分散支撑液膜中四价铈的传输分离

摘要

研究了以聚偏氟乙烯膜(PVDF)为液膜支撑体,煤油为膜溶剂,2-乙基己基磷酸-单-2-乙基己基酯(PC-88A)为流动载体,煤油和PC-88A的混合溶液作为膜溶液,膜溶液和HCl溶液组成分散相的分散支撑液膜(DSLM)中Ce(IV)的传输行为;考察了料液相酸度、Ce(IV)起始浓度、HCl浓度、膜溶液与HCl溶液体积比、解析剂及载体浓度对Ce(IV)传输的影响,得出其最优传输分离条件为:HCl浓度4.0mol/L,膜溶液与HCl溶液体积比2:1,载体浓度0.16mol/L,料液相中HCl浓度0.1mol/L.在最优条件下,料液相中Ce(IV)的初始浓度为0.7×10-4mol/L时,迁移75min,其迁移率达到96.3%.提出了Ce(IV)在DSLM中的传质动力学方程,得出Ce(IV)在膜中的扩散系数为6.69×10-8m2/s,料液-膜边界层厚度为19.3μm.对模拟样品Ce(IV)的分离结果表明,在一定条件下,125min内模拟煤粉灰中Ce(IV)迁移率达到92.8%;105min内模拟冶金熔渣中其迁移率可达92.6%;215min内Ce(IV)与Eu(Ⅲ)的混合液中Ce(IV)迁移率达到83%,其他元素迁移率极低.