發(fā)布時(shí)間：2020-05-28 17:51

【摘要】：本論文采用長(zhǎng)烷基側(cè)鏈咪唑離子液體1-十六烷基-3-甲基咪唑雙三氟甲磺酰亞胺([C_(16)mim][NTf_2]),和吡啶離子液體N-己基吡啶雙三氟甲磺酰亞胺([Hpy][NTf_2])做為萃取劑,正戊醇做為稀釋劑,對(duì)H_2SO_4-NaClO_3體系中浸出的Au(Ⅲ)進(jìn)行了萃取研究。研究考察了H_2SO_4-NaClO_3體系浸出金的影響因素。探討了pH、離子液體濃度,相比和溶液中c(Au~(3+))的大小對(duì)Au的萃取影響情況,并分析了離子液體對(duì)Au的萃取選擇性;根據(jù)UV-Vis、紅外光譜、HMR和斜率法來(lái)研究離子液體萃取金的陰離子交換機(jī)理。實(shí)驗(yàn)表明,兩種離子液體對(duì)Au(Ⅲ)有著較高的萃取效率,且相對(duì)于其傳統(tǒng)萃取劑TBP,離子液體萃取劑具有更好的選擇性。萃取后的負(fù)載Au(Ⅲ)的的離子液體相采用草酸進(jìn)行反萃,可以得到金的單質(zhì)。采用H_2SO_4-NaClO_3體系浸出金的主要影響因素為NaClO_3濃度、NaCl濃度、溫度和浸出時(shí)間,最佳工藝條件為:c(NaCl)=0.03g/mL,c(H_2SO_4)=0.16ml/ml,c(NaClO_3)=0.08g/mL,T=75℃,在此條件下金的浸出率接近100%。對(duì)于咪唑離子液體[C_(16)mim][NTf_2]萃取劑,當(dāng)浸出液中c(Au~(3+))=0.05g/L時(shí),相比(V_(IL)/V_(aq))=1:3,浸出液pH=1.6,c([C_(16)mim][NTf_2])=5g/L,常溫萃取2min,震蕩轉(zhuǎn)數(shù)為90rpm時(shí)的條件下,萃取效果最佳并具有較好的選擇性,Au(Ⅲ)的萃取率可達(dá)99.6%以上。Au對(duì)于Al、Cu、Fe、Zn和Ni的選擇系數(shù)β分別為466、780、1118、1404和541。對(duì)比傳統(tǒng)TBP萃取劑來(lái)看,在TBP萃取體系下,Au對(duì)Al、Cu、Fe、Zn、Ni的選擇系數(shù)β分別為37、216、468、29和38,選擇性相對(duì)于離子液體較差。對(duì)于吡啶離子液體[Hpy][NTf_2]萃取劑,當(dāng)浸出液中c(Au~(3+))=0.06g/L時(shí),相比(V_(IL)/V_(aq))=1:3,浸出液pH=1.6,c([Hpy][NTf_2])=10g/L時(shí),常溫萃取2min,震蕩轉(zhuǎn)數(shù)為90rpm時(shí)的條件下,萃取效果最佳并具有較好的選擇性,Au(Ⅲ)的萃取率可達(dá)98.15%以上。對(duì)賤金屬Al、Cu、Fe、Zn和Sn也表現(xiàn)出良好的選擇性,Au對(duì)于Al、Cu、Fe、Zn、Sn的選擇系數(shù)β分別為260、161、186、296和247。本文還研究了[C_(16)mim][NTf_2]-正戊醇體系對(duì)H_2SO_4-NaClO_3介質(zhì)中Au(Ⅲ)的萃取動(dòng)力學(xué)研究。萃取動(dòng)力學(xué)采用恒界面池法,研究了攪拌速度和溫度對(duì)萃取速率的影響。實(shí)驗(yàn)表明在攪拌速度90~250rpm內(nèi),溫度在298K~338K之間,該萃取反應(yīng)既有擴(kuò)散控制類(lèi)型又有化學(xué)控制類(lèi)型。計(jì)算出得到活化能Ea為35.80KJ·mol,說(shuō)明屬于混合控制類(lèi)型,提高攪拌速度和升高溫度都有利于萃取反應(yīng)的發(fā)生。
【圖文】：

243U容將研究咪唑離子液體 1-十六烷基-3-甲基咪唑雙三氟甲Tf2]，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金的萃取劑，以正戊醇為稀釋劑，對(duì)硫酸和氯液就行萃取研究。結(jié)合紫外光譜和紅外圖譜來(lái)分析[C16mim][NT，，探究 pH、離子液體濃度、相比和浸金液中 Au3+的濃度對(duì)萃取來(lái)反萃還原金單質(zhì)。分試劑及材料液體（ILs），1-十六烷基-3-甲基咪唑雙三氟甲磺酰亞胺，[C16成捷離子液體有限公司，AR>99%，直接使用，化學(xué)結(jié)構(gòu)式見(jiàn)圖%）購(gòu)買(mǎi)于國(guó)藥，直接使用。NaOH（AR>99%），購(gòu)買(mǎi)于國(guó)藥。氯酸鈉反應(yīng)制得；硫酸（AR>99%），氯酸鈉（AR>99%）均購(gòu)過(guò)向浸出液添加金屬氯鹽制備：CuCl2、AlCl3、FeCl3、ZnCl2和99%），蒸餾水用于配置實(shí)驗(yàn)中的各種溶液。

海第二工業(yè)大學(xué) 碩士學(xué)位論文 第 2根據(jù)浸金液和萃合物[C16mim]-AuCl4紫外圖譜的對(duì)比分析得出咪唑離子6mim][NTf2]發(fā)生的萃取行為是陰離子交換機(jī)理，且[C16mim]+與 AuCl4-形成了 1合物；從[C16mim][NTf2]和[C16mim]-AuCl4的紅外光譜圖分析，可以知道[C16mimCl4-還發(fā)生了較強(qiáng)的靜電吸附作用。根據(jù)萃合比的分析可以得出離子6mim][NTf2]與浸金液發(fā)生的萃取反應(yīng)的機(jī)理為陰離子交換，反應(yīng)式如下：ILILaq[C mim][NTf][Cmim][NTf]162162 164164[C mim]AuCl[Cmim]AuClIL
【學(xué)位授予單位】：上海第二工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TF831;X705

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2685603