应用恒界面池法研究磷酸三丁酯萃取磷酸的动力学
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池 内两 相 的 温 度 ， 设 置 恒 温 夹 套 ， 接 超 级 恒 温 特 连 水 浴． 验用 恒界 面池示 意 图如 图 １ 示 ． 实 所
用＿ ］ 由于恒 界 面池 法操 作 方 便 、 器 制作 简 单 、 ５． 仪
实验在 （０ ． ）℃ 下进 行 ， ３ ±０ ５ 根据 先 前 的预 备
用 中低 品 位 磷 矿 生 产 磷 酸 ， 成 为 我 国 磷 酸 工 业 已 发展 的瓶 颈［］２ １ ． ０世 纪 ６ ０年 代 初 ， 以 色 列 矿 业 由 工 程 公 司 （． Ｉ Ｍ．Ｉ 开 发 的 Ｉ Ｉ法 磷 酸 生 产 工 ） Ｍ
１ 实验 部 分
１ １ 试 剂 ．
相界 面较 易 控 制 ， 成 为 萃 取 化 学 工 作 者 经 常采 而
用 的研究 方法． 在前 人研 究 的基 础上 ， 者 以磷 酸 作 三丁酯 （ Ｂ 作 为 磷 酸 的萃 取 剂 ， 拟 工 业 盐 酸 Ｔ Ｐ） 模
分解 湖北 省某 公 司磷 矿 所 制 湿法 磷 酸 的 组 成 ， 采
实验 ， 确定 实验所 需要 的转 速． 实验 开始 之前 ， 在 要 先 用丙酮清洗恒界 面池 及 内部构 件． 人恒 温水Baidu Nhomakorabea控 通
摘 要 ： 用 恒 界 面 池 法 研 究 了磷 酸 三 丁 酯 （ Ｂ ） 盐 酸 法 湿 法 磷 酸体 系 萃 取 磷 酸 的 动 力 学 ． 察 了 两 相 接 采 Ｔ Ｐ从 考
触 面积 、 拌 强 度 、 相 中初 始 磷 酸 和 盐 酸 浓 度 等 对 磷 酸 萃 取 速 率 的 影 响 ． 果 表 明 ， 酸 的初 始 正 向 萃 取 速 搅 水 结 磷 率 随两 相 界 面 积 、 拌转 速 、 相 初 始 磷 酸 和 盐 酸 浓 度 的增 大 而 增 大 ． Ｂ 搅 水 Ｔ Ｐ对 磷 酸 的 萃 取 可 能 属 扩 散 控 制 模 式 ． 萃 取 动 力 学 方 程 为 Ｒ（ ｋ一２ ５ ｃ￣ ） ％ 其 Ｈ Ｏ） ． １ １ × ０ ０ ｃ ． ７
１ ２ 分 析 方 法 ．
艺ｆ ］ 实 现 了盐 酸 分 解 磷 矿 ， 用 有 机 溶 剂 萃 取 。 ， 并 净化磷 酸 ， 志着 盐酸法 的工业 化 ． 标 由于 Ｉ 法 既 ＭＩ 可利用低 品位 磷矿 ， 又可 利用 工业 副产 的盐 酸 ， 改 进 了磷 酸生产 工 艺 ， 降低 了磷 酸生 产 的成 本 ， 因而 引起 了化学 工 程 师 的强 烈 兴 趣 ． 现 磷 酸 的 萃 取 实 分 离与净 化 ， 盐 酸分 解 磷 矿 制造 湿 法 磷 酸 工 艺 是 的关键所 在 ． 如果 能通 过 反应 体 系 中萃 取 动 力 学
有机相 和水 相 中磷 酸 、 盐酸 的浓 度 ， 中 和滴 用
定双 指示剂 法测 定．
１ ３ 恒 界 面 池 法 实 验 装 置 和 实 验 方 法 ．
