液膜分離法脫除濕法磷酸中高價(jià)金屬離子的機(jī)理.pdf

1、結(jié)合可視化技術(shù)觀察了液膜界面的微觀結(jié)構(gòu)，并利用雙折射現(xiàn)象測(cè)量了液膜的厚度。從微觀角度觀察了煤油和濕法磷酸溶液中微團(tuán)的形態(tài)和運(yùn)動(dòng)，并利用粒子速度測(cè)量軟件測(cè)量了軌跡和運(yùn)動(dòng)速度。進(jìn)而用離子色譜測(cè)量?jī)艋鬂穹姿崛芤褐锈}鎂離子的濃度，比較了萃取劑濃度、油水體積比和傳質(zhì)時(shí)間對(duì)凈化濕法磷酸中鈣鎂離子的影響。接著拍攝了萃取劑十二烷基苯磺酸攜帶濕法磷酸中金屬離子在磷酸相中的運(yùn)動(dòng)情況及十二烷基苯磺酸鹽穿過(guò)油水界面相的變化過(guò)程。最后，采用 RGB色差法研究

2、十二烷基苯磺酸攜金屬鈣離子在液膜處的傳質(zhì)動(dòng)力學(xué)，并結(jié)合錄像闡明傳質(zhì)機(jī)理。通過(guò)實(shí)驗(yàn)和理論分析得出以下結(jié)論：
　　1.濕法磷酸-煤油體系可觀察到明顯的“液膜微觀結(jié)構(gòu)”，而在濕法磷酸-正己醇、濕法磷酸-120℃煤油餾分和濕法磷酸-130℃煤油餾分體系中只看到模糊的“界面分散層”，可能是界面分散層的微液滴過(guò)小，超出了可視化儀器的范圍。雙折射現(xiàn)象發(fā)生在界面分散層不明顯的界面相處。根據(jù)雙折射現(xiàn)象的原理，測(cè)量液體濕法磷酸-120℃煤油餾分體系的

3、界面相厚度為10.5μm。
　　2.煤油相和濕法磷酸相中微團(tuán)主要以球形存在，油相中微液滴的粒徑在5.32～8.46μm之間，平均速度為32.81μm·s-1，運(yùn)動(dòng)是雜亂無(wú)章的，大都伴隨著左右的振動(dòng)。而濕法磷酸相中粒子微團(tuán)運(yùn)動(dòng)主要為直線運(yùn)動(dòng)，微團(tuán)運(yùn)動(dòng)的平均速度28.59μm·s-1。充分說(shuō)明溶液在理論上并不是完全均一透明的，很多離子都可能以微團(tuán)的形式存在。
　　3.比較酸性條件下萃取劑十二烷基苯磺酸對(duì)濕法磷酸中鈣鎂離子凈化率的

4、影響，得到萃取劑濃度、油水比和傳質(zhì)時(shí)間的較合適條件為：萃取劑摩爾分率為6％，油水比為1/3，傳質(zhì)時(shí)間為100min。此條件下鈣鎂離子的凈化率可以達(dá)到60%左右。
　　4.結(jié)合靠近界面處磷酸相中金屬鈣離子濃度隨傳質(zhì)時(shí)間的變化曲線圖和液膜傳質(zhì)擴(kuò)散錄像，得出十二烷基苯磺酸攜金屬鈣離子在煤油-濕法磷酸溶液界面開始傳質(zhì)較慢，中間變化較快，后來(lái)趨于一定值。十二烷基苯磺酸鹽吸附在界面相后，界面相厚度由薄變厚，在鈣離子指示劑存在下，顏色由暗變黃。