硫酸体系中N_(235)萃钒的性能及其机制研究

研究了硫酸体系中质子化的叔胺类萃取剂N235对钒萃取性能的影响及萃取机制。实验过程中考察了萃取振荡时间、水相初始p H、萃取剂浓度、SO2-4浓度对钒萃取性能的影响。结果表明:在有机相组成为5%N235+5%仲辛醇+90%磺化煤油,相比(O/A)为1∶2的条件下,N235萃取钒的平衡时间为2 min;水相初始p H在2.5~4.0之间时,钒的萃取率随初始p H的增大略微下降;当初始p H为2.5时,钒的萃取率达到最大,为94.46%。SO2-4离子浓度对萃取率有一定的影响,萃取率随其浓度的增加而减小;萃取率随着N235初始浓度的增加而增大,浓度过大不利于萃取过程的进行。当水相p H为2.0~4.0时,水相中钒主要以H2V10O4-28,HV10O5-28等络合阴离子形式存在。采用饱和容量法和等摩尔系列法研究了N235对钒的萃取机制,当水相平衡p H值为2.0时,萃合物中钒与N235的摩尔比,即萃合比([V]/[N235])为2.5;平衡p H为4.0时,萃合比为2.0,并分别得到了相应的萃取方程。     

1,10-双(1′-苯基-3′-甲基-5′-氧代吡唑-4′-基)癸二酮-〔1,10〕萃取钒(Ⅴ)的研究

本文研究了1,10-双(1′-苯基-3′-甲基-5′-氧代吡唑-4′-基)癸二酮-〔1,10〕(H_2A)在硝酸中萃取钒(V)的机理。测得萃合物的组成为 VO_2·HA,计算了萃取平衡常数。当有正丁醇存在时,由于溶剂化萃合物 VO_2·HA·C_4H_9OH 的生成,使 H_2A 对钒(V)的萃取速度加快,萃取率也有较大提高,萃取平衡常数也较无含氧溶剂存在时大几个数量级。在有机相中的萃合物呈红色,据此,建立了新的萃取光度法测定微量钒(V)。讨论了含氧溶剂对显色体系的增敏作用。     

用N235从盐酸溶液中萃取Fe3+

研究了用N235从盐酸溶液中萃取Fe~(3+),考察了有机相组成、溶液pH、相比、Fe~(3+)浓度对第三相形成的影响。结果表明:以33%N235+67%煤油的混合物为萃取剂条件下,Fe~(3+)萃取率随溶液pH和相比(Vo/Va)增大而降低、随Fe~(3+)浓度升高而升高;萃合物主要集中在第三相;N235萃取HCl生成R_3NH~+·Cl~-的同时水也进入第三相,而N235萃取FeCl4-时没有水进入第三相;萃合物的组成为3R_3NH+·FeCl_4~-·2H_2O。当溶液pH≥1时,少量Fe~(3+)可能以水解产物形式被萃取。     

硫酸体系中N235萃取钒的机理研究

在硫酸体系中通过饱和容量法和斜率法研究了N235萃取钒的机理。结果表明,负载有机相中钒与N235的摩尔比约为2.5,萃合物组成为[R3NH]4[H2V10O28],萃取反应平衡常数为195.434L·mol-1·s-1,ΔH=-10.683kJ/mol,ΔG=-13.076kJ/mol,ΔS=8.023J/(mol·K),升高温度不利于钒的萃取。     

叔胺N235从石煤酸浸液中分离富集钒

研究了用叔胺N235从石煤硫酸浸出液中萃取钒工艺,考察了萃取剂组成、萃原液p H值、萃取时间,反萃取剂组成、反萃时间等因素对萃取率及反萃率的影响,并探究了萃取与反萃过程中钒离子与杂质离子的分离效果。试验结果表明:对于钒质量浓度为1.89 g·L~(-1)的含钒酸浸液,用20%N235+5%TBP+75%磺化煤油作萃取剂,在p H为1.7、相比O/A=1∶3条件下萃取2 min,钒单级萃取率在90%以上,经过两级逆流萃取,钒的总萃取率达到98%以上;对于负载9.92 g·L~(-1)钒的有机相,用6%Na_2CO_3溶液作反萃剂反萃钒,控制相比O/A=3∶1,反萃时间4 min,钒的单级反萃率达58%,经过两级反萃取,钒的反萃率达到99%以上,同时与杂质离子有较好的分离效果,其中对铁、铝、镁的总去除率达到99%以上,对磷、硅的总去除率达到60%以上。该反萃液通过铵盐沉钒后所得五氧化二钒产品质量达到YB/T 5304-2011冶金98级标准。     

