铜溶剂萃取过程界面乳化机理研究

为查明铜溶剂萃取过程的界面乳化机理，通过建立萃取剂的体积分数与萃取剂对红外光的吸光度间关系的标准曲线，研究了铁矾和高岭土固体微粒对萃取剂的吸附行为，并借助表面张力仪考察了铁矾和高岭土微粒对水相-萃取有机相间界面张力的影响。结果表明，铁矾等固体微粒对有机溶剂的吸附作用降低了水相-萃取有机相间的界面张力，促进了界面乳化物的形成和稳定。     

Lix984N的降解行为研究

Lix984N与酸性浸出液和反萃剂长期接触，会通过贝克曼重排、水解、氧化、磺化等机理逐渐降解，其中Lix84有效成分和壬基酚经长期循环使用后完全降解，它们的化学稳定性比Lix860N差。降解产生含羰基、羧基、羟基及酰胺等基团的极性两亲分子。循环有机相中萃取剂有效成分的含量明显低于杂质和降解产物的量，GC－MS分析三的相对含量为Lix860N：调环芳烃：降解产物＝1：2．1：3．2。萃取剂降解是萃取性能降低、分相性能恶化、界面乳化加重的内在原因。     

固体微粒对溶剂萃取界面乳化的影响

研究了铜溶剂萃取时，萃原液中固体微粒含量对分相和界面乳化的影响。研究表明，固体微粒有促进界面乳化形成和稳定的作用，当萃原液为不含固体微粒的纯净水相时，萃取不产生界面乳化现象；随固体微粒含量增加，分相时间延长，界面乳化程度加重。认为固体微粒稳定乳化液的机制为降低乳化液滴粒度和缩小粒度分布区间，在液滴界面形成坚固固体膜，以微粒絮团的方式填充于液滴间隙中，阻断液滴接触并聚结破坏。     

伯胺7101萃取分离钒及有机相乳化分析

为了提高钒萃取率和减少萃取过程有机相乳化,研究了伯胺7101萃取分离钛白废液中钒及有机相乳化成因,考察了pH值、振荡强度、萃取时间和O/A比对钒萃取率的影响。结果表明:当伯胺7101和磺化煤油体积比为20%∶80%时,在溶液pH=2.4、相比O/A=1、萃取时间1.5 min和振荡强度105 r/min条件下,钛白废液中钒萃取率达到65%。当溶液pH值大于2.4时,萃取过程中有机相的乳化会极大地阻碍钒萃取,Fe~(3+)水解明显并发生络合反应,产生易引起乳化的胶体物质。此外,萃取剂降解生成的表面活性物质在界面处牢固吸附,与固体微粒形成复合结构,导致乳化物稳定存在于两相界面中间。     

稀释剂对铜萃取剂动力学及相分离性能的影响

将自选的石油馏份用作稀释剂与目前国际上常用的铜萃取剂M5640 及Lix 984 配成萃铜有机相, 考察不同种类的自选稀释剂对铜萃取剂的萃取及反萃动力学、萃取及反萃相分离性能的影响。测定了各体系萃取及反萃平衡分数与反应时间的关系, 并用作图法求出了萃取及反萃的分相时间。实验结果表明, 自选稀释剂中DSR3 与M5640 及Lix 984 配制的萃铜有机相的动力学及相分离性能均很好。     

铜溶剂萃取过程降解产物对界面乳化物形成的作用机理

为查明铜溶剂萃取过程界面乳化机理,考察了萃取剂降解产物对固体微粒吸附行为的影响。研究表明,萃取剂降解产物促进了萃取剂在固体微粒表面的吸附,从而加速了乳化物的形成,并用扩展的DLVO理论探讨了界面乳化物聚结与稳定机理。     

从粗硫酸镍溶液中选择性萃取回收铜的研究

采用Lix984N—煤油—H2SO4萃取体系,从粗硫酸镍溶液中选择性回收铜,研究了初始pH值、萃取剂体积分数、相比O/A等对铜萃取的影响。结果表明,在初始pH值为2.4、萃取剂体积分数为25%、相比O/A为1∶1的条件下,经一级萃取即可获得铜萃取率为98.19%,镍萃取率仅为0.68%的良好指标。以H2SO4浓度为180 g/L溶液作反萃剂,在相比O/A为1∶1条件下经一级反萃,铜的反萃率为99.05%。铜以CuSO4溶液的形式回收,可以作为制备硫酸铜晶体或电积制备电解铜的原料。     

铜冶炼副产品粗硫酸镍净化除杂工艺研究

为了提升粗硫酸镍的价值和综合回收有价金属铜，针对铜冶炼副产品粗硫酸镍中杂质含量高的问题进行了净化除杂工艺研究。试验结果表明，采用氟化沉淀法除钙镁—Lix984N选择性萃取回收铜—P204萃取深度除杂工艺，以NaF为沉淀剂，溶液中的Ca2+、Mg2+的去除率分别为9163%、8988%；以Lix984N为萃取剂选择性回收铜，铜综合回收率为9850%；以P204作萃取剂，溶液中的Zn2+的萃取率为9994%。净化后的硫酸镍溶液蒸发结晶获得的硫酸镍产品质量符合HG/T 2824—2009Ⅱ类优等品要求，全流程镍综合回收率为9571%。     

