阳离子型微乳液提取铝酸钠溶液中钒的工艺研究

摘要

本文论述了铝酸钠溶液体系中,微乳液法萃取钒的机理,考察了N263/异戊醇/煤油/氢氧化钠溶液反胶束微乳液体系对铝钒的分离效果,并逐一量化影响因素,N263浓度、助表面活性剂异戊醇浓度、内水相碱浓度、水乳比R、料液碱度、萃取温度、搅拌强度和萃取时间。通过正交实验得到最佳萃取工艺条件。萃取后的微乳液中含有铝杂质,实验通过洗涤工艺除铝,考察了萃洗液成分浓度、相比、洗涤温度、搅拌强度、洗涤温度、洗涤时间因素对铝洗脱率的影响,确定了最佳洗涤工艺。同时还对富钒微乳液进行了破乳反萃研究,通过单因素优选法确定了破乳和反萃的最佳工艺条件。
　　结果表明:在萃取试验中,当含钒铝酸钠料液成分为Al2O3浓度为20.4g/L、Na2O浓度为14.88g/L、V2O5为1g/L时,正交试验得出微乳液萃取提钒的最佳工艺为:表面活性剂N263浓度为10％、助表面活性剂异戊醇浓度为20%,水乳比为3、内水相氢氧化钠浓度为0.4mol/L,萃取时间为3min、搅拌强度为200r/min、萃取温度为50℃,钒的萃取率达到了85%,钒铝的分离系数为65,萃取后微乳液中V2O5的浓度为2.560g/L、Al2O3的浓度为1.642g/L。
　　在洗涤试验中,得到的洗涤铝的最佳工艺条件是:萃洗液为4g/LNaOH和3g/LV2O5、微乳液与萃洗液体积比为3、洗涤时间为6min、搅拌强度为200r/min、洗涤温度为40℃、铝的洗涤率达到了99.5%,洗涤后水相中Al2O3的浓度为4.9g/L,V2O5的浓度为0.645g/L,可以直接回萃取阶段重新萃取,洗涤后微乳液中Al2O3的浓度8mg/L,V2O5的浓度为3.450g/L。
　　在反萃试验中,得出的反萃和破乳最佳工艺条件是:反萃剂为1.0mol/LNaOH+0.6mol/LNaCl,反萃时间为3min,反萃温度为60℃,微乳液与反萃液体积比为6。反萃得到的反萃液中V2O5的浓度为20.7g/L,Al2O3的浓度为36mg/L。

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第一章 文献综述

1.1 钒冶金

1.2 铝土矿中钒的提取

1.3 微乳液萃取技术

1.4 项目背景及研究内容

第二章 药剂、仪器、分析方法及胺类微乳液萃取机理

2.1 药剂、设备及仪器装置

2.2 钒、铝的分析测定方法

2.3 胺类微乳液的形成和萃取机理

第三章 微乳液法萃取钒的工艺研究

3.1 原料及试剂

3.2 萃取实验

3.3 实验结果与讨论

3.4 正交试验

3.5 最优条件重复实验

3.6 本章小结

第四章 负载微乳液洗涤工艺的研究

4.1 实验部分

4.2 实验结果讨论

4.3 洗涤复证实验

4.4 本章小结

第五章 富钒微乳液反萃和破乳工艺的研究

5.1 反萃取钒的原理

5.2 试验部分

5.3 实验结果与讨论

5.4 微乳液再生及再萃取能力检验

5.5 本章小结

第六章 结论

参考文献

致谢

个人简历及攻读学位期间发表的论文

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