Физико-химические основы экстракционного извлечения ценных элементов из высокоминерализованных природных вод

• Автор: Кузьмин, Владимир Иванович
• Шифр специальности: 05.17.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 314 с. : ил

Введение.
Глава 1. Анализ особенностей химических превращений в экстракционных системах жидкость жидкость.

1.1 Классификация процессов экстракции

1.2 Влияние удельных объемов потоков фаз на глубину экстракционного превращения.

1.3 Особенности химических превращений в противоточных экстракционных системах.

1.4 Процессы химических превращений в непрерывных экстракционных циклах экстракция реэкстракция.
Глава 2. Специфическая сольватация и гидратация в органической фазе, как главный фактор разделения при экстракции

2.1 Влияние среды на формы образующихся соединений

2.1.1 Исследование специфической сольватации ионных соединений в органической фазе

2.1.2 Ассоциация компонентов органической фазы

2.1.3 Изучение образования смешанных солей с органическими и неорганическими анионами при экстракции
2.2 Влияние природы разделяемых ионов на специфическую сольватацию в экстракционных системах
2.2.1 Исследование влияния сольватационных факторов на разделение разнозарядных катионов металлов.
2.2.2 Влияние сольватации на разделение анионов с различными сольватными числами
2.2.3 Влияние сольватации и гидратации на разделение ионов с близкими координационными числами
Глава 3. Разработка процессов извлечения ценных элементов из рассолов .
3.1 Поликомпонентные рассолы гидрометаллургическое сырье высокой технологической готовности
3.2 Выбор продуктов извлечения
3.3 Извлечение солей брома, йода и лития из рассолов.
3.3.1 Исследование процессов получения бромида кальция и попутного извлечения йода при бинарной экстракции
3.3.2 Исследование получения бромида кальция экстракцией смесями ТБФ и молекулярного йода.
3.3.3 Разработка процессов извлечения лития из рассолов
3.4 Разработка методов получения различных солей брома и лития из первичных продуктов извлечения.
3.5 Некоторые проблемы извлечения других элементов, утилизации рассолов и практической реализации процессов.
Глава 4. Исходные вещества и методы исследования
Литература
Приложения.
Введение
Актуальность


Дефей , определение а не является таким простым как которую можно отнести к любому начальному состоянию системы. Оба этих понятия ранее не использовались при описании экстракционных систем и отсутствуют в перечне терминов экстракции и их обозначений, рекомендуемых к применению . Рассмотрим обобщенную химическую реакцию 1. Ув АВ оо . В V 0В0 1. При этом, как это будет показано ниже, фазы не обязательно могут быть водной и органической, но и двумя водными
1. Кех ПСУКе ПСУ1вПСУо ПСУ,о Пуау Пуо 1. ПС4 произведение объемных мольных кон цен фаций в степенях, соответствующих стехиометрическим коэффициентам для водной и органической фаз, Пуу соответствующее произведение коэффициентов активности. В этом произведении сомножители водной и органической фаз разделены для удобства. С учетом того, что п С У, выразим константу экстракции через количества реагирующих веществ и объемы водной и органической фаз 1. КехПп. ПлвПп0ПпУК0У Еу0о,У Пу,вд. Пуу,0 1. Поскольку п п у, для случая, когда исходные количества продуктов реакции равны нулю п 0, выражение 1. Пу,ад. К ьахонмх. V Ы Пуу,в ПуУ, о ПуКв ПуХо 1. При стехиометрических соотношениях исходных продуктов, т. Ксх ЬОХО ХЧ,в1 у оэ1у0о 1уХв Еу. У1Ч. М ПуУ1вПуУ0 1. Здесь необходимо отметить, что использование стехиометрических соотношений реагирующих веществ зачастую является целесообразным. Как показано И. Пригожиным и Р. Дефэем , с. Для удобства, в соотношении 1. V Уэ. Таким образом, глубина реакции аех изменяется от 0 до 1 и ее величина является функцией удельных объемов водного и органического растворов . У 2у1в у 1у0о уоУв ПуУ1. ЭДПо ,вс1асх аае. Если эта величина больше нуля, то глубина реакции будет увеличиваться с ростом соответствующего удельного фазового объема с ростом разбавления, и, наоборот, если меньше нуля то снижаться. Иными словами, влияние степени разбавления водного или органического растворов в результате химического превращения зависит от изменения количества частиц в каждом из растворов. Формально, абстрагируясь от закона сохранения массы, характер концентрационного влияния точно таков, как если бы в каждой из фаз между ее компонентами протекала независимая химическая реакция. Для обобщенной реакции экстракции 1. Х в А Дв. ВХв 1. Проанализируем влияние разбавления на равновесие для различных классов экстракционных. Из уравнения 1. К 1. Расчетные зависимости ае от у0 и ув для различных значений сольватных чисел приведены на рис. Не столь однозначно влияние удельного объема органической фазы x не изменяется с разбавлением, если сольватное число р равно 1 количества частиц в экстракте остается неизменным, если оно больше 1, то разбавление экстрактов ухудшит экстракцию количество компонентов органической фазы уменьшается. Сольватные числа близкие к 1 характерны для извлечения кислот. Образование сольватов с р 3 4 и более, обычно, наблюдаются при экстракции солей. Поэтому, разбавление органической фазы резко снижает асх солей. Следует отметить, что нередко компоненты органической фазы ассоциированы. Причем, поскольку образующиеся экстрагируемые соединения близки по свойствам к солям, то их полярность почти всегда значительно выше полярности исходного экстрагента. Это приводит к преимущественной ассоциации экстрагируемого соединения, что равносильно снижению v, и увеличению степени сольватации р. Катионообменная экстракция. Для обобщенной реакции 1. ЬМАод ,0 2 1. V v,iVi Пу vi Кех1 1. Г аех 1 x, Vi ПуУ0 К 1. Необходимо отметить, что глубина экстракции лишь формально зависит от соотношения объемов, безотносительно к тому за счет чего происходит это изменение за счет изменения объема водной или органической фазы. Реально, отличия будут весьма существенны, изза независимости коэффициентов активности фаз. Рис. Влияние удельного объема водной фазы на глубину экстракции соли МВ нейтральным экстрагентом при различных сольватных числах р. Кх 1, у0 1
Рис. Влияние удельного объема органической фазы на глубину экстракции соли МВ нейтральным экстрагентом при различных сольватных числах р. Кех 1, ув 1.