液膜分离法对磷矿中伴生稀土的分离提取研究

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乳化液膜技术具有快速、高效、高选择性、经济节能等优点,本研究采用乳化液膜技术对磷矿的盐酸酸解液中的伴生稀土进行提取。采用W/O/W型含有流动载体的乳化液膜技术回收稀土,以乳化液膜为研究对象,考查各因素对稀土提取效果的影响,确定有效的液膜体系和工艺条件,不断提高稀土的提取效果。采用T154为表面活性剂,AZLC为流动载体的液膜体系,进行乳化液膜稳定性的研究。采用P204、P507、P204-C、P204-A、P507-C、P507-A以及AZLC作为流动载体的液膜体系对配制的稀土溶液中稀土进行提取实验,通过液膜对不同pH的稀土配制溶液在不同的乳水比Rew提取条件下的提取率选择合适的流动载体,结果表明:以AZLC为流动载体的液膜体系在pH为-0.5时,对稀土的提取率达到90.32%;当Rew为1:10时,提取率为91.41%,Rew降低到1:100时,提取率仍能达到88.85%;因此,选用AZLC为流动载体的液膜对实际磷矿酸解液中稀土进行提取研究。采用乳化液膜法,制成AZLC体系乳化液,通过考查载体浓度、表面活性剂种类及浓度、内相解析剂、油内比、乳水比等因素对液膜提取具有强酸性的实际磷矿酸解液(pH为-1.66)中稀土提取效果的影响,确定该体系液膜配方以及提取条件:流动载体AZLC浓度6%(体积分数,下同),表面活性剂T154浓度为4%,膜溶剂磺化煤油为90%,内相解析剂盐酸浓度6mol/L,油内比Roi为1:1,制乳搅拌速度4000r/min,制乳搅拌时间20min;提取时,乳水比Rew为1:10,此时该体系乳化液膜法对稀土的提取率可达93.53%。另外,对该液膜体系来说,当乳水比Rew为1:100时,对实际磷矿酸解液中稀土的提取率仍可达到87.47%。采用乳化液稳定性和液膜提取效果相结合的方法,通过考查表面活性剂、内相解析剂、油内比三种因素对液膜稳定性及其对实际磷矿酸解液中稀土的提取率的影响,并在显微镜下观察液膜稳定性的情况,确定AZLC液膜体系较稳定液膜的配方:表面活性剂T154浓度4%(体积分数)、油内比Roi为1:1、内水相HCl浓度6mol/L。通过比较不同类型的萃取剂作为流动载体制得的乳化液膜的稳定性,得出液膜的稳定性:胺类萃取剂>中性膦类萃取剂>酸性膦类萃取剂。
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