异戊醇从氧化物-磷酸体系中萃取磷酸的动力学研究

采用上升液滴法研究了异戊醇从氯化物－磷酸体系中萃取磷酸的动力学，结果表明磷酸的初始正向萃取速率随两相界面积、水相初始磷酸、盐酸浓度的增大而增大，异戊醇对磷酸的萃取可能属扩散控制模式。在实验基础上建立了如下的萃取动力学方程：Ｒｐ＝４．７１９×１０－８Ｃ１．８０２ｐＣ１．００４ｃｌ，其计算值与实验值的相对标准偏差为５．０２％。     

用杂醇油萃取磷酸的研究

对杂醇油萃取磷酸进行了研究。测定了磷、钙、氯、氟在两相中的分配系数和分离系数。实验表明,杂醇油对磷酸、盐酸具有较强的萃取能力,对钙具有很好的分离效果     

振动筛板塔中杂质对湿法磷酸萃取体系的影响

利用热法磷酸配制模拟湿法磷酸,并用湿法磷酸在振动筛板塔中进行了4级萃取分离实验,考察了铁,硫,氟在不同萃取级数时对磷酸萃取率和杂质分离系数的影响.结果表明,随着相比提高,磷酸萃取率由12%上升至65%,且有机相的磷酸含量由12%降至3%P2O5.对多级萃取体系,单个和多种杂质共存时,随着萃取级数的增加,磷酸萃取率也随之升高到75%以上,杂质分离系数升高至0.70左右,但在多种杂质共存体系下,在反应级数大于3时,分离系数随之下降.3级分离萃取时,磷酸的萃取率能达到75%,而对Fe3+和SO2-4分离系数最高达0.55和0.10左右,达到很好的净化分离湿法磷酸和杂质的效果.     

磷酸的溶剂萃取法净化

在全面调研国内外现有的湿法磷酸净化技术的基础上,实验比较了不同萃取剂(正丁醇、TBP、异丁醇和异戊醇)对于磷酸萃取的效果,结果表明,正丁醇对磷酸的萃取效果最好,温度的提高会使磷酸在两相的分配系数略有下降. 溶剂萃取磷酸主要以分子形式进行,因此无机强酸的加入有利于提高磷酸在两相的分配. 比较了正丁醇萃取纯磷酸和粗磷酸的差别,分析了其原因. 正丁醇对金属离子几乎没有萃取效果,因此,溶剂法可以作为一种有效的净化磷酸的方法.     

工业废磷酸抛光液萃取回收制取工业级磷酸的研究

工业废磷酸洗液中磷酸含量平均为500 g/L,并含有一定量的Cu2+、Fe3+、Al3+、Zn2+、SO42-、NO3-、CH3COO-等杂质离子,加碱中和、沉淀等处理后排放会造成磷资源的浪费。通过浓缩、萃取、洗涤、反萃取、一次蒸发、碳酸钡脱硫、活性炭脱色、二次蒸发等系列处理后,杂质的含量能完全降低到工业磷酸的要求,磷酸的浓度和色度都符合国家工业磷酸标准。     

磷酸萃取过程模拟模型的开发及应用

磷酸萃取过程模拟模型,主要用于磷酸萃取生产过程的分析、研究。磷酸萃取过程模拟包括磷矿石的Fe2O3、Al2O3、MgO含量与磷矿物类型的关系,磷矿石的化学反应性质和化学加工性能与磷矿物类型和磷酸萃取工艺条件的关系,以及萃取磷酸的多元体系理论。该过程模拟证明:任何多元体系在等温等蒸气压条件下,都由若干个单位体系组成,多元体系的性质为各单位体系性质的加和;二水磷石膏转化成半水的温度,与体系能量系数呈线性相关;磷酸萃取装置生产能力和冷却效率,取决于反应温度。应用和验证结果说明磷酸萃取过程模拟模型,是一个理论研究与生产实践相结合的模型,无论是在提高装置生产能力、降低萃取磷酸杂质含量,或是降低能耗和污水排出量方面,都具有显著模拟效果和实用价值。     

