Interfacial Characters of Organophosphoric and Phosphonic Acid Extraction Systems

Dynamic interfacial properties are investigated for solvent extraction systems of metals by organophosphoric or phosphonic acid. The relationship between interfacial properties and kinetic parameters shows that the dynamic interfacial properties are important to mass transfer processes in liquid-liquid extraction. The authors develop a two-film adsorption model which may offer a basis for researching interfacial activity in mass transfer processes.

包覆低共熔溶剂的聚苯乙烯微胶囊吸附Li^(+)的性能研究

为实现绿色、低成本从海水中提锂的目标,采用同轴共流微流体技术结合溶剂挥发法制备包覆有低共熔溶剂(甲基三辛基氯化铵/癸酸)的聚苯乙烯微胶囊。所制备的微胶囊颗粒呈均一的球形。将该微胶囊用作萃取Li^(+)吸附剂,系统研究了吸附时间、吸附温度、溶液pH、初始锂浓度和固液比对Li^(+)吸附量和萃取率的影响。结果表明在吸附Li^(+)水溶液时,微胶囊对Li^(+)的最大吸附量为32 mg·g^(-1)。碱性条件时微胶囊对模拟海水中的Li^(+)吸附分配比为10.22 L·g^(-1)。

锂吸附剂在油气田卤水中的性能评价

目的油气田卤水含有石油类、悬浮物等杂质,对锂资源的吸附分离存在潜在影响,考查了气田水吸附提锂的可行性及市面主流吸附剂的吸附提锂适应性。方法研究对比了pH、温度对铝系、钛系和锰系3种粉体吸附剂吸附、解吸效果的影响规律;对优选的铝系吸附剂,研究了其吸附剂形态、进卤量、进卤流量对成型吸附剂吸附、解吸效果的影响规律,并评估其循环稳定性。结果在最优条件下,3种粉体吸附剂饱和吸附容量分别约为7.9 mg/g、12.5 mg/g、15.3 mg/g。铝系吸附剂解吸液中钠锂比、钾锂比等要优于钛系和锰系,并且钛系和锰系吸附剂溶损率分别是铝系的20倍和70倍,长期运行情况下使用寿命要远低于铝系吸附剂。采用陶瓷膜去除卤水中的悬浮物和石油类,铝系成型吸附剂在进卤量为20 BV(1 BV=50 mL)、进卤流量为12 BV/h、解吸水量为10 BV、解吸流量为10 BV/h的条件下,连续10次循环单柱实验铝系吸附剂吸附容量和尾卤锂浓度保持稳定,平均锂吸附率为79.2%。结论综合证实采用吸附法提取龙王庙气田卤水中的锂资源是可行。

新催化体系硫代硫酸盐法提金

为构建浸金效果好、硫代硫酸盐消耗低且浸出液中的金能被高效回收的新型浸金体系,比较了不同金属离子与有机配体组合催化硫代硫酸盐浸金的效果,并采用树脂吸附法回收浸出液中的金。结果表明,Ni2+-甘氨酸-硫代硫酸盐体系的Au浸出效果好,Au浸出率和硫代硫酸盐消耗分别为89.72%和15.28 kg/t。该体系浸金过程中,甘氨酸催化Au^(+)与S_(2)O_(3)^(2-)配位以及在碱性条件下稳定Ni^(2+),Ni(C_(2)H_(4)NO_(2))_(2)^(0)催化O_(2)的还原。采用树脂吸附法回收金时,浸出液中Ni离子几乎不会在树脂上吸附,不与Au离子产生竞争吸附,Au吸附率达98.13%;载金树脂解吸时只需采用简单的一段工艺,即可直接解吸Au。

