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1、外文文献翻译及原文比较Aliquat-336酸和碱性介质下萃取钒的研究和应用Y.A.El-Nadi ,N.S.Awwad,A.A.Nayl摘要：钒中发现了50多种不同的矿物质，因为它是在地壳中第22位最丰富的元素的平均浓度为150克/吨，和锌相似但比铜和镍(Habashi, 2002a)。尽管它分布广泛，但钒从未以单质形式出现过，它通常是化合物的形式出现在钒钾铀矿、钒云母、钒铅矿、钒铜铅矿和绿硫钒矿中(Perron, 2001)。大多数都存在于石炭纪铝土矿和材料，如煤，油页岩和沥青砂(Moskalykand Alfantazi,2003 )。天然钒也有同位素50V（0.24%）和51V（99.
2、76%），其中50V具有轻微的放射性，其半衰期超过3.9X1017年(Vanadium, 2003;Bauer et al., 2002)。由于包含这种金属的天然资源储存量有限，大多数国家重视于钒的二次加工。钒的二次加工生产引起了国际性经济影响。这个在铁和刚生产过程中获得，还从铀生产和回收过程中作为联产品获得。在回收过程中，将石油化工的待生催化剂和发电厂石油燃料使用中产生的飞灰作原料。但是，至今这种回收工作还不确定能带来任何凉的经济效率。虽然，前十年做了关于处理待生催化剂的研究，但由于运费贵而且有用金属含量低，所以增加了生产成本。这一系列因素以及被回收金属市场价格的波动和金属的纯度对从待生催化
3、剂分离金属过程的市场可行性有显著影响。这种方案关联于被看成危险品的待生催化剂的运输以后变得更复杂。随催化剂的储存和处理成本的增高，用精炼厂的待生催化剂成为有效的途径。对于这些原因，建议在许多生产过程中加电催化氧化，次氯酸盐，酸或碱。除此之外，这个领域的理论发展情况表明，在碱性，高温条件下炼冶过程，比如烧矿法，又在水中将待生催化剂和适当试剂高温加热浸取金属中广泛应用。待生催化剂的烧矿法需要巨大的能量以及产生污染环境的废气。最近由于加强对生产生成的有害，危险废气的限制，人们开始研究环境污染性低的炼冶方法。进行了关于钒萃取的对照试验。从铵浸待生催化进渣萃取钒和钼用湿法冶金学方法在高温条件下将残渣物跟
4、碳酸钠一起加热进行。因此，本研究工作的目的是研究酸性和碱性溶液中钒的浸取，以及经此方法试适用于不许高温条件下从硫酸工业中的待生催化剂浸取钒。2实验2.1实验材料硫酸工业中广泛使用的待生催化剂，埃及AboZabal 肥料公司提供。待生催化剂所含的成分用X射线荧光光谱仪测定（表一中所示）。使用的全部化学物品和试剂都是分析级纯试剂。季铵盐和1-辛醇是美国Merck公司的产品。硝酸，硫酸，盐酸，氢氧化钠是BDH产品。五氧化二钒是英国Unichem公司的产品，三氧化钼是印度Loba Chemie PTV公司的产品。无香味的煤油是由埃及Misr Petroleum公司提供的。2.2 方法2.2。方法钒（V
5、）或钼（六）溶液是通过溶解一定量的五氧化二钒或三氧化钼制备的。二砷在酸性或给予碱中加热1克/升。钒（V）和钼在水相（六）被分光光度测定二甲酚橙的方法，在pH值4.5和7.0，（分别Budevsky和普里比尔，1964年）使用岛津紫外可见160A型分光光度计。前提取fromalkaline介质中，氯Aliquat - 336表格转化为氢氧化形式，摇晃Aliquat-336/kerosene/octanol相同体积的解决方案与1个M氢氧化钠几次5分钟，直至无氯离子。萃取procedurewas执行相同体积的摇晃5毫升）的中塞玻璃管的水和有机分阶段30分钟使用恒温水浴摇在25 C调整。初步实验表明，
