【摘要】：釩鉻廢渣毒性高、排量大,從中提取分離釩、鉻二次資源具有重大的經(jīng)濟和環(huán)境效益。本文以“焙燒-浸出-萃取分離-反萃-沉降”的釩鉻廢渣資源化回收工藝為研究背景,從伯胺溶劑化萃取分離多組分比釩鉻溶液出發(fā),重點探究了釩鉻萃取過程中釩鉻離子的形態(tài)轉變歷程及相互作用,并以降低釩損失率為目的研究了偏釩酸銨在碳酸類銨鹽和氨水復合體系內(nèi)的溶解規(guī)律。主要內(nèi)容如下:(1)用伯胺N1923溶劑化萃取多組分比釩鉻,發(fā)現(xiàn)相同初始pH值下鉻釩質(zhì)量比r(c_(Cr)/c_V)越大,釩、鉻的萃取率越高。通過動態(tài)監(jiān)測釩鉻共同萃取過程中金屬萃取率和溶液pH值的變化推測出釩、鉻離子的形態(tài)轉化歷程,并分析出釩的萃取優(yōu)勢形態(tài)V_3O_9~(3-)和鉻的唯一被萃形態(tài)HCrO_4~-。(2)比較相同加酸比r(c_H/c_M)下釩、鉻的單一萃取和共同萃取可初步判斷釩的萃取優(yōu)先性,單一萃取中釩萃取率隨加酸比的非線性變化驗證了釩被萃形態(tài)的多樣性,鉻萃取率隨加酸比的線性變化驗證了鉻被萃形態(tài)的唯一性。比較釩、鉻對氫離子和伯胺分子的結合能力說明了釩對鉻萃取的抑制作用。由釩、鉻含氧酸根之間氫離子的傳遞和離子強度的變化說明了鉻對釩萃取的促進作用。(3)探究了NH_4VO_3在(NH_4)_2CO_3-H_2O和NH_4HCO_3-H_2O中的溶解度,并從同離子效應、鹽效應和體系內(nèi)離子間反應平衡多方面分析了兩種銨鹽體系內(nèi)NH_4VO_3溶解度的差異。進一步探究了NH_4VO_3在(NH_4)_2CO_3-NH_3-H_2O和NH_4HCO_3-NH_3-H_2O中的溶解度,分析了氨水對NH_4VO_3溶解度的作用原理,并比較了這兩種體系內(nèi)NH_4VO_3溶解度。
【學位授予單位】：天津大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TF841.3
【圖文】：

第 1 章 文獻綜述Alamine336）等胺類萃取劑、季銨鹽類萃取劑[58-60]（Aliquat3性磷類萃取劑[58,61-63]（TBP）、有機磷類萃取劑[63-65]（D2EHP分離體系中多以選擇性萃取釩達到分離的目的，萃取法提釩的度釩液濃縮富集到有機相中，留下其他組分及雜質(zhì)，富集的可加工成釩產(chǎn)品。萃取法具有分離效果較好、處理能力大、平衡動化控制等優(yōu)點，但同時也存在溶劑流失和萃取劑再生能耗科學院過程工程研究[40]針對釩鉻廢渣開發(fā)了以萃取分離釩鉻源化處理技術，對釩鉻物理化學性質(zhì)相近、分離難度大的現(xiàn)綠色分離的萃取新體系，有效控制了萃取體系內(nèi)中間層的形反萃工藝，有效控制了富釩有機相的乳化，實現(xiàn)萃取-反萃工主要流程見圖 1-1。其中釩鉻的分離采用了伯胺溶劑化萃取的萃取使其分離系數(shù)達 400 以上。

.2.1 釩、鉻含氧酸根的離子結構釩 V(V)在水溶液中形成釩酸根離子及釩的衍生物[66]，釩酸根離子 包括單（H2VO4-、HVO42-、VO43-）和多聚態(tài)（V3O93-、V4O124-、V10O286-、HV10O285-2V10O284-等）。釩酸根的離子結構如圖 1-2 所示，其中單核釩酸根 VO43-的電布和離子結構與磷酸根 PO43-十分相似，V、P 原子均呈+5 價，含氧酸根離構均呈四面體形，基于兩種原子成鍵的相似性，可對 V(V)化學性質(zhì)進行合推測。但相較于 PO43-，VO43-在中性和酸性環(huán)境下易聚合成同多酸離子。單酸根中的 V-O 不飽和鍵結構為離子間聚合提供了前提條件。V3O93-、V4O124-為環(huán)裝結構，V 原子間以氧橋鍵相連，每個單體結構均有 1 個 V=O 鍵、1O-鍵和 2 個 O 氧橋鍵。V10O286-離子聚合度較高，結構復雜，呈三維環(huán)狀，水溶液呈橘黃色。V10O286-離子整體包含 6 個 V=O 鍵、6 個 O-鍵和 14 個 氧橋鍵。

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本文編號：2732351