电辅助吸附法提锂电极循环稳定性试验研究

电辅助吸附法提锂是一种重要的盐湖提锂方法,其核心是吸附电极,吸附电极在多次提锂过程中的循环稳定性会显著影响其使用寿命,进而影响提锂的运行成本。然而电辅助吸附法提锂研究大多关注吸附电极单次提锂性能,忽略了电极循环稳定性的影响。基于此,开展了电辅助吸附法中的离子捕获系统试验,提出了镍钴锰三元电极在多次提锂循环过程中的电极脱落物理模型,即在多次循环过程中,三元电极初级晶粒首先出现裂纹,暴露出内部的二级晶粒,电压过高将导致二级晶粒出现裂纹而失效,通过控制吸附解离过程中的截止电压在1 V以下可以较好地维持电极材料的循环稳定性。

稀土元素萃取分离技术研究现状与展望

石油炼制与化工催化剂是稀土应用的一个重要领域。随着对稀土需求量的不断上升,获得大量纯净的稀土元素成为挑战。通过梳理沉淀法、离子交换法、溶剂萃取法、膜分离法、吸附法和电化学法等稀土元素分离技术,从萃取分离技术的高效性、选择性、经济性和环保可持续性等方面对稀土萃取分离技术的发展进行总结,并评价各种工艺技术的优缺点,最后展望稀土萃取分离技术的发展前景。

工业废水中铍的去除研究进展

铍是一种有毒金属,对人的身体会造成极大的危害,工业生产中会产生大量的含铍废水,造成极高的生态风险。本文基于前期的研究,综述了不同处理方法(沉淀法、吸附法、离子交换法、溶剂萃取法和生物法)对含铍废水中铍去除的材料用量、处理所需pH值、处理选择性、去除效率、去除机理及回收性能等方面的优劣,以期为开发出绿色高效的除铍方法及综合利用铍资源提供参考。传统的沉淀法在治理铍废水过程中会产生二次污染,并且沉淀剂的使用量较大;吸附法虽然可回收铍,但竞争离子对吸附效果有影响、吸附成本高,开发新型吸附材料、制备廉价吸附剂,才能提高其工业应用价值;离子交换法同样可以回收铍,但工艺废水难以处理,且树脂易氧化失效、费用较高;溶剂萃取法主要用于矿业加工的提取阶段,不适合用于处理工业铍废水;基于生物改性的生物吸附材料则具有使用量低、处理范围广、不易造成二次污染以及选择吸附能力强等优点。因此,研发新型处理工艺,寻求环境友好、价格低廉、处理性能优异的处理方法,是实现高效处理含铍废水的未来发展趋势。以下几点可能成为重点研究方向:制备对铍具有高选择性吸附性能的吸附剂,比如负载碳酸根、磷酸根和羟基等基团的吸附剂;开发高吸附容量的生物吸附剂;综合各种处理方法的优点,开发新型处理工艺。

用H_(2)TiO_(3)型锂离子筛从盐湖卤水中提锂试验研究

针对西藏碳酸型盐湖,采用吸附法进行连续离子交换提锂试验研究,考察了H_(2)TiO_(3)型锂离子筛在盐湖卤水提锂的吸附—解吸过程,采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对吸附前后锂离子筛的晶型和形貌进行了表征。结果表明:造粒后H_(2)TiO_(3)锂离子筛表面颗粒分散性良好,孔道疏松,晶体结构稳定,循环使用后结构未发生明显变化;在连续离子交换系统中,按吸附—洗料—解吸—洗酸4段工序将30柱分配为6∶1∶2∶1,H_(2)TiO_(3)型锂离子筛在吸附进料流速12 BV/h、三级吸附、吸附时间3 h、洗料流速10 BV/h、冲洗时间30 min、解吸过程盐酸为0.1 mol/L、解吸温度30~40℃、循环解吸1 h、洗酸流速8 BV/h、冲洗时间30 min条件下连续吸附卤水运行30个周期,吸附性能稳定,吸附量约6.67 mg/g,吸附率约80%,富锂解吸液中Li^(+)质量浓度约为1.2 g/L,ρ(Li^(+))/ρ(Na^(+))约为1。该法具有一定工业化推广应用价值。