N235从石煤提钒酸浸液中直接萃取钒

研究了N235从石煤硫酸浸出液中直接萃取钒的工艺参数,考察N235体积分数、萃取时间、萃取温度、相比等对钒萃取率的影响。结果表明,最佳萃取工艺参数为:N235体积分数40%、有机相与水相相比1∶4、25℃萃取6min,钒两级总萃取率为97.82%;以0.8mol/L的碳酸钠溶液为反萃剂、有机相与水相相比3∶1、在25℃反萃6min,钒两级总反萃率大于99%,钒与其他主要杂质元素分离。     

伯胺N1923从H_2SO_4溶液中萃取Ti(Ⅳ)的研究

本文研究了伯胺 N1923从 H_2SO_4溶液中萃取 Ti(Ⅳ)的机理。用斜率法、等摩尔系列法、饱和法等确定萃合物的组成为(RNH_3)_3Ti(OH)_3(SO_4)_2。观察了温度对萃取平衡的影响及萃合物的 IR、NMR 谱。     

石煤提钒沉钒母液的循环利用研究

通过对江西某石煤提钒沉钒母液的性质分析,系统考察了沉钒母液的循环利用对反萃现象、反萃剂H~+浓度、V的反萃率、V2O_5产品质量等影响,确定了该沉钒母液的循环利用方式。研究表明:沉钒母液中含有高浓度的Al,SO_4~(2-),NH~+_4等离子,不经处理直接返回提钒工艺的反萃阶段,会析出NH_4Al(SO_4)_2·12H_2O晶体,给原有提钒工艺带来反萃率下降、反萃现象异常等不利影响;采用石灰乳中和法调节沉钒母液的p H值至10,固液分离后将处理液中加入硫酸配制成8%稀H_2SO_4溶液,作为反萃剂返回提钒作业,可实现沉钒母液的循环利用;在沉钒母液循环利用的过程中反萃现象正常,反萃剂的H~+浓度在2.75~2.85 mol·L~(-1)波动,V的反萃率维持在99.2%~99.3%波动,V2O_5产品质量均可达到GB3283-1987(V2O_5-98)的标准。     

P507-N235混合萃取剂分离石煤酸浸液中钒与铁

研究了P507-N235混合萃取剂分离石煤酸浸液中钒与铁的工艺,考察了N235/P507浓度、萃原液pH、萃取时间、相比(A/O)对钒、铁萃取率及钒铁分离效果的影响。结果表明,采用0.4 mol/L P507,0.8mol/L N235为萃取剂,磺化煤油为稀释剂,pH=1.7,萃取时间5min,A/O=5/1,经4级萃取,钒萃取率可达98.36%,而铁萃取率仅为5.78%。相对现有的P204、P507单一体系,P507-N235体系具有更好的萃取能力及钒铁分离性能。     

硫磷混酸体系中钒的萃取实验研究

以某高磷钒矿直接活化硫酸浸出并经预净化的溶液作为研究对象,用N263进行萃取反萃后经过直接沉钒,制得V2O5产品.实验主要研究了水相平衡pH、萃取剂浓度、添加剂浓度、相比、逆流萃取及反萃级数对硫磷混酸体系中钒萃取率的影响.实验确定了N263最佳萃取工艺条件:有机相浓度取15%N263-5%仲辛醇-磺化煤油,O/A=1:3,常温振荡10 min,常温静置10 min,萃取平衡pH=2,经5级逆流萃取,钒的萃取率可达99.51%;最佳反萃工艺条件:反萃剂浓度取1 mol·L-1 NH4 OH4 mol·L-1 NaCl,O/A=3:1,常温振荡10 min,常温静置10 min,反萃平衡pH=8.5,经4级逆流反萃,钒的反萃率可达99.58%;经直接沉钒所得V2O5产品质量达到99.54%,符合GB3283-87V2O598质量要求.     