溶剂萃取法净化湿法磷酸的研究

研究了在用磷酸三丁酯作为主要萃取剂时萃取塔的结构参数和操作参数对萃取效率的影响，比较了洗涤条件对杂质离子的脱除效果，以及不同条件下反萃效果的差异。实验结果表明：萃取效率不会随着振动频率的增大而增大，当萃取酯中有夹带酸时振动频率越小萃取率就越大，萃取塔筛板间距为5．5cm时萃取效果最好；铵盐和钠盐的脱除硫酸根离子能力大致相同，加大它们的浓度或缩小洗涤相比有利于脱除硫酸根离子，反萃取操作容易。     

Uranium Extraction from Phosphoric Acid Using Bifunctional Amido-Phosphonic Acid Ligands

Ligand systems containing amido-phosphonic acid moieties were synthesized for subsequent U(VI) extraction from phosphoric acid solutions. Studies have shown that the efficiency of extraction (distribution ratios and selectivity of U(VI) over Fe(III)) is influenced by the nature of the N-dialkyl substituents and the length and nature of the spacer. A structure-activity approach resulted in the identification of a specific ligand called DEHCBPA that exhibited larger D-values than the corresponding URPHOS reference system. The distribution ratios for U(VI) extraction increased considerably with a branched N-dialkyl chain when a steric hindrance was introduced into the methylene bridge of the amido-phosphonic acid ligands.     

膜分散萃取净化湿法磷酸的实验研究

采用名义孔径为20μm的烧结网作为分散介质,以水/磷酸/TBP+异丙醚和水/磷酸/TBP+煤油为体系,研究了磷酸浓度、混合液总流量、相比及不同萃取剂对萃取率的影响。实验结果表明:萃取率随磷酸浓度的增高而增高;随流量的变化而影响较小;随相比的增加而增加;在相同条件下的萃取效果是:TBP+异丙醚(25%)>TBP+异丙醚(50%)>TBP+煤油。     

正丁醇萃取磷酸的微分散过程与传质系数研究

采用受力分析的方法建立了微分散液滴直径计算模型,以正丁醇/磷酸/水为实验体系,研究了微分散法萃取磷酸的传质特性,依据传质理论计算出了各实验条件下的传质系数及传质速率。研究结果表明:在微分散条件下,液滴直径随分散相流量的增大而减小;直接影响传质系数的因素主要是进口酸浓度、物性、相比、液滴直径、两相流量;采用准数关联出传质系数关联式为:Sh=9.01×10-8Sc1.612Re0.6876p1.027,计算值与实验值相对误差小于10%,为微分散萃取磷酸技术的深入研究提供了理论基础。     

氯化物-磷酸体系中异戊醇萃取磷酸的动力学研究

采用上升液滴法研究了氯化物-磷酸体系中异戊醇萃取磷酸的动力学,考察了两相接触面积和水相中磷酸、盐酸初始浓度对磷酸萃取速率的影响.结果表明:磷酸的初始正向萃取速率随着两相界面积和水相磷酸、盐酸初始浓度的增大而增大,异戊醇萃取磷酸可能属扩散控制模式,磷酸的初始正向萃取速率与水相中磷酸浓度呈准二级反应,与盐酸浓度呈一级反应.经线性最小二乘法回归实验数据,得出25℃时异戊醇萃取磷酸的动力学方程为Rp=4.719×10-8c1.802pc1.004Cl,其速率常数的计算值与实验值的相对标准偏差为5.02%.     

磷酸快速萃取原理概述

磷矿酸解反应并非是离子间的交换,而是功能基团之间的交换。因此,磷酸萃取过程的P2O5萃取率、磷酸及后继产品性质、磷石膏结晶晶形和过滤性能与磷矿物特性有关。影响装置生产能力的主要因素是泡沫而不是反应时间和温度;磷酸快速萃取技术的核心是提高萃取和料浆过滤系统的温度。     

