双萃取剂浸渍树脂的制备及对钒的吸附研究开题报告
2020-04-21 16:07:20
1. 研究目的与意义(文献综述)
钒是一种重要的战略资源,因其优异的物理化学性能,广泛应用于冶金、国防、航空航天、化工、电子、轻工等各个领域,有金属“维生素”之称。随着科技的发展以及钒应用领域的不断扩张,我国对钒的需求量也越来越大。含钒页岩是我国独特的一种优势钒资源,具有储量大、分布范围广的特点。从含钒页岩中提取并制备高纯度钒对我国钒产业的发展具有重要的意义。
在目前的提钒行业中,对钒资源的处理方法有很多,酸性浸出由于其较高的浸出率以及较低的能耗被广泛采用。但酸浸过程中其他的杂质离子(al(iii)、fe(ii))等也被一同浸出,从而对后续工业中钒的提取造成困难。为此,含钒酸浸液的净化富集成为页岩提钒过程中的关键步骤。
通常对含钒酸浸液的净化富集方法主要有离子交换法和溶剂萃取法。离子交换法操作简单,吸附容量大,对环境无污染,但也存在选择性差,吸附速度慢,树脂易中毒等问题;溶剂萃取选择性好,处理量大,广泛应用于钒的提取中,但仍存在操作复杂,萃取剂利用率不高且易流失造成环境污染等问题。近年来新出现的溶剂浸渍树脂法结合了离子交换和溶剂萃取技术二者的优点,具有制备方法简单,试剂消耗少,选择性好,环境污染小,吸附过程操作简单等优点,越来越多的应用于金属离子的分离富集中来。梁粱等人研究了p204浸渍树脂对含钒溶液的吸附效果,并通过改进流程成果实现了钒铝铁的分离,但是其树脂吸附容量较小;唐咏平等人研究了包覆型p204浸渍树脂对含钒溶液的吸附,虽然包附膜可提高树脂稳定性,但其吸附过程平衡时间较长。根据已有研究发现,目前的单萃取剂浸渍树脂存在吸附容量小,平衡时间长且目的组分与杂质离子分离效果不理想等问题,限制了其在实际生产中的应用。
2. 研究的基本内容与方案
2.1双萃取剂浸渍树脂的制备实验方案简述
基于本研究的目的,本论文首先进行双萃取剂组合的选型对比,在选型的过程中探讨tbp的加入对酸性膦类萃取剂在树脂中的协同促进作用,并制备成双萃取剂浸渍树脂进行后续钒分离研究。具体的研究内容如下:
(1)将不同的萃取剂组合(p204-tbp、p507-tbp、c272-tbp)制备成双萃取剂浸渍树脂,并将浸渍树脂进行钒溶液的吸附,以三种树脂对钒的吸附容量大小来判定tbp的加入是否对三种萃取剂有协同促进作用。
3. 研究计划与安排
第01~03周 收集资料,完成开题报告并上传至教务系统
第03~12周 试验器材、试验材料及研究内容的初步确定
了解双萃取剂浸渍树脂的研究现状,确定合理的技术路线
4. 参考文献(12篇以上)
[1] 包申旭,张一敏,刘涛,等. 全球钒的生产、消费及市场分析[j]. 中国矿业,2009,18(7):12 -15.
[2] 张一敏,包申旭,刘涛,等. 我国石煤提钒研究现状及发展[j]. 有色金属(冶炼部分),2015(2):24-30.
[3] yi-min zhang, shen-xu bao, taoliu,et al. thetechnology of extracting vanadium from stone coal in china: history,currentstatus and future prospects[j]. hydrometallurgy, 2011, 109(1):116-124.