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硼酸作为一种重要的基础化工原料,固体硼矿资源在我国已供不应求,而我国盐湖卤水中丰富的液体硼矿资源,可以在缓解硼酸匮乏的同时,促进盐湖资源的综合利用。本课题采用最具工业应用前景的萃取法进行提硼工艺研究。首先从一元脂肪醇、二元脂肪醇、芳香醇和甘油一(脂肪)酸酯四类萃取剂中,分别筛选出潜在提硼萃取剂并做出评价。确定两种1,3-二元脂肪醇：2-乙基-1,3-已二醇(EHD)和2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇(BEPD)为最佳提硼萃取剂,同时构建提硼萃取体系。对硼酸萃取热力学平衡的研究显示：1,3-二元脂肪醇只与硼酸中性分子发生络合的萃取平衡模型,能较好地验证萃取剂浓度、原料液pH对硼酸分配系数的影响,高浓度的萃取剂和较低的原料pH有利于提高分配系数；另外,分配系数随原料中硼酸浓度和反应温度的升高而降低,该反应过程放热；氯化镁等无机盐产生的盐析效应则有利于提高分配系数。在温度为303.15K,原料硼酸浓度0.0185mol/L,EHD和BEPD甲苯溶液中浓度均为0.2mol/L时,硼酸的分配系数分别约为4.50和3.96。负载有机相通过pH为13的水溶液反萃后,分别能得到83.94%的单级反萃率和68.69%的硼酸总收率,五级反萃后可将反萃率和硼酸收率分别提升至99.98%和81.81%。为了强化提硼效果,进行了多级错流萃取和多级逆流萃取的理论计算,并经串级实验验证后显示：尽管错流萃取具有较明显的优势,能将原料硼酸含量降至更低值,提硼萃取率更高,负载有机相中硼酸浓度也更低,且实验操作方便。但多级逆流萃取更适用于放大性实验,本研究接下来使用离心萃取装置进行逆流萃取实验验证。首先研究单级萃取器的分相性能及传质性能,确定最优工艺参数：水相和有机相流量均为10ml/min,转速3510rpm。此时BEPD级效率仅为49.70%,四级离心萃取后总萃取率也仅为90.38%,理论值与实验值相对误差较大(9.34%)；而EHD的级效率为85.68%,四级逆流萃取后可达到98.12%的总萃取率；该结果是由于BEPD对硼酸更慢的萃取反应动力学,这在两种萃取剂的萃取平衡实验中能得到验证。对硼酸萃取动力学的进一步研究结果表明：BEPD对硼酸的萃取为一级化学反应,且反应萃取发生在两相界面,28.568kJ/mol的表观活化能,证实该萃取过程为扩散和反应共同作用的混合控制机制。