萃取法制备工业级磷酸二氢铵-萃取剂的反萃取研究

本课题以高效的2-乙基己基磷酸(D2EHPA)为萃取剂,采用溶剂萃取法来提取MAP溶液中的Mg2++杂质,从而实现生产高品质MAP的目的;但是实现其产业化的难点之一,就是反萃取剂的选择,而在选择反萃取剂时关键是实现络合物D2EHPA-Fe3+的有效分离,因为络合物D2EHPA-Fe3+是非常稳定的,而且Fe3+的富集能使萃取剂老化.因此,选择有效的反萃取剂来实现D2EHPA的循环回收利用是非常有必要的.以H2SO4+添加剂A为反萃取剂,通过考察反萃取剂浓度,相比,反应温度,反应时间,搅拌速度等对反萃取Fe3+反萃取率的影响,求得最佳工艺条件为H2SO4浓度:4mol· L-1,反应温度45℃,相比为1∶1,搅拌速度550r· min-1,搅拌时间0.5h.     

D2EHPA萃取回收Cr(Ⅲ)的研究

以回收废水中Cr(Ⅲ)为目的,选择2-乙基己基磷酸(D2EHPA)为萃取剂,煤油为稀释剂,进行了萃取回收Cr(Ⅲ)的实验研究.考察了皂化剂种类、溶液pH值、助溶剂种类、萃取剂浓度等因素对于萃取平衡影响以及三种无机酸、两种有机酸对于负载Cr(Ⅲ)的D2EHPA反萃效果的影响.结果表明,pH值是影响D2EHPA/煤油萃取Cr(Ⅲ)的重要因素, 在pH＜2时,D2EHPA几乎不萃取Cr(Ⅲ),通过萃取剂的皂化,提高水相pH值,可以实现D2EHPA萃取Cr(Ⅲ).随平衡水相pH值的升高,D2EHPA显示出良好的萃取效果.NaOH溶液作为皂化剂比氨水的分相效果好.加入助溶剂后萃取效率提高,其中10%～20%正辛醇是适宜的助溶剂选择.D2EHPA/正辛醇/煤油萃取Cr(Ⅲ)后立即用无机酸或有机酸反萃,其中硫酸、盐酸或草酸的反萃率能够达到90%以上.     

对叔丁基杯[4]芳烃乙酸萃取磷酸二氢铵溶液中Mg~(2+)的研究

通过考察对叔丁基杯[4]芳烃乙酸,以及与其它萃取剂形成酸加酸、酸加碱、酸加中性混合萃取剂对磷酸二氢铵溶液中Mg2+萃取分配比的影响,选出萃取Mg2+的适宜萃取剂对叔丁基杯[4]芳烃乙酸;通过考察杯芳烃及其衍生物分子结构同,研究了对叔丁基杯[4]芳烃乙酸从磷酸二氢铵溶液中萃取Mg2+的反应机理,通过考察溶液pH值对萃取平衡分配比的影响,证明了对叔丁基杯[4]芳烃乙酸萃取Mg2+符合阳离子交换机理;通过考察反应温度对分配比的影响,求得了萃取热焓为16.23 kJ·mol-1,自由能为-31.24 kJ·mol-1和熵变为138.40 kJ·mol-1·K-1.同时考察了萃取剂初始浓度、水相Mg2+浓度、相比等影响因素对萃取分配比的影响,得到了萃取Mg2+的适宜工艺条件;经用实际湿法磷酸的氨中和液实验,结果表明,在最佳工艺条件下,经过二级萃取,就可以制取优品级NH4H2PO4(MAP).     

酸性有机磷萃取剂对镓的萃取研究

水相初始pH值=2. 0时,0. 3 mol/L的酸性有机磷萃取剂基本可以实现对盐酸溶液中镓的完全萃取,且萃取能力遵循萃取剂的酸度顺序:D2EHPA(99. 2%) PC88A(98. 3%) Cyanex 272(76. 9%)。随着水相初始pH值升高,越来越多的镓被萃取到有机相,且由于氢离子的释放导致较高的平衡pH值。通过FT-IR分析了D2EHPA的P=O及P-O的吸收峰明显大于PC88A、Cyanex 272。另外,3mol/L的盐酸溶液作为反萃剂对D2EHPA、PC88A、Cyanex 272的负载有机相进行反萃时,镓的反萃率达到最高,分别为81. 7%、85. 5%、93. 5%。最后,利用斜率分析法推导出三种酸性含磷萃取剂的萃取机理方程式:Ga(OH)_(2,org)~++(HA)_(2,org)=Ga(OH)_2A·(HA)_(org)+H_(aq)~+。     