海水提铀材料与方法的现状与挑战

海洋占据地球面积的70%,而其中的铀含量是陆地铀矿含量的1000多倍。随着核能发电量的增加,为保障核能的可持续发展,对非常规铀资源进行开发具有重要的意义。海水提铀作为解决陆地铀资源匮乏的有效手段,近年来受到人们的广泛关注,目前,包括膜分离、化学沉积、溶剂萃取、离子交换、还原和吸附等方法已经被应用到海水提铀中。本文重点综述近年来吸附法及无机材料、有机材料、碳材料等吸附材料和还原法中新兴的电还原技术的最新研究进展,并对这两种方法所面临的挑战进行展望。

钛系离子筛用于盐湖卤水锂提取的研究进展

锂资源是国家战略资源,我国盐湖锂丰富,从盐湖中高效提取锂具有重大意义。在盐湖提锂的各种方法中,吸附法具有选择性高、经济性好、工艺成熟度高的优势,发展高性能的吸附材料是该方法的关键,其中钛系离子筛被认为是很有发展前景的一类吸附材料。全面综述了近年来钛系离子筛用于盐湖卤水提锂的研究进展,重点阐述了钛系离子筛的结构、吸附机理、合成与改性方法以及成型方法,对钛系离子筛应用中存在的问题进行了分析、归纳,对其未来发展方向进行了展望,以期充分挖掘钛系离子筛的优势,实现其在盐湖提锂中的规模化应用。

马家柚柚皮果胶的提取及其吸附Pb(Ⅱ)性能研究

以江西特色马家柚柚皮为原料,采用水提法、盐酸法和柠檬酸法分别提取马家柚柚皮中的果胶,分析果胶的理化性质,并探究不同果胶对Pb(Ⅱ)的吸附性能及吸附机理,明确初始pH值、初始离子浓度、吸附时间等因素对Pb(Ⅱ)吸附率的影响。结果显示,柠檬酸法提果胶(CEP)的提取率最高为28.62%,其次是盐酸法(HEP,12.68%)和水提法(WEP,12.13%)。此外,CEP的酯化度(58.20%)和分子质量(598.40 ku)显著低于WEP和HEP(P<0.05),表明CEP具有较多的羧基和较高的溶解性。3种提取方法得到的果胶吸附Pb(Ⅱ)的最佳pH值为5.0,并在吸附120 min后达到平衡。此外,CEP对Pb(Ⅱ)的吸附率显著高于WEP和HEP。3种提取方法得到的果胶吸附等温线均符合Langmuir单层吸附模型,其吸附动力学均符合拟一级动力学模型,对Pb(Ⅱ)的吸附是物理和化学吸附共同作用的结果。结论:果胶的理化特性及其对Pb(Ⅱ)的吸附能力与提取方法密切相关,其中CEP对Pb(Ⅱ)具有较高的吸附率,可作为低成本、高效、天然环保型的Pb(Ⅱ)吸附剂。

食品中重金属脱除技术的最新研究进展

食品重金属污染问题屡见不鲜,重金属在人体内积累后,会严重损害人体的神经系统和肝肾功能。如何去除食品重金属污染,已成为当今世界范围内一个重要的食品安全问题。因此,开发食品中重金属脱除技术对于保障食品安全具有重要意义。常见食品中重金属脱除技术根据原理可分为物理处理法、化学浸提法、微生物法和吸附法等。近年来,食品中重金属脱除技术发展较快,尤其是在吸附法中出现了很多高效、绿色和选择性高的吸附材料。本文总结了食品中各类重金属脱除技术,重点介绍各种技术的研究新进展以及其优缺点,为食品中重金属污染物的脱除提供基础参考,同时有助于促进脱除技术的新发展,并为保障食品安全提供新思路。

