乳化物的生成和穩(wěn)定,對(duì)萃取十分不利。長(zhǎng)期循環(huán)后的有機(jī)相體系在萃取過程中的界面張力明顯低于新鮮萃取劑體系,究其原因,長(zhǎng)期循環(huán)后的有機(jī)相有部分降解,其降解產(chǎn)物包含大量的酰胺、酮、有機(jī)酸、醇等極性兩親物質(zhì),這些極性兩親物質(zhì)極易吸附微細(xì)固體顆粒,促進(jìn)界面乳化物的形成。
【圖文】：

滴體積法簡(jiǎn)易裝置

三管式套管[69]
【學(xué)位授予單位】：北京有色金屬研究總院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TF811

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本文編號(hào)：2605102