从石煤酸浸液中萃取分离钒钼

采用P204作为萃取剂富集分离石煤酸浸液中的钒和钼,考察了溶液pH值、反萃剂种类、反萃剂浓度、反萃相比对钒钼富集分离的影响.研究结果表明：经过Na2S2O3还原后的溶液,钒的萃取率可以达到84.1%,钼的萃取率可以达到81.1%;采用1.5 mol/L的硫酸溶液反萃负载钒和钼的有机相,钒的反萃率可以达到99%以上,钼不能被反萃;在O/A为（体积比）3∶1的条件下采用60 g/L的碳酸氢铵溶液可以将钼反萃,其反萃率为76.4%.采用不同的反萃剂,可以实现钒和钼的分离.     

过氧化氢分光光度法测定湿法提钒工艺中钒

为了提高湿法提钒工艺过程控制效率,采用以过氧钒离子(VO(O₂)⁺)显色特性为基础的过氧化氢分光光度法测定钒含量,实现了样品中钒含量的现场快速测定。首先通过在试样溶液中加入适量氢氧化钠溶液,调整溶液pH值至9～10,然后加入过氧化氢将低价态钒全部氧化至钒(V),再加入硫酸调整溶液至酸性,钒(V)与过氧化氢在室温下形成稳定的红棕色过氧钒离子(VO(O₂)⁺),于450 nm处测定吸光度。钒质量浓度在2.0~400 mg/L内与吸光度值符合比尔定律。采用实验方法测定3种湿法冶金提钒液体试样(包括钒浸取溶液、钒盐沉淀后溶液以及废水等)中钒,结果的相对标准偏差(RSD,n=10)分别为0.38%、3.5%和7.6%;与高锰酸钾氧化-硫酸亚铁铵滴定法结果相一致。     

高铅、高银酸泥中亚硫酸钠浸硒的工艺研究

酸泥中含硒、铅、银、铜、锌等金属,用亚硫酸钠浸出其中的硒。在浸出过程中,主要研究了Na2SO3浓度、温度、时间、液固比等因素的影响。结果表明,在浸出过程中,硒进入溶液,而其他元素Ag,Cu,Zn,Fe等留在浸出渣中,浸出过程具有良好的选择性,硒的浸出率达到85%～90%。并获得了浸出过程的最佳条件:Na2SO3浓度220 g·L-1,温度120～125℃,反应时间120 min,液固比4∶1。同时研究了在亚硫酸钠浸硒体系中氯化钠及碳酸钠对硒浸出率的影响,在有添加剂氯化钠的条件下,硒浸出率能达到94%～96%,氯化钠的最佳用量是20～25 g·L-1;在添加碳酸钠的条件下,硒浸出率能达到96%～98%,碳酸钠的最佳用量是60～80 g·L-1。     

提钒尾渣中钒铬的浸出与萃取

采用硫酸浸出和萃取分离从提钒尾渣中回收有价元素。结果表明,尾渣经80%质量浓度的硫酸溶液浸出后,钒、铬浸出率分别达98.2%、84.8%;以20%P204+80%磺化煤油(体积百分数)为萃取剂,对浸出液进行三级萃取并反萃后,钒的回收率可达56.2%,萃取过程中铬的损失率低于4%,萃余液水解后可得到纯度为89.6%的Cr_2O_3产品。实现了浸出液中钒、铬的分离和回收。     

用P204从废钒催化剂中萃取钒

用P204+TBP+磺化煤油体系从废钒催化剂还原酸浸液中萃取回收钒,考察萃取相比(O/A)、P204浓度及待萃液初始pH对萃取钒的影响。结果表明,P204萃取钒最优条件为:萃取剂组成20%P204+10%TBP+70%磺化煤油、相比O/A=2、料液初始pH=2.2、萃取5 min。在此优化条件下,VO2+萃取率可达98.73%。用1.5mol/L硫酸反萃6min,VO2+反萃率达93.35%,且制得V2O5产品达GB 3283-1987冶金99级V2O5的标准。     

含钒浸出液离子交换余液循环试验

以湖北某地区的石煤钙化焙烧熟料为原料,进行了焙烧熟料酸浸一浸出液净化除杂一净化液离子交换一交换余液补充硫酸酸浸一浸出液净化除杂的循环试验.考察了浸出液中SiO2、P、Cl-、SO2-4、Na+浓度和钒浸出率随余液循环次数增加的变化情况.研究结果表明,余液的循环使用对钒浸出率不产生明显影响;浸出液中的SiO2没有富集;P、SO2-4和Na+有一定的富集,其中P、SO2-4可以通过石灰中和的方式沉淀除去;Na+富集到一定程度后,在溶液中达到动态平衡,不影响溶液的循环.     

