一種新型乳化液膜體系的制備及其對鎵和銦的非分散提取工藝.pdf

1、傳統(tǒng)乳化液膜體系存在兩個主要問題：(1)穩(wěn)定性好的乳化液膜往往破乳困難；(2)乳化液膜以分散方式進行提取操作時，易發(fā)生再乳化和液膜溶脹現(xiàn)象。為解決這兩個問題，本文首先制備了一種在常溫下具有良好的穩(wěn)定性，加熱升溫時又容易破乳的新型乳化液膜體系，然后研究在中空纖維膜支撐下乳化液膜以非分散方式提取鎵和銦的新工藝，并研究了其傳質(zhì)性能。主要工作及結論如下： (1)制備的乳化液膜體系為BF-100/D2EHPA/液體石蠟/煤油/鹽酸，其中B

2、F-100是一種非離子型乳化劑，D2EHPA[二(2-乙基己基)磷酸]為萃取劑(又稱流動載體)，液體石蠟為膜增強劑，煤油為稀釋劑，鹽酸為內(nèi)相?？疾炝巳榛瘎舛取⒂蛢?nèi)比、D2EHPA皂化度、內(nèi)相鹽酸濃度、攪拌時間、攪拌溫度等因素對液膜穩(wěn)定性的影響，并用電導率儀、粘度計、粒度測定儀、生物顯微鏡等進行表征。結果表明：乳化劑含量在3％～6％(wt)，油內(nèi)比在4:6～6:4，D2EHPA皂化度為30％～80％，內(nèi)相鹽酸濃度1～8 mol·L-1，

3、攪拌時間在15～30min的條件下，可以得到穩(wěn)定的W/O型乳液。加熱破乳實驗表明，該乳液在60℃下加熱破乳10min，破乳率可達100％，其加熱破乳效果遠遠優(yōu)于以傳統(tǒng)乳化劑如Span-80、蘭-113A、ENJ-3029等制備的乳狀液。 (2)中空纖維支撐乳化液膜提取鎵和銦的結果表明：在相同的乳液/料液流速比的情況下，乳液流速越慢，提取率和內(nèi)相富集倍數(shù)越大；隨著D2EHPA皂化度的增大，提取率有所降低，但內(nèi)相富集倍數(shù)增大；當BF

4、-100質(zhì)量分數(shù)為4％時鎵的提取率最高，為3％時銦的提取率最高，但隨著BF-100用量的增大，提取率和富集倍數(shù)下降；在1～8 mol·L-1的濃度范圍內(nèi)，隨著鹽酸濃度的增大，鎵和銦的提取率下降，但富集倍數(shù)增大，適宜的內(nèi)相鹽酸濃度為3～5mol·L-1；隨著油相體積分數(shù)的增大，提取率有所下降，而富集倍數(shù)增大，適宜的油內(nèi)比為4:6～7:3(體積比)；料液濃度增大時，提取率都有所下降；乳液在中空纖維支撐下循環(huán)提取30次后，內(nèi)相鎵和銦的富集倍數(shù)

5、分別達26.1和24.9，相比之下，無中空纖維膜支撐的乳液進行分散提取時，鎵和銦的富集倍數(shù)僅分別為5.11和6.37；在雜質(zhì)鋁、鋅離子存在下，鎵的提取率為79.6％，分離系數(shù)分別為βGa/Al=3.4、βGa/Zn=4.2；在雜質(zhì)鐵、鋅、銅存在下，銦的提取率為80.4％，分離系數(shù)分別為βIn/Fe=1.65、βIn/Zn=6.55、βIn/Cu=6.32。 (3)中空纖維支撐乳化液膜提取鎵和銦的傳質(zhì)研究表明：鎵和銦的滲透通量、滲