分散支撐液膜中重金屬離子的傳輸與分離研究.pdf

1、重金屬污染來源廣泛且日趨嚴(yán)重,對生態(tài)環(huán)境安全和飲用水安全構(gòu)成了巨大威脅。支撐液膜分離技術(shù)由于具有傳質(zhì)速度快、選擇性好、分離效率高、成本低、無二次污染等優(yōu)點,近年來備受關(guān)注,特別適合于重金屬離子的分離與濃縮。但由于膜不穩(wěn)定、膜壽命短而限制了其大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用。本論文在現(xiàn)有支撐液膜分離技術(shù)的理論研究基礎(chǔ)上,探索合適的液膜分離體系,提出分散支撐液膜的概念,研究了幾種常見二價重金屬離子以及貴金屬離子在分散支撐液膜體系中的傳輸行為,解決了支撐液膜體

2、系的穩(wěn)定性問題,建立了混合金屬離子分離回收的新方法,并通過傳質(zhì)機制分析,建立相應(yīng)的動力學(xué)模型,取得了以下研究結(jié)果：1.以常見二價重金屬離子Co(II)、Zn(II)、Cd(II)、Cu(II)和Pb(II)為研究對象,有機膦酸酯PC-88A為流動載體,煤油為膜溶劑,研究了重金屬離子在分散支撐液膜體系中的傳輸行為,探討了影響金屬離子傳輸?shù)母鞣N因素。其最佳傳輸條件為：料液相pH分別為6.00、4.00、5.00、5.25、5.25；解析相中

3、液膜相和解析液體積比均為160：40；解析液HCl濃度分別為4.00mol·L-1、4.00mol·L-1、4.00mol·L-1、4.00mol·L-1和5.00mol·L-1。在最佳條件下,傳輸率分別為94.4％(190min)、90.0%(190min)、82.7%(190min)、90.0%(130min)和88.9%(190min)。通過比較,發(fā)現(xiàn)分散支撐液膜不僅具有較高的傳輸效率,而且膜體系穩(wěn)定,膜的使用壽命長。2.以貴金屬

4、離子Ag(I)、Au(III)、Pt(IV)和Pd(II)為研究對象,選擇合適的流動載體,研究了金屬離子在分散支撐液膜中的遷移行為和規(guī)律,探討了影響金屬離子傳輸?shù)母鞣N因素。最佳傳輸條件為：流動載體分別為TOA、TOA、PC-88A和N503；料液相介質(zhì)分別為0.10mol·L-1 HNO3和0.10mol·L-1KSCN、2.00 mol·L-1HCl、0.50 mol·L-1 HCl和0.l0mol·L-1HCl;解析相中液膜相和解析

5、液體積比分別為40：20、40：20、140：60和30：30；解析液分別為0.125 mol·L-1Na2S2O3、0.33mol·L-1KCN.7.00 mol·L-1HCl(?)1.60mol·L-1KSCN；在最佳條件下,傳輸130min,傳輸率分別為80.0%、100.0%、100.0%和79.8%。通過比較,發(fā)現(xiàn)分散支撐液膜具有較高的傳輸效率。3.通過傳質(zhì)過程分析,建立了重金屬離子在分散支撐液膜體系中的傳質(zhì)動力學(xué)方程,計算出