探析含铜和含锌溶液的吸附泡沫分离技术的研究

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1、湘潭大学硕士学位论文含铜和含锌溶液的吸附泡沫分离技术的研究姓名：胡小莲申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：杨运泉20030501摘要泡沫吸附分离技术是近儿卜f：来发展较快的新分离技术之。本文以表面化学、配位化学及化：【：传递原理为指导，对泡沫吸附分离和浓缩溶液中有价金属离子铜、锌的过程进行了研究和探索。粟崩；E交实验设÷ff，

2、对泡沫吸附分，蠢锕、锌离子历用约刁；周性质和类型表面活性剂进行了筛选，发现阴离子表面活性剂有较好的分离效果，其中又以十二烷基硫酸钠的效果最佳。用吊环法测定r十二烷基硫酸钠水溶液不同浓度与其界面张力的关系，拟合得到的回

3、归方程为。一0．9523In℃～24．534InC～8I．41i，同时还测得其临界胶束浓度值(CMC为6．5×10。=M)，运用吉布斯等温方程和动态法分别计算和测定了该溶液系统的界面吸附平衡关系，结论表明：(1)动态法测定结果基本吻合吉衣欺方程的型沦计算；(2>表面活性剂分子在气一液两相界面是以单分子层形式定向有序排列的。对以十二二烷基硫酸钠为捕集剂的泡沫吸附分离过程的工艺参数进行了研究，并得出本分离系统所确定的最佳工艺参数为：pH5．0～6．O，气体流量lOOmk／min，液位高度20cm．最佳表面活性剂浓度由其临界胶束浓度和原料液浓度确定，此

4、时B(浓缩比)可达20以

5、二：同时还从理沦上推算出泡沫吸附分离铜的最佳DH值范围为5．0左右。以化搿专递理论为基础，研究厂吸删泡沫分离过程的传质机删，建立描述该传质过程速率的基本方程及轴向扩散连续泡沫分离塔数学模型。结果表明涡流扩散系数(5．21×1旷5廿／s)远远大于分子扩散系数(3．45×lO⋯’’illa／s)，因此溶液中有价金属离子的主体涡流传质扩散能力远较其自身在液膜内的分子扩散能力强。关键词：泡沫分离；表面活性剂；铜、锌离子；十二烷基硫酸钠Abs仃actAdsorptivebubbleseparationisoneofnewrapid

6、lydevelopedseparationtechniquesamongthefewdecades．Thepaperstudiedtheprocessofadsorptivefoamseparationfor廿1erecoveryofZn(II)，Cu(II)inthesolutionbytheguideofsurfacechemistry，coordinationchemistryandchemicaitransfertheory．TheanionsurfactantNaLSwasthemoste伍cientintheprocessandwas

7、selectedascollectorbyorthogonalmethod．TheinterfacialtensionandCMCofNaLS(CMC6．5Xl0。M)inthesolutionWaSmeaSuredbyhangingringtest．ThefunctionrelationshipbetweeninterracialtensionsOandNaLSconcentrationwas：0=-0．9523In2C一24．534InC．81．411．Therelationofinterfacialadsorptionequilibrium

8、inthesolutionsystemwasrespectivelytestedandcalculatedwithGibbsequationanddynamicmethod．Theconclusionshowedthatfl1theexperimentresultofdynamicmethodwithwashi2}llyincoordinationwiththevaluewhichfromtheoreticalcalculation．(2)nlesurfactantmoleculeWasinarrangementofmonomolecularla

9、yeratthegas一1iquidinterface．WhenNaLSwasusedasthecollectorintheprocess．theoptimalconditionswerethepHoffeedsolution5．0～6．0．airflowrate100ml／min，theliquidcolumndepths20cm，thesurfactantconcentrationdeterminedbyitsCMCandfeedconcentration．Underthiscondition．thepCanbeabove20．Also，th

10、eoptimalpH(5．0)Wascalculatedtheoretically硒rtherecoveryoftheCu(II1．On