地电化学勘查法在山西五台地区代银掌金多金属矿的试验研究

为了解决山西五台县代银掌矿区周边及深部找矿问题,在矿区选取6号、8号和12号3条勘探线剖面开展了地电化学方法试验研究,对通电(偶极地电提取)和不通电(泡塑吸附提取)条件下的地电化学方法试验进行了对比分析,验证了该方法在代银掌金多金属矿区找矿中的可行性以及外加电场对勘探效果的影响。研究结果表明:地电化学提取异常在已知金矿体上方显示清晰,与金矿体的赋存位置对应良好,勘探效果显著,说明在山西五台地区运用地电化学方法寻找隐伏金矿床是有效可行的。外加电场确实提高了地电化学提取效率,探测深度也大于不通电下的吸附提取,更加灵敏,对隐伏矿体和弱矿化异常都能有明显显示,异常与深部矿体的赋存位置对应度较高,提取到的矿体信息更加全面完整,对进一步分析地下矿体位置和展布形态有很好的效果,在深部找矿预测中可起到较好的指示效应。

炭黑中18种多环芳烃含量的测定方法研究

对炭黑中18种多环芳烃(PAHs)含量测定的国家标准方法进行验证,同时提出改进方法。结果表明:甲苯基本可以提取到炭黑中相对分子质量较小的10种PAHs,测定结果准确,但炭黑对相对分子质量较大的PAHs存在吸附作用,导致甲苯无法对其完全提取,同时炭黑对内标物3产生一定的吸附,造成内标物溶液PAHs质量浓度减小,采用内标物溶液在样品制备完成后加入的方式可提高测定准确性;相同生产线的同种炭黑的甲苯抽出物透光率越大,炭黑中的PAHs含量越小,不同炭黑的甲苯抽出物透光率与其PAHs含量没有相关性。

典型湖库底泥对氮吸附特性的影响

以吉林省长春市新立城水库为对象,采用连续分级法研究土壤及底泥中的游离态氮(FN)、可交换态氮(EN)、酸解态氮(HN)和残渣态氮(RN)之间的关系,探讨土壤和底泥对氮的吸附等温线、吸附动力学、吸附热力学及不同pH和有机质对氮吸附量的影响。结果表明:富营养化湖库底泥中FN、EN和HN的含量均高于新立城水库底泥和土壤,试样中氮素的稳定性为新立城水库底泥>土壤>富营养化水库底泥。对NH+4-N的吸附动力学可通过准二级反应动力学方程来表示,新立城水库底泥、富营养化湖库底泥和土壤的吸附平衡时间大致为20min,平衡吸附量分别为375.887,156.287,364.966μg/g,等温线可以通过Langmuir方程进行描述,底泥对NH+4-N的平衡吸附量与底泥中游离态氮和可交换态氮含量之和呈显著负相关,相关性系数为0.901 6;吸附热力学表明,随着温度的升高,吸附量逐渐减少,说明样品在完成物理吸附的同时还存在一个弱放热反应。样品对NH+4-N吸附量随着pH的增加而增大,pH在平衡吸附量对土壤的影响要高于底泥,底泥对NH+4-N吸附量随着有机质含量及温度的升高而降低。

用AI-9吸附剂从盐湖卤水中吸附锂的试验研究

研究了用AI-9吸附剂从盐湖卤水中吸附锂,考察了卤水温度、卤水中锂离子质量浓度、接触时间、进液方式对锂吸附率的影响以及吸附剂的破碎情况。试验结果表明:在卤水温度20℃、卤水中锂离子质量浓度较高(350mg/L)条件下,吸附接触10min,卤水以上进液方式运行,吸附剂的工作容量和工作效率都较高,且破碎率较低,可以满足从盐湖卤水中提取锂的工业生产要求。

