铜溶剂萃取界面乳化机理及防治研究

摘要

为优化德兴铜矿生物浸出-溶剂萃取-电积(BL-SX-EW)提铜技术,系统研究了铜溶剂萃取界面乳化成因、形成和稳定机制及其预防措施,考察了界面乳化、萃余液夹带等乳化现象对生物浸矿过程的危害.含有复杂毒性和表面活性物质的萃取有机相由于夹带流失于萃余液中,通过循环造成细菌侵矿系统污染,使细胞的生长周期延长4天,浸出24天的铜浸出量降低20﹪.界面乳化液的富集作用使侵矿细菌浓度为沁降低.该文提出了改善细菌浸矿效率的相应措施.运用气质联用分析、扫描电镜、X-射线衍射、原子吸收光谱等手段分析研究了界面乳化物的成因.研究发现,液滴间静电斥力和水化斥力的稳定效应、乳化液中三维网状结构对液滴聚合结的机械障碍作用以及多相复合界面膜的稳定作用是界面乳化液稳定的三个主要因素.该文详细分析了多相复合界面膜的结构特征和稳定朵理,描述了界面乳化液聚结破坏的横向位移模型和极限聚结现象.指出固体膜稳定的乳化液滴间打互作用需要扩展DLVO理论才能正确措施.针对界面乳化液的成因、稳定机理和体系特点,设计研究了过量硫酸磺化法和添加低分子极性有机物DA的防乳化措施,分虽取得了良好效果.

目录

文摘

英文文摘

前言

第一章文献综述

1.1铜的L-SX-EW(浸出—溶剂萃取—电积)技术应用概况

1.2溶剂萃取界面乳化的研究概况

1.2.1溶剂萃取过程中的界面乳化现象

1.2.2萃取界面乳化现象成因的研究

1.2.3萃取界面乳化液稳定机理的研究

1.2.4铜溶剂萃取界面乳化防治的研究

1.3德兴铜矿堆浸厂BL-SX-EW技术应用中现存的问题

1.4研究的目的、意义和内容

1.4.1研究的目的和意义

1.4.2主要研究内容

第二章试验原料和研究方法

2.1试验原料

2.1.1萃取剂

2.1.2稀释剂

2.1.3萃原液

2.1.4反萃剂

2.1.5乳化液

2.1.6浸矿细菌

2.2实验研究方法

2.2.1乳化液的分离

2.2.2油凝物的洗提

2.2.3乳化液类型的鉴别

2.2.4萃取和反萃取试验

2.2.5机械乳化试验

2.2.6液滴粒度分布的测定

2.2.7乳化液微观结构观测与显微照相

2.2.8固体微粒有机润湿程度测定

2.2.9最大铜负载量测定

2.2.10萃取动力学测试

2.2.11反萃取动力学测试

2.2.12萃取平衡pH值测定

2.2.13稀释剂改性

2.2.14细菌培养和浸矿试验

2.3分析手段

2.3.1原料物性检测

2.3.2 X-射线衍射分析

2.3.3 GC-MS检测

2.3.4扫描电镜分析

第三章 萃取乳化现象对细菌浸矿的影响研究

3.1萃余液夹带有机相对浸矿细菌的抑制作用研究

3.1.1萃余液夹带现象的研究

3.1.2夹带有机相对浸矿细菌的影响

3.2界面乳化现象对细菌浸矿过程的影响

3.3本章小结

第四章 萃取界面乳化成因的解析

4.1界面乳化物物理性质鉴定

4.1.1界面乳化物性状观察

4.1.2界面乳化物的组成分析

4.2界面乳化物成因分析

4.2.1界面乳化物有机相中的乳化成因分析

4.2.2界面乳化物固相中的乳化成因分析

4.3本章小结

第五章 萃取界面乳化机理研究

5.1 Lix984N对萃取分相性能和界面乳化行为的影响

5.1.1Lix984N的表面性质研究

5.1.2 Lix984N适宜浓度的测算

5.1.3 Lix984N对分散相液滴聚结行为的影响

5.1.4 Lix984N对界面乳化行为的影响

5.2有机相性质对界面乳化现象的影响

5.2.1稀释剂中杂质对界面乳化现象的影响

5.2.2有机相循环对界面乳化现象的影响

5.3固体微粒对萃取界面乳化行为的影响

5.3.1固体微粒对界面乳化液形成和稳定的促进作用研究

5.3.2固体微粒在乳化液中的显微形态

5.4界面乳化液的形成和稳定机理研究

5.4.1界面乳化液的形成机理

5.4.2界面乳化液的稳定机理

5.5本章小结

第六章 萃取界面乳化现象的防治研究

6.1稀释剂改性预防萃取界面乳化现象

6.1.1反应温度和时间对稀释剂改性的影响

6.1.2硫酸浓度对稀释剂改性的影响

6.2添加剂预防萃取界面乳化

6.2.1 DA添加剂的防乳化能力

6.2.2 DA添加剂对萃取各项性能的影响

6.2.3 DA防乳化机理初析

6.3本章小结

第七章 结论

参考文献

攻读博士学位期间论文发表情况

致谢