伯胺萃取钨及钨钼水溶液的热力学研究

摘要

本文针对伯胺萃取钨过程及钨、钼水溶液的理论基础研究的缺乏，开展了伯胺萃取钨的实验和热力学模型及钨酸钠、钼酸钠溶解度模型的研究，并取得了以下创新性成果：
　　（1）通过液液萃取平衡实验获得了293.15 K下伯胺萃取钨的平衡实验数据，并采用斜率法验证了钨初始浓度在1.0 g/L以下的萃取机理的一致性。基于这些数据，采用Pitzer方程计算水相和有机相各组分的活度系数，建立了伯胺N1923萃取钨体系的热力学模型。应用模型获得了平衡pH值和初始萃取剂浓度对萃取效果的影响，并用实验数据验证了模型的计算结果，结果表明该模型对伯胺萃取钨体系有良好的预测功能。
　　（2）首先对伯胺萃取钨体系的Pitzer模型进行了改进。然后分别用Margules方程和NRTL方程计算伯胺萃取钨体系的有机相溶质的活度系数，建立了Pitzer-Margules模型和Pitzer-NRTL模型，这两个模型的模型误差相近，两者的预测效果基本一致；与改进的Pitzer模型进行比较，三个模型的误差和预测效果并无很大的区别，说明误差主要是由水相中存在的微量的钨同多酸根离子引起的体系的不稳定性。
　　（3）用动态法测定了293.15~343.15 K范围内的242ONaWO?2H、242Na MoO?2H O在不同浓度硫酸钠溶液中的溶解度，基于这些数据建立了钨酸钠（钼酸钠）-硫酸钠-水体系的钨酸钠（钼酸钠）溶解度模型。这两个模型的AARD分别为0.3358％和0.7140%，模型的计算结果与实验值吻合很好。同时应用这两个模型对钨酸钠、钼酸钠在纯水中的溶解度进行了预测，预测结果与实验结果基本一致；另外还应用模型对钼酸钠在1.000 mol/kg硫酸钠溶液中的溶解度进行了预测，预测结果与实验结果吻合很好。进一步地运用这两个模型对钨酸钠-钼酸钠-硫酸钠-水四元体系进行了预测，结果显示其对钨酸钠在此四元体系中的溶解度的预测效果很好，但对钼酸钠在此四元体系的溶解度的预测效果稍差。

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第一章 绪论

1.1钨钼概述

1.2钨钼分离

1.3活度系数模型

1.4研究目的和内容

第二章 伯胺萃取钨过程的热力学研究

2.1实验试剂

2.2实验仪器和装置

2.3实验方法

2.4模型方法

2.5结果与讨论

2.6本章小结

第三章 有机相不同热力学模型的比较

3.1伯胺萃取钨Pitzer模型的改进

3.2伯胺萃取钨Pitzer-Margules模型

3.3伯胺萃取钨Pitzer-NRTL模型

3.4不同模型结果的汇总与比较

3.5小结

第四章 钨酸钠（钼酸钠）- 硫酸钠- 水体系热力学模型

4.1实验试剂

4.2实验仪器和装置

4.3实验方法

4.4模型方法

4.5结果与讨论

4.6本章小结

第五章 结论与展望

5.1主要结论

5.2建议与展望

符号表

参考文献

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