泡沫浮选分离稀溶液中钇的研究

泡沫浮选分离稀溶液中钇的研究

马献力[1]2004年在《泡沫浮选分离稀溶液中钇的研究》文中指出本文通过测定叁种表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、十二烷基磺酸钠(SLS)在不同浓度下的表面张力,由表面张力与浓度的关系,得到了其临界胶束浓度;通过作图与计算得到了饱和吸附量和气液界面分子的横截面积。298K时,表面吸附分子横截面积A_mSDS、SDBS、SLS分别为0.47nm~2、0.21nm~2、0.28nm~2,SLS在303K时表面吸附分子横截面积A_m为0.30nm~2,由此可知:表面活性剂分子是呈现单分子层状态的。 本文通过比较对泡沫稳定性的评价的各种经典方法,选出斜率对比法来评价泡沫稳定性。同时对在浮选体系所使用的表面活性剂进行泡沫稳定性测试。在实验中发现由于稀土金属Y~(3+)离子与表面活性剂LS~-阴离子结合形成化合物,改变了在气泡表面原本是相互独立呈现直立状态的表面活性剂分子的状态,形成了新的交叉排列的网状结构,从而增强了泡沫表面的膜强度,使泡沫稳定性增加。另外通过数学运算从理论上得出六边形的泡沫最稳定。 本文在对稀溶液中的钇离子进行分离时,考察了单因素对泡沫浮选分离行为的影响,确定了泡沫浮选分离的条件。用正交实验方法筛选出了操作的适宜工作参数。实验结果表明:在料液pH为5.0,气流速度为15cm~3·S~(-1),离子强度为3.0×10~(-4)mol·dm~(-3),表面活性剂浓度为5.0×10~(-4)mol·dm~(-3)时,分离效果最佳,其分离率可达到98.98%。 广西大学硕士学位论文 通过数学模型建立所得的结果与实验结果一致。通过改变空气流量、溶液的离子强度、表面活性剂的浓度、pH等因素,进行动力学的研究,结果都表明浮选的过程是遵循下面两个传质过程:(1)被浮选的离子受气泡中表面活性剂的静电引力作用向气泡表面扩散,与已被吸附在气泡表面上的表面活性剂阴离子形成络合物; (2)被浮选离子在料液体相中与电性相反的表面活性剂离子形成络合物,并向气泡表面扩散和被吸附。 研究结果表明:运用泡沫浮选分离稀溶液中的稀土离子Y3+是可行的,表面活性剂SLS在浮选中表现出良好的性能,使浮选率达98.8%以上。由于该方法具有操作简单,投资和能耗较低,与经典的稀土分离方法相比在实际使用中具有很大的潜力,为稀土的分离提供了一种切实可行的办法,具有很强的现实意义。

王欢[2]2016年在《泡沫浮选法去除水中Sr(Ⅱ)和Cs(Ⅰ)的研究》文中研究说明论文采用泡沫浮选法分别对模拟放射性废液中的Sr~(2+)离子和Cs~+离子进行处理研究。采用间歇式沸石吸附泡沫浮选法对模拟放射性废液中的Sr~(2+)离子进行处理实验研究。通过表面活性剂筛选实验确定十二烷基硫酸钠和十二烷基苯磺酸钠按7:2(w/w)混合为最佳表面活性剂的配比。随后在固定表面活性剂配比不变的前提下采用固定变量法考察了原液pH值、表面活性剂投加量、沸石投加量、沸石粒度、曝气量等因素对Sr~(2+)离子去除率的影响,并在此基础上进行了正交实验研究。最终确定了当模拟废液的Sr~(2+)离子浓度为30mg/L时其最佳去除条件是气体流量为0.08m3/h、pH值为5、沸石粒度为200-250目、沸石投加量为0.2g/L、表面活性剂浓度为0.3g/L,此时Sr~(2+)离子的去除率可达99.91%。其次采用连续式亚铁氰化物共沉淀泡沫浮选法对模拟放射性废液中的Cs~+离子进行处理实验研究。通过表面活性剂筛选实验确定十二烷基硫酸钠和十二烷基苯磺酸钠按1:1(w/w)混合为最佳表面活性剂的配比。随后在固定表面活性剂配比不变的前提下采用固定变量法考察了原液pH值、表面活性剂投加量、沉淀剂投加量、高压溶气水流量等因素对Cs~+离子去除率的影响,并在此基础上进行了正交实验研究。最终确定了当模拟废液Cs~+离子的浓度为30mg/L时其最佳去除条件是表面活性剂浓度为180mg/L,沉淀剂的浓度为50mg/L,pH值为9,高压溶气水流量为60L/h,Cs~+离子的去除率可达到97.85%。通过本论文研究,证明泡沫浮选法对去除水中的Sr~(2+)离子和Cs~+离子具有较好的效果,对于化学去污等过程产生的放射性废液处理具有一定的应用价值。

李佥[3]2007年在《泡沫分离法除去水溶液中金属离子的研究》文中进行了进一步梳理除去发酵液或废水中的重金属离子或脱盐是生物化工过程的重要单元操作。本文对泡沫分离法除去水溶液中的金属离子进行研究,以期为生物发酵液的脱盐提供依据,得出以下结论:1.通过筛选,确定泡沫分离法除去水溶液中铁、铜、钠离子所采用的表面活性剂为十二烷基苯磺酸(DBSA)。2.首先对二级泡沫分离法除去水溶液中铁离子的工艺进行研究。在单因素实验基础上,正交实验的结果表明,第一级的适宜操作条件为pH 4.0,气体流量0.05 m3/h,表面活性剂浓度0.16 g/L,装液量1000 mL,此时富集比为9.86,去除率为98.63%;第二级的适宜操作条件为pH 2.5,气体流量0.05 m3/h,表面活性剂浓度1.4 g/L,装液量1200 mL,此时富集比为4.67,去除率为99.5%。适宜条件下总富集比为46.05,总去除率为98.14%,同时二级残余液可以作为原料液再进行一级泡沫分离。3.泡沫分离法除去水溶液中微量铜离子的正交实验结果表明,适宜的操作条件为pH 3.0,气体流量200 mL/min,表面活性剂浓度0.20 g/L,装液量1200 mL,此时富集比为21.3,去除率为95.2%,实验效果较好;体积比(EV)可以近似代替富集比(E)对实验结果进行定性分析。4.以水溶液中的铁、铜、钠离子为模拟体系,进一步研究pH、鼓泡气体流量、表面活性剂浓度和装液量对水溶液中不同价态金属离子去除效果的影响规律。结果表明,在相同条件下,金属离子的价态越高,去除率越高,但富集比较低;价态较低的金属离子具有较高的富集比,但去除效果相对较差。5.在实验基础上,建立泡沫分离法除去水溶液中铁离子的动力学模型。得到去除率和富集比的表达式为:对比模型预测值与实验值,表明该模型能较好地反映泡沫分离法除去水溶液中铁离子的动力学特征。当鼓泡气体流量较小,料液能产生稳定气泡时与实验值较为符合。

参考文献:

[1]. 泡沫浮选分离稀溶液中钇的研究[D]. 马献力. 广西大学. 2004

[2]. 泡沫浮选法去除水中Sr(Ⅱ)和Cs(Ⅰ)的研究[D]. 王欢. 哈尔滨工程大学. 2016

[3]. 泡沫分离法除去水溶液中金属离子的研究[D]. 李佥. 河北工业大学. 2007

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