【摘 要】
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随着膜技术的不断发展,利用膜对物质进行分离和浓缩已得到广泛应用,其中支撑液膜技术凭借其特点在金属离子的分离与富集领域具有潜在优势。此外,随着稀散金属铟在通讯、液晶显示
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随着膜技术的不断发展,利用膜对物质进行分离和浓缩已得到广泛应用,其中支撑液膜技术凭借其特点在金属离子的分离与富集领域具有潜在优势。此外,随着稀散金属铟在通讯、液晶显示、航天、能源等领域的应用,其用量不断增加,而传统的提铟技术存在诸多不足。因此,本文研究重点为采用支撑液膜技术从多元离子体系中提取铟。 基于前期SLM-UF耦合工艺提取铟研究结果,本文重点考察构成SLM组件的中空纤维膜(液膜支撑体)的壁厚和SLM组件装填密度对铟传质效果的影响,结果显示,铟的提取率和通量随壁厚的降低而升高,而铟铁分离因子则与壁厚无关;组件最佳装填密度为35%,可实现铟的提取率高达87%,其传质通量为2.1g/(m2·h)。继而通过对料液体积/SLM膜面积之比(F)的实验优化研究,进行传质效率分析,获得SLM-UF耦合系统最优的处理效果,研究显示最优F值为7.7L/m2。在上述研究基础上进行铟富集,结果表明连续三次富集后,须对微孔中和混合相中的有机相进行更新,以保证其反萃率,五次富集后可得反萃相中铟能富集到2.3g/L。为模拟现实冶金酸浸液组成,配置铟、铁、锌三元离子体系料液,采用溶剂萃取法,考察了不同A/O比条件下下,锌浓度变化对铟的提取率的影响,结果显示铟的萃取率随A/O的增大而呈上升趋势;但当A/O一定时,锌的存在会抑制铟的迁移,提取率降低。因此,在处理铟、铁、锌三元离子体系时,须通过预处理去除锌后转化为两元系统,再采用SLM-UF法提取铟。 针对SLM-UF耦合工艺的反萃体系盐酸消耗量大的问题,提出以中空纤维疏水微孔膜为核心环节的膜脱气工艺进行盐酸的脱除与回收。结果显示,盐酸的脱除率随膜面积的增大和料液初始浓度的提高而明显上升。采用单支膜面积为1.0m2的膜组件对初始浓度为6mol/L的盐酸料液进行处理,在料液流速为0.12m/min、温度为30℃,透过侧真空度为0.09MPa条件下,HCl脱除率达85%。但由于透过侧的HCl气体与水蒸气冷凝易形成微小盐酸液滴,附着在中空纤维膜外表面,使HCl的系统吸收率低于5%,因此,盐酸的回收系统还有待进一步研究。
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