6、接触的时间是15分钟足够。金属萃取平衡。要确定金属浓度，取自水相萃取前后分光光度测定。分配比例D，通过下面的公式计算： 其中，C0表示为提取前的水相中的金属浓度，C表示为提取后的水相中的金属浓度。该samplewas地面到200至400微米大小的颗粒，因为较低的晶粒尺寸并没有提高效率的浸出初步测试。3。结果和讨论从废硫酸生产中使用的催化剂对二氧化硫催化氧化法处理硫三氧化二砷，通常是比较纯钒组成的混合物盐，可能旁白（SO4）和（摄氧量）硫酸铵，以及五氧化二钒，在一个分散融化混合碱性pirosulphates超过硅衬底洛萨诺和胡安，2001年）。至于他们的浓度较大废催化剂样品，有关这里的主要内容是
7、：钒，钼，铟，铌。使用氢氧化钠如铟，铌的沉淀剂浸出结果。作为氢氧化物溶液中留下的钒和钼分别为可溶性钒酸盐和钼酸盐。3.1。提取钒初步测试，完成了钒解散五氧化二磷在氢氧化钠溶液中和其提取使用各种萃取剂。结果汇总表（2）表明，钒提取煤油（45.6）更受Aliquat - 336比其他萃取剂（24或更少）。另一方面，提取钒后在不同的矿物酸溶解在酸范围0.5-4 m使用煤油Aliquat - 336是为执行看到图。 （1）。钒的提取达到最大值60盐酸在三米，而它的情况下不超过10硫酸或硝酸介质。3.1.1。酸性介质中提取正如先前所看到的图。 （1），增加了盐酸浓度增加了V萃取（五）使用Aliquat
8、- 336煤油含10正辛醇（为相改性剂），并达成图4：氢氧化钠对钒提取（1 g / L）0.5浓度Aliquat - 336煤油25 C和相比（O/A）= 1。通过萃取反应。在Aliquat - 336变化的影响和浓度范围0.05的M - 0.5M的上提取钒的研究在三个不同浓度的氢氧化钠。如图所示。 （5）。该行为是对所有线性使用浓度和提取与趋势序列关于氢氧化钠浓度0.05MN0.075MN0.1M的价值斜坡获得表明，一个Aliquat - 336分子涉及提取钒物种。图2. 氯浓度的影响中提取的相关信用证钒(盐酸)通过Aliquat-336 at25度亏损50万的煤油比率(O/A)= 1最大值
9、在三米盐酸，然后用酸浓度降低了进一步增长的需要。在0.5M Aliquat - 336煤油中对氯化钠提取钒（V）和盐酸的混合物进行了取3MCl-中氢离子浓度的影响范围在0.1至3M。增加的范围在H +浓度在考察了萃取实验条件下所使用的几乎没有影响的。另一方面，越来越多）在给定的酸度为(3 M)的0.5 - M的Aliquat 336煤油中氯离子浓度由3至5M在时发现提取钒V降低。绘制的，图氯离子浓度对日志关系分配比（D）作为日志。 （2），给出了一个直线斜率等于负面4。这里的坡度指示反应释放4氯离子在萃取。 该解决方案对Aliquat- 336浓度的影响变化范围在0.15 - 0.5M内，对萃
10、取钒（V）进行了研究。结果发现，提取的V（V）的浓度增加，增加Aliquat - 336。该比率的坡萃取loglog浓度之间的线性关系与相应的分布图发现，大约在4所研究的系统。 （3），这表明该物种的参与- 4分子的Aliquat 336中提取钒（V）。 3.1.2.碱性介质中提取使用0.5 - 336的煤油M Aliquat由碱性氢氧化钠进行了研究提取钒（1 g / L的培养基）。如图所示（4），分配比例随着的增加NaOH浓度的增加而呈线性减小，slope相当于负2，说明释放的氢钠两种分子通过提取反应的。图3. Aliquat-33集中效应的提取相关信用证钒(盐酸溶液at25 300)相(O