中药佩兰体外抗病毒有效部位筛选

目的:在细胞水平下,通过抗病毒实验,筛选佩兰最佳提取方法及敏感病毒株,并确定分离纯化效果最佳的大孔吸附树脂型号,为进一步分离非挥发油类抗病毒成分奠定基础.方法:先通过水提法、水提醇沉法、醇提法、醇提水沉法、乙酸乙酯提取法获得粗提物,在细胞水平下,由显微镜观察细胞病变效应(CPE),噻唑蓝(MTT)法染色,酶标仪测定吸光度值,通过比较治疗指数(TI),对肠道EV-71病毒、单纯疱疹Ⅰ型病毒、柯萨奇病毒B5、呼吸道合胞病毒进行体外抗病毒筛选;其次通过大孔吸附树脂分离法,以蒸馏水、体积分数为25%、50%、75%的乙醇作为洗脱剂冲洗树脂柱,筛选分离纯化效果最好的大孔吸附树脂.结果:经初步筛选,水提醇沉法中的沉淀对肠道EV-71病的抑制作用最强,TI为84.631;通过大孔吸附树脂法得,AB-8弱极性大孔吸附树脂对佩兰的分离纯化效果最好,其中体积分数为25%乙醇洗脱部位的T1值可达127.001.结论:体积分数为25%乙醇洗脱部位是佩兰抑制肠道EV-71病毒的最佳有效部位.

低级脂肪醇与水的分离方法研究进展

介绍了用于分离醇 /水混合物的渗透汽化法、蒸汽渗透法、共沸精馏法、萃取精馏法、超临界萃取和吸附法 ,具体分析了各类方法的特点和应用前景。

响应曲面法优化白木香叶总黄酮提取工艺及其纯化

以白木香叶为原料,利用乙醇水溶液浸提法,用芦丁为对照品,硝酸铝作显色剂,测定提取液在510 nm波长处的吸光度,来检测白木香叶总黄酮的提取率。单因素实验考察了乙醇体积分数、提取温度、液料比和提取时间4个因素对白木香叶总黄酮提取得率的影响,在此基础上,通过响应曲面法优化得到白木香叶总黄酮提取的最佳工艺条件。利用大孔吸附树脂对白木香叶总黄酮进行分离纯化,以饱和吸附量、吸附率和解吸率作为评价指标,比较了D101、AB-8和S-8 3种极性不同的大孔吸附树脂对白木香叶总黄酮的分离纯化效果,得到了分离纯化效果最佳的树脂,并研究了其吸附时间与吸附率的关系。结果表明:1)白木香叶总黄酮最佳提取条件为80%的乙醇、提取温度65℃、液料比20 m L/g、提取时间3 h,此条件下,白木香叶总黄酮得率为4.83%;2)非极性或弱极性的大孔吸附树脂更适合白木香叶总黄酮的分离纯化;3)D101大孔吸附树脂对白木香叶总黄酮具有较好的纯化效果,总黄酮纯度提高到纯化前的2.8倍。

菜籽油脱臭馏出物中天然V_E和植物甾醇提取工艺研究

不同的脱臭馏出物脂肪酸含量差别很大,为充分利用其中的天然VE和植物甾醇,针对脂肪酸含量低的菜籽油脱臭馏出物,采用酒精萃取天然VE。90%酒精、pH4.0,液料比4L/kg,在60℃、120r/min下搅拌萃取20min,VE提取率达68.82%,浓缩24.48倍。萃余物水相皂化,碱料比0.2kgNaOH/kg,水料比5L/kg,80℃下皂化8h后,经盐水洗涤,用乙酸乙酯萃取不皂化物中的植物甾醇,液料比7L/kg脱臭馏出物,在50℃、120r/min搅拌下萃取40min,萃取液1000r/min离心15min,甾醇提取率达75.97%,浓缩20.3倍。针对脂肪酸含量高的脱臭馏出物,2%碱水洗至酸价测不出,再用硅胶吸附法浓缩VE。硅胶用量为原料的3倍,吸附溶剂6号溶剂油用量9L/kg原料,在30℃下吸附1.25h,解吸溶剂石油醚/乙醇(1∶4)用量7L/kg原料,于室温下解吸0.75h,VE提取率达65.02%,浓缩12.4倍。在上述硅胶中用乙醇在室温下解吸0.75h,乙醇用量32L/kg原料,甾醇提取率达73.46%,浓缩10.4倍。两种工艺均取得了较好的效果。