2、实验结果与讨论
1)萃取率的变化:模拟三级逆流萃取各级中镍钴的萃取率如表3.1所示。
表3.1 三级逆流萃取过程中各萃取级对镍钴的萃取率
萃取级数 |
Co萃取率(%) |
Ni萃取率(%) |
1 |
96 |
3.4 |
2 |
98.3 |
0.4 |
3 |
99.95 |
0.02 |
*由表3.1可知,钴在第一级的萃取率即达到了96%以上,三级萃取过后,钴的萃取率可达到99.95以上;镍的萃取率在第一级较高,达到了3%,而在三级萃取过后,也就降到了0.02%,故可知三级逆流萃取过后,镍钴得到了很大的分离。
2)反萃率的变化:模拟三级逆流萃取各级中镍钴的反萃率如表3.2所示。
表3.2 三级逆流萃取过程中各萃取级对镍钴的萃取率
萃取级数 |
Co反萃率(%) |
Ni反萃率(%) |
1 |
98 |
99.84 |
2 |
98.5 |
99.96 |
3 |
100 |
99.98 |
(1)由表3.2可知,钴在第一级的反萃率即达到了98%以上,三级萃取过后,钴的萃取率可达到100%。
(2)而镍的反萃率一直较高,三级萃取过后,有99.9%以上的镍被反萃出来,镍的回收率增加。
3)各级萃余液中镍钴比的变化:分别对萃余相E1、E2、E3进行分析,检测其镍钴比(质量浓度之比);结果如图3.2。
*由图3.2可知,在经过三级萃取之后萃余相中Ni/Co越来越大,三级萃余相E3中镍钴比达到了1600以上,镍钴分离良好。
图3.2 模拟三级逆流萃取各级萃余相的镍钴比
4)各级反萃液中钴镍比的变化:分别对有机相P1、P2、P3进行分析,检测其钴镍浓度比。结果如图3.3所示。
*由图3.3可知,在经过三级萃取之后,有机相中Co/Ni越来越大三级负载有机相P3中钴镍比达到了2000,镍钴分离良好。
图3.3 模拟三级逆流萃取各级有机相的钴镍比
3、本章小结:本章根据第二章的单因素实验与正交实验结果,设计模拟了有工业参考价值的三级逆流萃取实验。实验结
果如下:
1)三级逆流萃取产物萃余相中钴的萃取率为99.95%,而镍的萃取率为0.02%,钴镍分离良好。
2)经过三级反萃,钴的反萃率可达到100%,而镍的反萃率可达到99.95%。
3)最终产物中钴的回收率在99.95%×100%=99.95以上,镍的回收率在(100%-0.02%)+0.02%×99.98%=99.96%以上。
4)经过模拟三级逆流萃取,可知采用本工艺萃取分离镍钴溶液在工业上是可行的。
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