三烷基氧膦与二(2-乙基己基)磷酸协萃对氨基苯酚的研究和应用

为考察复合萃取剂萃取两性官能团溶质的协萃机理,以对氨基苯酚(PAP)为分离溶质,三烷基氧膦(TRPO)+二(2 乙基己基)磷酸(D2EHPA)+庚烷为萃取剂进行了萃取平衡特性的研究。结果表明,该萃取剂萃取PAP时,具有明显的协萃效应。协萃机理为TRPO与PAP的中性分子以及D2EPHPA与PAP的中性分子和阳离子反应生成(HP)2·NH2—C6H4—OH·TRPO或者P·NH3—C6H4—OH·TRPO萃合物;萃取剂中D2EHPA与TRPO的适宜协萃比为1∶3;pH是影响萃取能力的关键因素,起始pH值条件下PAP分子形态摩尔分数较大的pH值区域(6—8),分配系数出现极大值;采用适宜的萃取剂组成对PAP的工业生产废水进行处理,可有效去除废水中的PAP和苯胺。     

必特螺旋霉素萃取过程研究

从热力学角度考察了温度、pH值、NaH2PO4质量分数对不同溶剂体系中必特螺旋霉素溶解度的影响,研究了磷酸盐缓冲液萃取石油醚洗脱液中必特螺旋霉素过程工艺特性,详细考察了温度、pH值、NaH2PO4质量分数等诸因素对萃取过程分配系数α的影响。萃取实验选择H3PO4-质量分数0.7%NaH2PO4缓冲溶液为萃取剂,以A/O相比=1/10进行萃取。研究发现:萃取过程最佳pH值范围为2.0—2.2,萃取分配系数α随着温度的升高而变小,萃取过程为放热过程,低温与较高的NaH2PO4质量分数有利于萃取过程的进行。在实验基础上推导并建立了萃取分配系数α与pH值及温度T函数关系α-pH及α-T理论数学模型,并用Matlab软件拟合得到α-pH-T函数关系式。     

二(2-乙基己基)磷酸萃取L-色氨酸

以二 (2 -乙基己基 )磷酸 (D2EHPA) -正辛烷 (体系A)及D2EHPA -正辛醇 +正辛烷 (体系B)萃取L -色氨酸为对象 ,研究了D2EHPA浓度、L -色氨酸初始浓度、稀释剂组成以及pH值对萃取平衡分配系数的影响 .结果表明 ,在实验研究涉及的pH值 (1.0     

二（2-乙基己基）磷酸/磷酸三丁酯复合萃取剂协萃对氨基苯甲酸

为强化两性官能团化合物的萃取分离性能,以对氨基苯甲酸（PABA）为被分离溶质,二（2-乙基己基）磷酸（D2EHPA）/磷酸三丁酯（TBP）/正庚烷的混合物为萃取剂进行了萃取平衡特性的研究,考察了溶液的pH值、D2EHPA浓度、TBP浓度对于萃取平衡的影响,建立了复合萃取剂协同萃取PABA的萃取平衡分配系数的表达式.结果表明,D2EHPA/TBP/正庚烷复合萃取剂萃取PABA具有明显的协萃效应,协萃机理为D2EHPA及TBP分别与PABA的Lewis碱性官能团（—NH2）和Lewis酸性官能团（—COOH）缔合形成亲油性更强的萃合物,且D2EHPA与TBP的浓度差异越小,协萃效应越明显.根据萃取平衡分配系数表达式拟合求取了表观萃取平衡常数,复合萃取剂的值远大于D2EHPA、TBP单独作为萃取剂的值,进一步证明了本文提出的协萃机理.     

醇与离子液体二元双水相体系萃取四环素

以异丙醇、NaH2PO4和1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸（[Bmim]BF4）离子液体来构成醇与离子液体二元双水相体系,用于萃取水体中的四环素。考察了NaH2PO4含量、pH值、离子液体含量以及四环素质量浓度对四环素萃取效果的影响。结果表明,当体系的pH在4.0~5.0,NaH2PO4含量为36%,四环素的质量浓度在65~95 mg/L时,体系对四环素的萃取率可达91.98%~94.98%,分配系数可达82.135~130.315。     

离子液体萃取电镀污泥浸出液中的Co2+

合成了萃取剂[Phos-C_5-NMM][NTf_2],并研究了其对Co~(2+)的萃取情况。通过正交试验,得到最佳的萃取条件为:m(萃取体系)∶m(水相)=1∶4,白油作稀释剂,m([Phos-C_5-NMM][NTf_2])∶m(白油)=1∶2,萃取时间10 min,萃取pH值5.5。与常规萃取剂P_(507)相比,[Phos-C_5-NMM][NTf_2]萃取体系对Co~(2+)的选择萃取性更高。另外,[Phos-C_5-NMM][NTf_2]在萃取过程中对浸出液的pH值及Co~(2+)的质量浓度有较宽的适应范围。