制革污泥淋濾液中Fe和Cr的溶劑萃取分離機(jī)制.pdf

1、本文以磷酸二(2-乙基己基)酯(D2EHPA)、磷酸三丁酯(TBP)和十二胺(RNH<,2>)為萃取劑，研究了溶劑萃取法萃取分離制革污泥淋濾液中的Cr<'3+>與Fe<'3+>的工藝條件，并對(duì)磷酸二(2-乙基己基)酯(D2EHPA)萃取Fe<'3+>的萃合物形態(tài)進(jìn)行了詳細(xì)分析。 以D2EHPA、TBP、RNH<,2>為萃取劑，煤油為稀釋劑的萃取體系，考察了模擬廢水體系中萃取劑濃度、溶液pH值、溶液中陰離子種類(lèi)對(duì)萃取平衡的影響。

2、結(jié)果表明，以TBP和D2EHPA為萃取劑萃取分離Cr<'3+>與Fe<'3+>時(shí)，由于TBP的加入降低了D2EHPA的有效濃度，使Fe<'3+>的萃取率隨之降低。在pH=2.2時(shí)，采用5％D2EHPA-煤油萃取體系，F(xiàn)e<'3+>的萃取率達(dá)到99％，可有效分離Fe和Cr。在此基礎(chǔ)上考察了HCl、H<,2>SO<,4>和NaOH等多種反萃劑對(duì)Fe<'3+>反萃的效果，結(jié)果表明，以TBP和D2EHPA為負(fù)載有機(jī)相時(shí)，TBP阻礙了萃取物分子和

3、反萃劑的接觸，也同時(shí)降低了Fe<'3+>反萃率。最終確定的反萃工藝條件為：采用5 mol/L的鹽酸作為反萃劑反萃以5％D2EHPA-煤油負(fù)載有機(jī)相，20min時(shí)的反萃率可以達(dá)到90％左右。 在確定D2EHPA萃取分離Fe和Cr工藝條件的基礎(chǔ)上，應(yīng)用配位化學(xué)理論并結(jié)合MINTEQ程序，討論了D2EHPA濃度、溶液的pH、NO<,3><'->、Cl<'->和SO<,4><'2->的濃度對(duì)萃合物結(jié)構(gòu)的影響，獲得了D2EHPA萃取Fe

4、<'3+>的萃合物結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明，在NO<,3><'->介質(zhì)中，萃合物的結(jié)構(gòu)為FeA<,3>(HA)<,3>。在低Cl<'->濃度的介質(zhì)中，萃合物的結(jié)構(gòu)為FeA<,3>(HA)<,2>《H<,2>O)，而高Cl<'->濃度的介質(zhì)中，萃合物的結(jié)構(gòu)為FeClA<,2>(HA)<,3>。在SO<,4><'2->濃度的介質(zhì)中，萃合物的結(jié)構(gòu)為FeSO<,4>A(HA)<,2>(H<,2>O)<,2>和Fe<,2>SO<,4>(OH)<,2>A(H

5、A)<,2>。 上述工藝用于實(shí)際污泥淋濾液時(shí)，產(chǎn)生了絮狀物。為消除絮狀物的產(chǎn)生，選擇了以RNH<,2>為萃取劑，正辛醇為改良劑，煤油為稀釋劑的萃取體系，綜合考察了萃取過(guò)程中的各種影響因素。萃取和反萃取條件分別為：在pH=2左右，采用10％RNH<,3>Cl-10％正辛醇．正己烷萃取體系，F(xiàn)e<'3+>的萃取率達(dá)到99％；以1mol/L的鹽酸作為反萃劑反萃負(fù)載有機(jī)相，單級(jí)反萃率可以達(dá)到90％左右。破乳條件為： 80℃，NaCl的

6、濃度15g/L，兩相在10min即可分層。 通過(guò)對(duì)D2EHPA和RNH<,2>的萃取效果的對(duì)比，得出D2EHPA和RNH<,2>萃取分離金屬離子的適宜條件：(1)D2EHPA萃取金屬離子的濃度范圍廣，可以作為萃取較低濃度的萃取劑；但是，反萃取相對(duì)較難，需要高濃度的鹽酸進(jìn)行反萃，而且萃取與反萃過(guò)程的間隔時(shí)間也有要求。(2)RNH<,3>Cl可以有效地從Cl<'->濃度很高的水溶液中萃取分離低濃度金屬離子。但是，金屬離子濃度較高時(shí)