支撐液膜技術從鹼性氰化液中分離Au(I)及其機理研究

項目摘要

從鹼性氰化液中萃取金是濕法冶金中的熱點課題，但因礦石氰化液中金的濃度很低，即使採用適應W/O大相比的萃取設備，有機溶劑消耗仍然很大，且載金的有機相極難反萃，至今未見實踐報導。本項目將溶劑萃取技術與膜分離技術相結合，開展支撐液膜(SLM)從鹼性氰化液中分離Au(I)的研究。支撐液膜分離技術將萃取與反萃取過程合併為一步進行，能夠克服液-液萃取過程中使用大量溶劑，易乳化，有機相損失大的缺點，並具有分離效率高、選擇性好等優點。項目實施過程中將對支撐液膜（SLM）中使用的萃取劑載體、膜材料進行篩選，對支撐液膜分離金的工藝條件進行最佳化，研究出一種具有較好套用前景的新型工藝，並對支撐液膜從氰化液分離金的機理進行系統研究，提出金在支撐液膜中傳遞的數學模型，豐富和發展萃金理論。

結題摘要

本項目將溶劑萃取技術與膜分離技術相結合，開展了支撐液膜(SLM)從鹼性氰化液中分離Au(I)的研究。（1）構建了一種新型高效的萃金協萃體系，突破了溶劑萃取技術在鹼性條件下分離金的技術難題。成功合成了一系列新型亞碸類萃取劑，研究了胺/亞碸協萃體系對金(I)的萃取性能，最佳化出伯胺N1923/BESO為金(I)的最佳協萃體系。對影響金(I)萃取效率的各種因素進行了考察，最佳化出金(I)的最佳萃取工藝條件。對協萃體系萃取金的機理進行了詳細研究，給出了N1923/BESO萃取金的萃合物模型。（2）在溶劑萃取金的基礎上，以胺類/亞碸協萃劑為載體，PVDF膜為支撐材料，詳細研究了支撐液膜對金(I)的分離性能。研究了萃取劑與膜材料的匹配，篩選出最佳的膜材料和萃取劑濃度，最佳化出最佳的支撐液膜分離金(I)的工藝條件。在最佳工藝條件下，對濃度為5.0 mg/L的氰化金溶液，可達到一次遷移率大於99%，傳質係數P達到31.45×10-6 m/s。經過支撐液膜分離後，待萃室中金濃度小於0.1 mg/L，達到任務書要求的工藝指標。同時，研究了Au(I)在SLM中傳輸的機理，提出Au(I)在支撐液膜中傳遞的數學模型。（3）成功合成了基於離子液體的聚合物嵌合膜（PIM），研究了其對鹼性氰化液中金的分離性能，結果表明PIM對金亦具有良好的分離性能，傳質係數P可達到10.4×10-6 m/s。PIM具有比SLM更高的穩定性。綜上所述，將溶劑萃取技術與膜分離技術相結合的SLM膜可將萃取與反萃取過程合併為一步進行，能夠克服液-液萃取過程中使用大量溶劑，易乳化，有機相損失大的缺點，並具有分離效率高、選擇性好等優點，具有良好的套用前景。

支撐液膜技術從鹼性氰化液中分離Au(I)及其機理研究

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