逆流萃取分离金属数学模型的研究——酸性磷(膦)酸脂类萃取分离铜锌、铥镱、钬铒

本文以酸性磷(膦)酸酯类萃取分离金属的体系为对象,建立了有通用性的两相分配数学模型和分馏萃取串级数学模型。分配模型采用半经验式,根据萃取反应方程式确定变量,应用非线性多元回归方法确定有关系数,提出的函数形式简明有效,可在一定范围内纳入萃取串级计算。串级模型的实质是求解大型非线性方程组以同时满足物料衡算条件、分配平衡以及萃取(和反萃取)化学反应。编制了可以对分馏逆流萃取串级进行逐级浓度计算的通用性FORTRAN程序FCCE(Fractioncl Counter—Current Extraction),在TQ—16机上实施。对于:(Ⅰ LaCl_3—HCl—D2EHPA体系、(Ⅱ)ZnSO_4—CuSO_4—H_2SO_4—D2EHPA体系、(Ⅲ)TmCl_3—YbCl_3—HCl—D2EHPA体系、(Ⅳ)Ho(NO_3)_3—Er(NO_3)_3—HNO_3—P507体系进行处理得到初步结果。除体系(Ⅳ)的某些中间级结果外,对上述各体系进行模拟计算得出的逐级两相金属离子浓度分布,水相酸度分布,有机相未络合的萃取剂浓度分布都和相应的模拟实验相符合,得到了大量有价值的信息,实现了尽可能逼真地模拟该稳态过程的设想。 进一步的研究应从实验设计、模型分析、算法研究三个方面配合进行。