H_2SO_4-NH_4F-SbF_3粗锑电解精炼体系研究

采用循环伏安法和线性扫描技术等电化学研究方法,系统研究了电解液体系中各阴阳离子对锑电沉积过程的影响。通过测定Sb3+、NH+4、F-、SO2-4及草酸等组分不同质量浓度下体系的循环伏安曲线、稳态极化曲线及塔菲尔曲线,分析了各离子在电解过程中的电化学行为及作用,确定了H2SO4-NH4F-SbF3电解液体系合适的成分为Sb3+90~120 g/L、NH+450 g/L、F-80 g/L、H2SO4360 g/L、H2C2O44~10 g/L。在此电解液体系下进行了粗锑的电解精炼试验,阴极锑纯度为99.943 6%,达到国标1号精锑标准,阴极电流效率为97.60%。     

Anion modulation of taste responses in sodium-sensitive neurons of the hamster chorda tympani nerve

Beidler's work in the 1950s showed that anions can strongly influence gustatory responses to sodium salts. We have demonstrated "anion inhibition" in the hamster by showing that the chorda tympani nerve responds more strongly to NaCl than to Na acetate over a wide range of concentrations. Iontophoretic presentation of Cl- and acetate to the anterior tongue elicited no response in the chorda tympani, suggesting that these anions are not directly stimulatory. Drugs (0.01, 1.0, and 100 microM anthracene-9-carboxylate, diphenylamine-2-carboxylate, 4-acetamido-4'-isothiocyanatostilbene-2,2'-disulfonate, and furosemide) that interfere with movements of Cl- across epithelial cells were ineffective in altering chorda tympani responses to 0.03 M of either NaCl or Na acetate. Anion inhibition related to movements of anions across epithelial membranes therefore seems unlikely. The chorda tympani contains a population of nerve fibers highly selective for Na+ (N fibers) and another population sensitive to Na+ as well as other salts and acids (H fibers). We found that N fibers respond similarly to NaCl and Na acetate, with spiking activity increasing with increasing stimulus concentration (0.01-1.0 M). H fibers, however, respond more strongly to NaCl than to Na acetate. Furthermore, H fibers increase spiking with increases in NaCl concentration, but generally decrease their responses to increasing concentrations of Na acetate. It appears that anion inhibition applies to taste cells innervated by H fibers but not by N fibers. Taste cells innervated by N fibers use an apical Na+ channel, whereas those innervated by H fibers may use a paracellularly mediated, basolateral site of excitation.     

钼酸铵溶液化学沉淀法和离子交换法除钒研究

对采用化学沉淀法、运用A,B两种强碱性阴离子树脂交换法,从钼酸铵溶液中分离除钒的工艺条件进行了研究。研究结果表明:控制溶液pH值在8～9时,钒主要以VO 3-状态存在,沉钒效率高,偏钒酸铵沉淀纯度也高,达98.5%以上。A树脂能够深度分离钼酸铵溶液中的钒,最佳工艺条件是:控制料液pH值在7.28左右和降低Cl-浓度。Cl-与A树脂有较强的亲和力,其浓度的增加会显著降低A树脂对钒的吸附容量。在溶液pH值为7.28,几乎不含Cl-的条件下,A树脂饱和吸钒容量达到了21.73 g·L-1,此工艺可控制钼酸铵溶液中钒浓度在0.02 g·L-1以下。A树脂最高解析回收率达到98.68%,确保了钼钒深度分离后钒的回收利用效果。B树脂能够有效回收A树脂解析液中的钒和钼,其吸钒容量达到26.22 g·L-1,吸钼容量达到了71.06 g·L-1。B树脂为A树脂的优化树脂,其饱和吸附容量大于A树脂的饱和吸附容量。