【摘要】：貴金屬因具有許多不可替代的優(yōu)良性能而被廣泛應(yīng)用于航空航天、國(guó)防、化工、電子、汽車(chē)等工業(yè)領(lǐng)域,被譽(yù)為“現(xiàn)代工業(yè)的維他命”。隨著科技的高速發(fā)展,貴金屬的需求量日益增大的同時(shí),電子垃圾的產(chǎn)量也在急劇增加。電子垃圾中含有多種高品位的貴金屬元素,因此,從電子垃圾中回收貴金屬具有重要的經(jīng)濟(jì)意義和環(huán)境意義。溶劑萃取法因具有選擇性好、金屬回收率高、成本低、有機(jī)試劑可以循環(huán)利用等優(yōu)點(diǎn),在電子垃圾中貴金屬的回收領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注。萃取劑是溶劑萃取的主要限制因素,傳統(tǒng)萃取劑具有不耐酸、萃取容量小、不易反萃等缺點(diǎn),酰胺萃取劑則在上述方面表現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì),并且燃燒后沒(méi)有二次污染,因此具有良好的應(yīng)用前景。本文合成了三種新型酰胺萃取劑并對(duì)其萃取貴金屬的性能進(jìn)行了詳細(xì)探討,主要完成了以下工作:(1)通過(guò)N-烷基化和N-酰基化反應(yīng)合成三種新型酰胺萃取劑N,N'-二甲基-N,N'-二癸基-3-氧戊二酰胺(MDDGA)、N,N'-二甲基-N,N'-二癸基-3-硫戊二酰胺(MDTDGA)和 N,N'-二甲基-N,N'-二苯基-3-硫戊二酰胺(DMDPhTDGA),并使用紅外光譜對(duì)其進(jìn)行表征。對(duì)三種萃取劑的合成成本進(jìn)行簡(jiǎn)單核算,分別為9.45元/gMDDGA、5.81 元/gMDTDGA、2.54 元/gDMDPhTDGA。(2)以正十二烷:異辛醇=4:1(體積比)為稀釋劑,研究MDDGA對(duì)金屬Au(Ⅲ)、Pd(Ⅱ)、Pt(Ⅳ)、Cu(Ⅱ)的萃取效果。鹽酸濃度≤3mol/L時(shí),四種金屬的最高萃取效率分別為 99.60%、6.72%、12.71%、0.54%,MDDGA 能夠?qū)?Au(Ⅲ)從含有Pd(Ⅱ)、Pt(Ⅳ)、Cu(Ⅱ)的混合液中分離出來(lái)。重點(diǎn)研究鹽酸濃度"f3mol/L時(shí),MDDGA對(duì)Au(Ⅲ)的萃取性能:萃取的平衡時(shí)間為30min;萃取分配比D隨著鹽酸濃度、水相氫離子濃度、水相氯離子濃度和萃取劑濃度的增加而增大。MDDGA對(duì)Au(Ⅲ)的萃取符合離子締合機(jī)理,萃合物組成為(MDDGAH+)AuCl4。(3)以三氯甲烷為稀釋劑,研究MDTDGA對(duì)金屬Au(Ⅲ)、Pd(Ⅱ)、Pt(Ⅳ)、Cu(Ⅱ)的萃取效果,四種金屬的最高萃取效率分別為99.87%、93.77%、10.03%、1.62%。MDTDGA對(duì)Au(Ⅲ)的萃取效果最好,Pd(Ⅱ)次之,低酸條件下基本不萃取Pt(Ⅳ)、Cu(Ⅱ)。重點(diǎn)研究鹽酸濃度在0～3mol/L時(shí),MDTDGA對(duì)Au(Ⅲ)、Pd(Ⅱ)的萃取性能:Au(Ⅲ)、Pd(Ⅱ)的萃取效果隨水相鹽酸濃度、水相氯離子濃度的增大而減小,不隨水相氫離子濃度的增加而改變,隨萃取劑濃度的增加而增大。得到MDTDGA對(duì)Au(Ⅲ)、Pd(Ⅱ)的萃取符合配位取代機(jī)理,Au(Ⅲ)、Pd(Ⅱ)均同時(shí)與兩個(gè)萃取劑分子配位,萃合物組成分別為MDTDGA2AuCl3、MDTDGA2PdCl2。(4)以三氯甲烷為稀釋劑,研究DMDPhTDGA對(duì)金屬Au(Ⅱ)、Pd(Ⅱ)、Pt(Ⅳ)、Cu(Ⅱ)的萃取效果,四種金屬的最高萃取效率分別是99.90%、98.91%、1.31%、1.20%。DMDPhTDGA基本完全萃取Au(Ⅲ),對(duì)Pd(Ⅱ)的萃取效果次之,基本不萃取Pt(Ⅳ)、Cu(Ⅱ),說(shuō)明DMDPhTDGA是Au(Ⅲ)、Pd(Ⅱ)的高選擇性萃取劑。重點(diǎn)研究鹽酸濃度在0～3mol/L時(shí),DMDPhTDGA萃取Au(Ⅲ)、Pd(Ⅱ)的影響因素:Au(Ⅲ)、Pd(Ⅱ)的萃取效果隨水相鹽酸濃度、水相氯離子濃度的增大而減小,不隨水相氫離子濃度的增加而改變,隨萃取劑濃度的增加而增大。DMDPhTDGA對(duì)Au(Ⅲ)、Pd(Ⅱ)的萃取符合配位取代機(jī)理,Au(Ⅲ)與兩個(gè)萃取劑分子同時(shí)配位,Pd(Ⅱ)與一個(gè)萃取劑分子配位,萃合物組成分別為DMDPhTDGA2AuCl3、DMDPhTDGAPdCl2。
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TF83;X705

【參考文獻(xiàn)】

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1 趙穎t

本文編號(hào)：2774711