支撐液膜-超濾耦合工藝用于銦離子的提取過程研究.pdf

1、稀散金屬銦In(Ⅲ)在通訊、計算機、航天、能源及醫(yī)藥衛(wèi)生等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用，對現(xiàn)代科技發(fā)展具有十分重要的價值。但其僅以雜質(zhì)形式存在于鋅、鉛等金屬礦石中，且在這些金屬的冶煉過程中，大部分銦會進入廢渣或廢水中，造成資源浪費和環(huán)境污染。目前，一些金屬冶煉過程中大多采用傳統(tǒng)溶劑萃取法來分離In(Ⅲ)，該方法雖具有生產(chǎn)成本低、反應(yīng)速度快、富集效果好等優(yōu)勢，但是該方法往往存在萃取劑消耗量大、反應(yīng)器占地面積大、有機相易乳化造成損失等問題。因此，本文利

2、用一種傳質(zhì)效率高、速率快、無二次污染、穩(wěn)定性高且操作簡單的新型分離技術(shù)-支撐液膜(SLM)技術(shù)，進行從模擬的冶金酸性浸出液中回收富集稀散金屬In(Ⅲ)的研究。
　　 首先，采用溶劑萃取法，利用離子液體[BMIM][PF6]分別作萃取劑和溶劑(磷酸二異辛酯(P204)為萃取劑），對模擬酸性銦渣浸出液中的In(Ⅲ)進行萃取分離。結(jié)果表明，單獨采用[BMIM][PF6]為萃取劑對In(Ⅲ)的萃取能力很低，僅為2.1％。向[BMIM][

3、PF6]內(nèi)加入14.5％（體積含量）傳統(tǒng)萃取劑P204后，萃取率提升至100％。然而，兩種反萃體系對In(Ⅲ)的反萃均受到限制，最高反萃率僅達20.8％。此外，采用傳統(tǒng)有機萃取體系（P204溶解于磺化煤油）進行的萃取實驗結(jié)果表明，通過控制原液酸度至pH低于1.0，可排除原液中Fe(Ⅲ)對In(Ⅲ)的萃取干擾。
　　 此外，將實驗室自制的疏水/親水PVDF中空纖維微孔膜分別澆鑄成萃取和超濾組件，利用新型的支撐液膜萃取-超濾(SLM

4、-UF)耦合工藝系統(tǒng)，對In(Ⅲ)的提取過程進行了實驗研究。研究確定了該系統(tǒng)中UF組件管程的最優(yōu)油水混合相流速為0.10m/s，萃取組件殼程和管程的最優(yōu)流速分別為0.044m/s和0.11m/s。其后考察了組件裝填密度與放置方式、料液初始濃度、油水混合相體積等條件對In(Ⅲ)的回收率的影響。結(jié)果表明，在萃取組件水平傾斜30°角放置，In(Ⅲ)初始濃度為1.0g/L，混合相體積4L，裝填密度為35％的條件下，In(Ⅲ)的萃取率為97.0％