11、/A)= 1图4.氢氧化钠浓度等因素对性能的影响,并提取相关信用证钒(0.5MAliquat-336)在at25煤油比率(O/A)= 1研究了如图（5）所示的3种不同浓度的氢氧化钠对Aliquat 336 -浓度在0.05的M - 0.5M范围变动对萃取钒的影响。该行为是尊重所有的浓度，并用提取的趋势序列的线性，以氢氧化钠浓度0.05M0.075M0.1M。所得值表明，一坡分子Aliquat 336种涉及提取钒 3.1.3.从两种媒体中比较钒的提取 为了完成提取的比较盐酸和氢钠是从哪个解决方案钒（V），其他参数进行了研究。因此，该解决方案的影响336钒离子浓度与萃取其0.5M Aliquat煤
12、油从3M的盐酸或0.1M氢氧化钠在范围为0.1-1克/ L进行了调查.其结果代表图（6）作为钒的平衡浓度在一个有机相和水之间的关系。从这个数字，很明显的看出，在水相中的浓度平衡浓度与其钒有机相增加，但变化较为明显的基本培养基比酸性之一。此外，钒装载量图中观察，从两个解决方案有机相的金属提取增长阶段的数量与在图 （7）所示。因此，在12提取阶段，钒负载量中提取碱性发现的两倍的金额从酸性溶液中提取。（有机/水）阶段或HCl 或 NaOH媒体在煤油中用0.5M Aliquat盐酸- 336能演示出该比率的影响。图5. Aliquat-336集中效应的提取相关信用证钒(从不同浓度的氢氧化钠溶液在25拿
13、相(O/A)=1图.6 钒的浓度之间的关系转移到有机相，以剩下通过水相萃取技术在由0.5M的Aliquat - 336溶解0.1M的氢氧化钠或盐酸介质中三米煤油在25 CAliquat - 336从盐酸或氢氧化钠媒体煤油。结果表示在图（8）中表明，增加的趋势钒的提取比例增加为两相介质并达到在澳/阿= 4的最高值。3.2 萃取平衡在大的pH范围内，它是已知的钒（V）的水溶液中含有许多阴离子氧物种的凝结度范围从2到10（克勒伊瓦亨等。，1989）。这种阴离子物种可以直接和迅速的Aliquat - 336萃取据阴离子交换机制。在较低的pH值（B2）的，巴尔等人。 （2004）报道说，红decavan
14、adic物种（R3CH3N）迅速在后摘除Aliquat - 336煤油有机相形成4H2V10O28。在较高的pH值，不同离子物种vanadiumhave有人建议（克拉克，1968年;特雷西等人。，2007年）稳定在每一个给定的pHrange。使用上面的数据和在前面的数字说明了结果的基础上，在酸性介质（pHb2）钒萃取平衡可以表示为：因此，提取常数，Kex上述反应，可以表示为：另一方面，在碱性介质（pHN10）可以采取下列形式的反应：P 有关提取和常数为：从酸性和碱性介质中萃取常数的平均值进行了计算，发现分别为（2.5 0.21） 103和（5.50 0.56） 10-2M .3.3 温度的影响
15、温度范围在15-45时增加发现增加钒提取（1克/升）时，提取0.5MAliquat - 336从酸性三米盐酸介质和碱性溶液中的煤油0.1MNaOH。氚的方程（Kreyszig，1979年），用于计算焓变（H）与此相关的是金属的提取：lnKex = eH= RTT + C eT （7）其中，R为气体常数（8.314摩尔J - 1的K - 1），C是一个常数。LN的 Kex 主场迎战积1 /对金属的萃取了直线，图（9）。在从线性关系计算提取的斜坡焓变化的正面价值观表明了提取过程吸热性质，表（3）。自由能变化（的G）和熵变（S的）可以使用下列公式计算：G = RTlnKex eT （8）S = eH
16、 GT = T: eT （9）从表（3）对V（V）的Aliquat - 336萃取从酸性介质中的负价值的G指的是在这种情况下萃取反应的自发性质。另一方面，熵变化表明，在正面的价值观，通过提取反应紊乱增加。这更是在从酸性溶液萃取明显，可能是由于大型和复杂的物种中提取产品的形成。3.4 溶出调查溶出studieswere进行了有机的0.5M的Aliquat - 336组成的含有1克后提取10正辛醇煤油溶液/升（五）从三米0.1M的盐酸或氢氧化钠的解决方案。水的作用，无机酸对金属离子溶出，以及氢氧化钠，氨，有机溶剂的加载进行了调查，结果如表给定（4）。在强碱性溶液中，钒离子形成盛行，很容易出现剥离。
