論文針對廣西某冶煉廠現場含銦溶液離心萃取工藝段萃取率低和成本高等問題,在實驗室采用單因素條件試驗法、響應面試驗設計方法、斜率法、飽和容量法和紅外光譜法開展離心萃取提銦的實驗及機理研究,得到最優工藝參數,旨在提高銦的萃取率,為冶煉廠提銦工藝提供指導。飽和容量法和紅外光譜法分別推測出了萃合物的結構式和萃取的化學方程式,斜率法、飽和容量法和紅外光譜法一致得出P204萃取銦的萃合物為InA3·3HA(HA為P204單分子)。模擬溶液單級萃取銦的試驗結果表明:相比(O/A)為1:1、pH值為1.0、有機相為P204(15%)+DT100(85%)、萃取時間為3 min、攪拌強度為400 rmp時的最優條件下,銦、鐵、鋅的萃取率分別為99.0%、2.42%、2.52%。通過萃原液(實際溶液)單級萃取提銦試驗和響應面法優化試驗,得到最優的提銦條件為:pH值為1.0,P204濃度為14.64%,相比為1.18,攪拌強度為397.27 rpm,時間為2.98 min,銦的萃取率預測值為98.96%,實驗平均值為98.79%,影響因素的排列順序為攪拌強度相比(A/O)萃取時間P204濃度。實際溶液單級反萃提銦條件實驗表明,設計相比(O/A)為1:1,在攪拌強度為400 rmp、萃取時間為3 min、HCl濃度為3 mol/L時,反萃率達到99.4%,鐵的反萃取率為14.5%,鋅的反萃取率為 40.5%。實際溶液的萃取等溫線及McCabe-Thiele圖表明銦連續萃取的理論級數為2級。離心萃取法對實際溶液中銦的萃取研究表明:二級逆流萃取條件下,流比(O/A)為1:5、pH 值為 1.0、有機相為 P204(15%)+DT100(85%)、離心轉速為 6000 rpm 時銦的萃取效果最好,銦、鐵、鋅的萃取率分別為97.8%、1.31%、2.11%。通過實際溶液的反萃等溫線及McCabe-Thiele圖得到銦連續反萃的理論級數為2級,設計二級逆流離心反萃,流比(O/A)設計為5:1、采用3 mol/L HC1的條件下,銦的反萃率為98.0%,而Fe和Zn的萃取率分別為10.3%和45.0%。最后設計了 2級逆流離心萃取和反萃取提銦的閉路工藝流程。以上實驗表明,在優化各離心萃取條件的情況下,銦的整體回收率提高了超過35%,使用1:5的流比,可有效減少萃取劑的消耗,達到降低成本的目的。
【學位單位】：北京有色金屬研究總院
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TF843.1
【部分圖文】：

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萃取塔中填料萃取塔的應用較廣，類似于噴淋萃取塔中加入了填料，結構相??對簡單。填料萃取塔的處理能力和萃取效果與其中的填料密切相關，不同的填料??對萃取的效果影響很大。填料萃取塔的結構如圖１．５所示。??成：??Ｉｒａ?（ｆ??Ｑ??１?廠??１－填料萃取塔２－輕相入口?３－輕相出口?４－重相入口?５－重相出口?６－放空溢流緩沖罐??圖１．５填料萃取塔的結構圖??１１??
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本文編號：2880769