铜阳极泥氯化浸金液连续萃铜试验

针对铜阳极泥氯化浸金液含铜高造成稀贵金属置换困难且损失量大的问题,采用Lix984萃取分离铜,进行萃取槽连续试验,考察铜萃取率变化,分析存在的问题并探讨解决方案。试验发现采用Lix984从含铜10～20g/L和Cl-～200g/L的氯化浸金液中分离和回收铜,技术上可行。在萃取混合时间3min、萃取相比(O/A)2/1、反萃水相为180～260g/L硫酸条件下,经过4级萃取、2级洗涤和2级反萃,铜直收率可达99%以上。金、银、钯、铅、镍等不被萃取,仅有少量夹带,可洗涤回收。萃取过程发生界面污物累积和乳化,主要与料液含固量高、金属离子水解、相比和搅拌速度不当、萃取剂降解等因素有关,可通过精滤、过渡槽调pH值、实时监控流量和转速、定期补充萃取剂和清除第三相等措施,实现萃取稳定运行。     

BL-SX-EW工艺中萃取界面乳化现象成因研究

德兴铜矿生物浸出-溶剂萃取-电积铜生产中，在溶剂萃取界面产生严重的乳化现象，致使整个生物冶铜工艺运行状况恶化。通过对界面乳化物特性进行系统研究，认为乳化物的生成是由有机相中杂质和降解产物，以及萃取过程中的沉淀物和萃原液中固体悬浮物引起。同时，初步探讨了预防界面乳化物生成的措施。     

乳状液膜技术自铜矿堆浸液回收Cu2+的研究

采用Lix984N-L113B-煤油－H2SO4乳状液膜体系，对人工配制的含Cu^2 溶液和铜矿山的铜矿堆浸溶液，进行了提取Cu^2 的试验研究。试验结果表明，Cu^2 提取率99.01%，Cu^2 与Fe^3 的分离系数达39679倍，有机相回用9次对该乳状液膜体系提取Cu^2 无明显影响。     

高镁低品位铜镍矿氧压硫酸浸出液综合回收研究

针对高镁低品位铜镍矿氧压硫酸浸出液特点,提出“Lix984萃取提铜-MgO中和黄钠铁矾法沉淀除铁-MgO中和沉镍”综合回收工艺。结果表明,采用Lix984可选择性萃取99.79%的铜,其他金属离子基本不萃取,经模拟工业贫铜电解液反萃,铜反萃率达98.13%,得到富铜电解液,可电积制备金属铜; 萃铜余液通过MgO中和黄钠铁矾法沉淀除铁,铁沉淀率达99.20%,镍损失率仅0.60%; 沉铁后液通过MgO中和沉淀回收镍,镍沉淀率为99.91%,并得到镍含量24.13%的氢氧化镍粗产品; 沉镍后的高浓度硫酸镁沉淀后液,可用于回收镁。     

从含铜铁的生物浸出液中选择性萃取铜的试验研究

采用Lix984作萃取剂, 从含铜铁的生物浸出液中选择性萃取铜。通过考察溶液pH、相比O/A、初始铜浓度、萃取温度、搅拌速度及搅拌时间、萃取级数等因素对萃取率、分配比、分离系数的影响, 结果表明: 对不加铜的初始生物浸出液, pH大于2.22, 相比O/A=1∶1, 搅拌速度为200 r/min, 搅拌时间为4 min, 萃取级数为3级, 铜的萃取率能达到99.8%以上, 铜分配比能达到600以上, 铁分配比小于1, 铜铁分离系数能达到1 900以上, 同时发现低初始铜浓度及高萃取温度对萃取有利, 可见生物浸出液中铜铁能达到很好的分离效果。     

煤液化热高压分离器煤粉漂移特性数值模拟与优化

为揭示煤液化热高压分离器（简称“热高分”）内的煤粉漂移规律,基于热高分的结构特性和多相流物性参数,建立物理模型,并采用VOF(volume of fluid)模型和DPM(discrete phase model)模型,数值分析进口液固两相中固相质量分数、颗粒粒径对煤粉漂移特性的影响。研究发现：在气液交界面处,煤粉颗粒平均质量浓度最大,并随进口固相质量分数的增加而增大;小颗粒对气流的跟随性好,故气相出口的煤粉漂移率与颗粒粒径呈负相关关系;当进口固相质量分数增大到7%以上时,对应同一颗粒粒径下煤粉漂移率基本不变。通过在热高分上部增加45°倾斜挡板,发现气相出口处煤粉漂移率从2.03%下降到0.88%。     

Ti-48Al粉末压坯烧结过程的内耗行为研究

利用内耗测量技术研究了Ti/Al二元复合粉末压坯的烧结行为。升温测量过程中发现了两个典型的内耗峰,然而这两个内耗峰在随后的降温测量过程都消失了。实验结果表明,低温内耗峰的内耗机制为Al/Al颗粒之间烧结颈的形成,即再结晶过程;高温内耗峰产生于Ti/Al颗粒之间的固相扩散反应(Kirkendall效应)和Ti/Ti颗粒之间的再结晶过程,是一种综合机制。     

高铁闪锌矿还原浸出液直接萃取法分离回收铟

针对高铁闪锌矿湿法炼锌过程中产出的还原浸出液提出了预还原Fe3+,P204直接萃取回收铟的工艺。还原浸出液中铁达到50g/L以上,Fe3+占到10%左右,经预还原后Fe3+降低到0.5g/L左右,还原过后的浸出液进行直接萃取分离回收铟。考察了原液pH、相比、有机相浓度、搅拌转速等条件对整个萃取过程的影响。铟的萃取率主要受P204浓度和溶液pH的影响,萃取过程平衡时间为1~2min。三级逆流萃取综合验证试验表明,铟的萃取过程稳定,萃取率在98%以上,铟铁分离效果良好,分离系数达到10000以上,整个过程无乳化现象产生。直接萃取法回收铟具有操作简单、流程短、直收率高等特点。