17、随后，一个阶段使用1个M溶出NaOH溶液可以作为一个有希望的剥离剂认为它导致几乎完全剥离钒。图。 6。钒的浓度之间的关系转移到有机相，以剩下通过水相萃取技术在由0.5M的Aliquat - 336溶解0.1M的氢氧化钠或盐酸介质中三米煤油在25 C 见图 7图 7 . 阶段数对提取的V（五）（1克/升）由0.5M . Aliquat - 336溶解0.1M的氢氧化钠或盐酸在25 C煤油图8. 阿比的影响相/)相关的提取/低压(5)由0.5MAliquat-336从0.1M溶解在水中氢氧化钠或3M煤油,在25,盐酸介质3.5 钼的萃取（提炼）胺类化合物是萃取钼和钒的很普遍的萃取剂。从表1中可以看
18、出，待生催化剂包含大量的钼，在碱性介质中钼以带电子的钼离子形式存在，因此它被与来自相同介质的钒发生干扰Aliquat-336萃取。从盐酸，硝酸或硫酸溶液的钼的萃取用氧化三辛基膦（TOPO）进行研究。平衡表达式以从高浓度的酸性溶液当中得到的分配数为基础的。在酸性强的溶液中：因此，钼从待生催化剂样本萃取之前可以定量地的从3MHCl溶液用TOPO萃取的。初步实验进行在从3M HCl溶液的钒(V)的萃取，发现萃取率没有超过3.6%。图9.在平均温度恒定的V提取(5)提取0.1MNaOH盐酸介质由0.5MAliquat-336 300或溶解在煤油比率(O/A)= 13.6.待生催化剂上的应用。待生催化剂
19、包含Mo,Ni,Co,和Al2O3。金属的价格，金属的含量，被回收的金属的纯度和运费都会影响金属回收过程的经济。用蒸馏水来洗净样品，把样品放在炉干燥。最后,研磨成适当的大小，充分混合后获得统一的样品用于进行化学分析和浸实验。如图. 浸出在待生催化剂中在600C下焙烧或不焙烧的条件下进行一小时。相反于报道（Kar et al., 2004; Kim and Cho, 1997),实验结果表明,在烘焙过程中对浸提效率几乎没有影响，可能是由于在这里使用不同类型的催化剂。因此，5g 待生催化剂浸在200ml，3M HCL溶液中，以下实验过程中以300rpm速度用机械搅拌器搅拌。整个浸取试验持续45分钟
20、完成（初次实验表明45分钟时达到浸取率平衡）。反应完成后，组分用孔大小为0.2m的膜滤纸从残物分离并通过XRF对V, MO和相关元素进行分析,估计浸取率和混合状况。金属的实际浓度测定通过适当稀释用ICPS-7500 Shimadzu顺序等离子分光计完成。过滤得的MO通过0.1M TOPO煤油溶液在25C下的ratio=1中分离，离取的水相V通过0.5M Aliquat-336煤油溶液在25C心爱的0/A=2中分离的。有机相中的V用1M NaHO溶液分离，当PH值调节8.0加铵氮盐时成偏钒酸盐并沉淀下来。过滤得到的沉淀物晾干，称重，此时V的回收率为93%。偏钒酸盐通过焙烧形成Va2O5,其重量分析和XRF方法表示此时钒的纯度为99.3%。4.结论 酸性或碱性介质中钒的分离在含10%辛醇煤油作为相位调制剂的336Aliquat 溶液中进行，实验结果说明NAOH介质中分离的效果比HCI的更好。但是为了避免干扰金属钼的存在造成的复杂过程采用酸浸取法。从得到的数据可以比较两种介质以及不同的叁数对此研究的分离过程的影响。我们推到计算出了分离过程的平衡复和热力学方程。此分离过程在硫酸工业中适用于将钒从待生催化剂分离。最后，目前研究指示了一个处理环境问题的过程，就是采用适当的方法处理形成的垃圾同时回收有应用价值的金属。