反胶团萃取磷酸溶液中的镁

研究了萃取剂二壬基萘磺酸(DNNSA)从磷酸介质中萃取Mg(Ⅱ)的性能.考察了萃取时间、水相P2O5浓度、萃取剂浓度、初始镁离子浓度、萃取温度等因素对萃取的影响.研究表明:当萃取剂浓度为0.5mol·L-1时,混合40min后,萃取率E基本保持不变,可视为萃取过程达到平衡;该萃取过程为阳离子交换反应,磷酸浓度越高萃取越难,该法适用于低浓度磷酸的净化;萃取反应为吸热反应,计算得到了DNNSA从磷酸介质中萃取Mg(Ⅱ)的过程热效应(△H1)为37.04KJ·mol-1;萃取分配比随萃取剂浓度的增加而增大,这说明萃取的镁离子不是简单地增溶入DNNSA的反胶团,而是与反胶团发生了化学反应.用Levenberg-Marquardt算法进行非线性回归拟合确定了萃合物的组成为MgD2·6HD,萃取的表观平衡常数(K)为59.60.     

萃取磷酸生产风险分析及控制措施

萃取磷酸生产中所涉及的危险化学品、大型机械、高速运转设备均存在设备腐蚀、火灾爆炸、人体伤害等风险,应采取有效控制措施予以防范。阐述了这些危险化学品的理化特性,分析了在生产过程中可能引发的腐蚀、火灾、爆炸、人体伤害等风险性．提出了相应的风险控制措施,以确保安全生产。     

萃取净化盐酸法制备磷酸工艺研究

以盐酸酸解磷矿粉制得粗磷酸为基础,采用磷酸三丁酯和煤油混合溶剂萃取与化学沉淀法相结合的工艺对粗磷酸进行净化处理,通过精制、浓缩、除杂、脱色后可制得食品级磷酸产品。研究结果表明:试验制得的产品磷酸质量分数为85.2%,各项指标不仅达到了工业级磷酸标准要求,而且达到了食品级磷酸标准要求。     

活性硅对湿法磷酸工艺的影响

论述了活性SiO2对湿法磷酸生产的结晶、过滤、设备腐蚀、结垢以及净化等操作过程的影响,同时报道了用硅藻土脱氟的试验研究。结果表明,当钠型硅藻土助滤剂的添加量在8.00 g/L、絮凝剂的添加量在0.10g/L左右时,湿法磷酸脱氟完全可以达到饲料级磷酸指标。     

湿法磷酸溶剂萃取法工艺的研究

研究了溶剂萃取法净化湿法磷酸的工艺。试验结果表明,以异丙醚和磷酸三丁酯作为萃取剂对用硫酸分解磷矿制得的浓缩磷酸进行了多级逆流萃取及反萃取,可以得到高浓度净化磷酸。该工艺具有较好的经济效益,为湿法磷酸的净化提供了一条较好的途径。     

Study of Mono-(2-ethylhexyl) Phosphoric Acid and Neutral Organophosphorus Synergists for Extraction of Uranium from Phosphoric Acid Solution

Abstract

The distribution of uranium(IV) and uranium(VI) between phosphoric acid solution and mono-(2-ethylhexyl) phosphoric acid (H₂MEHP)-trioctyl phosphine oxide (TOPO), and mono-(2-ethylhexyl) phosphoric acid-dibutyl butyl phosphonate (DBBP) in kerosene diluent has been investigated. The effects of extractant composition, phosphoric acid concentration, temperature, uranium concentration, and shaking time on the uranium extraction have been examined. Reductive extraction and oxidative stripping processes for the separation and concentration of uranium from phosphoric acid solution with synergic systems of H₂MEHP-TOPO and H₂MEHP-DBBP are proposed and discussed.     

萃取磷酸生产装置的尾气干法处理工艺

针对目前国内萃取磷酸生产所产生的含氟尾气处理大多采用湿法工艺二水物流程存在的问题,以及环保要求的日趋严格,介绍了采用尾气干法处理的工艺流程、主要设备及操作控制参数,并阐述了该工艺的优缺点,认为这是一项具有良好发展前景的环保技术。     

磷酸萃取料浆应用立式压滤机脱水的试验研究

对磷酸萃取料浆用立式压滤机脱水、洗涤进行了试验研究,对试验结果进行了分析,认为立式压滤机可以替代其它脱水设备对磷酸萃取料浆进行脱水处理。