傳統(tǒng)的有色金屬冶煉采用的是電解有色金屬的氯化物溶液的方法,此種方法雖然能夠通過定期更換陰極板就可得到高純度金屬單質(zhì),但是也存在嚴(yán)重問題即產(chǎn)生大量的氯氣,這既會嚴(yán)重污染空氣又會危及操作工人的身體健康。雙膜三室工藝針對傳統(tǒng)金屬冶煉工藝中產(chǎn)生大量氯氣的弊端,將傳統(tǒng)的電解槽內(nèi)引入陰、陽離子交換膜將其分成三個隔室,陽極室內(nèi)加入稀硫酸、陰極室內(nèi)加入金屬氯化物溶液、中極室加入稀鹽酸,利用離子交換膜的選擇透過性,既會消除電解過程中產(chǎn)生的氯氣,又會在中極室回收高濃度的鹽酸溶液,產(chǎn)生額外的經(jīng)濟(jì)效益。本文對離子交換膜的選擇透過性機(jī)理進(jìn)行了實驗探究,提出了膜的ζ電位影響了膜的選擇透過性的設(shè)想。通過實驗可知:陽膜在相同濃度的不同電解質(zhì)溶液中,離子價態(tài)高的其表面ζ電位越低,相同價態(tài)的離子水合半徑小的電位高,陽膜的氯離子泄露率與膜表面ζ電位的大小成反比,陽膜表面ζ電位隨pH的增大先減小后增大,隨溶液濃度增大而減小,同樣的原理適用于陰膜。提出孔道內(nèi)部ζ電位形成的“場源”與表面ζ電位共同作用影響了膜的選擇透過性。制備了含聚偏氟乙烯顆粒14.0%的聚偏氟乙烯—苯乙烯基膜,通過測定膜的接枝率的大小確定了氮氣保護(hù)條件下堿處理以...

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1離子交換膜在外界溶液中的離解情況

交換膜的定義及作用機(jī)理換膜是一種對溶液里的離子具有選擇透過性的高分子膜，其構(gòu)成主要狀結(jié)構(gòu)的高分子母體、固定基團(tuán)以及活性離子交換功能團(tuán)（活性陽離1～3]。由于其固定基團(tuán)上的離子形成電場可以使某種特定的離子選擇透過，因此也被稱為離子選擇透過膜。換膜與離子交換樹脂都含有活性交換基團(tuán)的高....

圖1.2離子交換膜的作用機(jī)理

圖1.2離子交換膜的作用機(jī)理交換膜的分類換膜分類方法眾多，大多根據(jù)其性能、構(gòu)造、用途等方面進(jìn)行劃分，：膜的宏觀結(jié)構(gòu)分：觀結(jié)構(gòu)即固定基團(tuán)與骨架的結(jié)合方式，大致可以分成三種：均相離子離子交換膜[5]和非均相離子交換膜[6]。其中均相膜是指二者通過化學(xué)，不使用粘合劑，其結(jié)構(gòu)比較均勻....

圖1.3離子交換膜與氯化鉀溶液中的離子平衡

交換膜選擇透過性理論換膜問世至今，無數(shù)學(xué)者對其透過性機(jī)理通過大量的實驗進(jìn)行分與之相關(guān)的理論來解釋此現(xiàn)象，但是目前還沒有對其形成一個其解釋公認(rèn)的比較著名的理論有：Donnan平衡理論、Sollner雙平衡理論衡認(rèn)為：當(dāng)膜放置在外界電解質(zhì)溶液中，膜中與固定基團(tuán)相連即發(fā)生解離，從....

圖1.4異相離子交換膜結(jié)構(gòu)示意圖

勻一致的目的。常用的制備工藝有以下幾種[40,41]：（1即兩種或多種單體在發(fā)生聚合反應(yīng)的過程中即可同時制縮聚物迅速制成膜，在通過固化作用，完成縮聚反應(yīng)，構(gòu)強(qiáng)度一般，原料便宜，電化學(xué)性能一般，常用的有酚以中性的高聚物薄膜作為底膜，將其進(jìn)行活化反應(yīng)，引子交換膜的方式；（3）聚合物先....

本文編號：4044125