膜分散萃取分离轻稀土元素

被引量 : 6次 | 上传用户:qiaofei888
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
基于混合澄清槽的稀土溶剂萃取工艺存在着诸如传质速率慢、级效率低、设备占地面积大等问题。绿色高效的稀土分离过程成为了研究热点。鲜见使用膜分散技术溶剂萃取分离稀土的报道研究。膜分散技术能有效控制分散液滴尺寸,增大相际比表面积,实现相际间快速传质,为解决混合澄清槽萃取分离工艺存在的问题提供了新的方法。本文首次使用了自制的膜分散微萃取器,研究了稀土的溶剂萃取分离过程。研究了皂化P507-煤油-盐酸体系平衡萃取镧和铈的工艺。研究了皂化P507-煤油-盐酸体系萃取La(III)和Ce(III)形成的络合物结构,通过饱和容量测定皂化P507萃取稀土离子的萃合物结构为RE(HL)3L3。分析了皂化P507与稀土离子反应的机理,比较了平衡水相pH与初始水相pH之间的关系,分析了皂化P507萃取镧和铈在不同平衡pH条件下的反应机理。建立了不同条件用于预测稀土离子分配比的数学模型。研究了皂化P507-煤油-盐酸体系膜分散行为。根据单孔分散理论,首次理论计算分析了皂化P507-煤油-盐酸体系的膜分散规律;使用自制膜分散装置和高速扫描摄像机抓拍系统实验观测了液滴分散规律。皂化P507浓度的增大和初始水相的pH的增大都会减小两相之间的界面张力,从而减小分散液滴直径。增大连续相流量可以明显增大液滴所受剪切力,液滴直径减小。在本论文所用实验设备条件下,P507分散液滴沙特平均直径最小可达38μm。实验研究了皂化P507-煤油-盐酸体系膜分散萃取轻稀土的工艺过程。首次使用自制膜分散微萃取器,用皂化P507-煤油体系萃取了盐酸溶液中的La、Ce、Pr、Nd四种单一稀土元素,分析了体系的物性参数和工艺条件对萃取率和萃取速率的影响。最优条件下,实验体系在2s内,La、Ce、Pr、Nd的萃取率都能达到100%。使用Newman的分散液滴直径的分传质系数的经验模型,计算了膜分散萃取轻稀土的分传质系数。根据温度对反应速率常数的影响,计算了四种轻稀土元素的表观反应活化能。皂化P507萃取La、Ce、Pr和Nd的表观活化能分别为71.3kJ/mol、47.4kJ/mol、24.2kJ/mol和21.1kJ/mol。分析传质阻力发现,在膜分散微萃取器内,减小水相酸度可以使萃取过程由反应控制转为有机相传质和反应共同控制过程。增大膜分散微萃取两相总流量使萃取过程由有机相传质控制过程转变为反应传质控制过程。研究了皂化P507-煤油-盐酸体系膜分散萃取分离轻稀土双元素的工艺过程。首次使用膜分散微萃取器萃取分离了Ce/La、Pr/Ce和Nd/Pr三组轻稀土双元素。提出控制萃取时间的方法分离稀土元素,分析了P507浓度、初始水相酸度、油水两相总流量,分散相流量等对双元素萃取率分离系数的影响。平衡分离系数为1.50的Ce/La体系,膜分散萃取最优条件下,分离系数可达16.2,为平衡分离系数的10.8倍,Ce的萃取率为91%,La的萃取率为38%。平衡分离系数为1.21的Pr/Ce体系,膜分散萃取最优条件下,分离系数可达2.28,是平衡分离系数的1.88倍,Pr的萃取率为81%,Ce的萃取率为65%。平衡分离系数为1.10的Nd/Pr体系,膜分散萃取最优条件下,分离系数可达1.57,是平衡分离系数的1.43倍,Nd的萃取率为54%,Pr的萃取率为43%。
其他文献
随着中国经济改革的不断深入,“十二五”期间,中国整体经济已经发生重大变革,这种变革已经深入到了全中国各个地区、各个行业。物流业作为经济发展的服务性行业,它的发展水平
移动模架工法施工优点突出,如标准化操作后期容易熟练操作、施工循环时间短,箱梁结构整体性好,重复利用率高、经济合理,对地基要求低,对桥下通航以及通车影响较小等等,移动模
碳材料是复合含能材料中广泛应用的功能助剂,常用于改善体系的介电常数,降低静电危害,减少因撞击、摩擦产生的危险,并调节燃烧和爆轰性能。石墨烯是具有特殊二维结构的新型碳
在建设社会主义新农村、推进城镇化、促进农业产业化发展的背景下,供销社作为为农服务的经济组织,连接着农村与城市,在流通领域中发挥着极为重要的作用,它经营活动的成败直接
非公开发行已经成为上市公司首选的证券融资方式,对于解决企业资金困境、优化企业资产结构、促进企业发展、繁荣中国资本市场具有十分重要的意义。但在实际操作中,受政策、法
上海汽车集团乘用车公司临港整车厂配送中心目前存在由于初期建设时对配送中心决策不当、选址位置不合理造成的配送运作成本较高的问题,以及由此导致配送中心配送不及时,使客
20世纪80年代开始,企业管理理论已经逐步发展到战略管理理念,在如今的盛业竞争中,企业逐步认识到战略管理对企业自身发展的意义。而今对于企业而言,要想在经济市场的激烈竞争
<正>新课程倡导建构学习,强调学生主动参与、探究发现、交流合作的学习方法,如何在九年级数学复习课中加以落实,现结合九年级数学的复习实践,谈谈自己的一些做法。
在汉代经学体系中,"改正朔"以示新命所在,乃是政权鼎革之际的必然行为。然而事实上,汉初并未改正朔,而是"袭秦正朔"。面对这一事实,《史记》《汉书》进行了历史书写的补救,"
日前,西门子成功完成对完全采用3D打印技术生产的燃气轮机叶片的首次满负荷核心机试验,实现技术上的重大突破。西门子在发动机满负荷状态下成功验证了多个采用传统设计的增材制