恒界 面池结 构 如 下 所 述． 由一段 高 为 １ ｍ， ３ｃ
内 径 为 １ ｍ ， 厚 为 ０ ５ｃ 的 玻 璃 圆筒 构 成 ， ０ｃ 壁 ． ｍ 用
应 用恒 界 面池 法研 究磷 酸 三 丁 酯萃 取 磷 酸 的 动 力学
金士威 ， 琼 ， 旭 ， 荣 ， 一冈 易 张 高 丁 ４
（ ． 汉工程 大 学化工 与制 药学 院 ， 色化工过 程省 部共 建教 育部重 点 实验 室， １武 绿 湖北 武 汉 ４ ０ ７ ； ３ ０ ４ ２ 湖北 大 学化 学化 工 学院 ， 北 武 汉 ４ ０ ６ ） ． 湖 ３ ０ ２
Ｏ 引 言
我 国磷 矿 资源 储 量 非 常 丰 富 ， 是 超 过 ９ 但 Ｏ
性 能 以及 萃 取 磷 酸 的 动力 学 ， 立 了相 应 的 萃取 建
速 率方 程．
为含 磷量 较 低 的 中低 品 位 矿 ， 磷 量 高 的 富矿 较 含
少． 随着高 品位磷 矿 资 源 的 日益减 少 ， 何 开发 利 如
相 短 时 间 接 触 法 和 静 态 池 法 等 ， 中 前 ３种 最 常 其
界面 圆环把 池 分 隔 成 等体 积 的 两 室． 隔 室 的 中 两 间部位 ， 装有 同轴 搅拌 桨 ， 拌 时 由搅 拌器 带 动搅 搅
拌 桨转 动． 入 反 应 物 料 和 取 样 分 析 均 通 过 上 法 加 兰的开 孔进 行 ． 了能 够 精 确 调 节 和 保 持 恒 界 面 为
第 ３ 卷 第 ２期 ３
２１ ０ １年 Ｏ ２月
武
汉
工
程
大
学
学
报
Ｖ０Ｌ ３ ＮＯ． ３ ２
Ｆｅ ｂ． ２ Ｏ１１
Ｊ ． Ｗ ｕ ａ Ｉｓ． ｈｎ ｎｔ
Ｔｅ ｈ ｃ．
文章 编 号 ： ６ ４—２ ６ （ ０ １ ０ １７ ８ ９ ２ １ ） ２—０ ３ ０ ４—０ ４
的研究 ， 找到 影响 萃取 速 率 的诸 因素 ， 清萃 取 过 弄
程 的控制 机 制 ， 现 磷 酸 与盐 酸 的萃 取 分 离 与净 实 化， 将具 有重要 的实 际意 义． 溶剂 萃取 动 力 学 研 究 的方 法 主 要 有 ： 界 面 恒 池法 、 液滴法 、 相充 分 混 和法 、 撑 液膜 法 、 单 两 支 两
，
磷 酸三丁 酯 （ Ｐ ， 析纯 ， 国 医药 公 司北 ＴＢ ） 分 中
京 采 购 供 应 站 ； 酸 （ Ｐ 、 酸 （ １、 化 钙 磷 Ｈ。 Ｏ ） 盐 ＨＣ ） 氯
（ ａ ｔ ： 析纯 ， Ｃ Ｃ 分 ） 武汉 化 学试 剂 厂 ． 实验 所 用 其他
试 剂 均 为 分 析 纯 ， 为 自制 去 离 子 水 ． 水
关 键 词 ： 酸 ； 酸 ； 酸 三 丁酯 ； 取 动 力 学 ； 界 面 池 磷 盐 磷 萃 恒
中 图分 类 号 ： ＴＱ０ ３ ２ １ ． 文献标识码 ： Ａ ｄ ｉ１ ． ９ ９ ｊｉｓ ． ６ ４２ ６ ． ０ １ ０ ． ０ ｏ ： ０ ３ ６ ／．ｓｎ １ ７ —８ ９ ２ １ ． ２ ０ ９
用＿ ］ 由于恒 界 面池 法操 作 方 便 、 器 制作 简 单 、 ５． 仪
实验在 （０ ． ）℃ 下进 行 ， ３ ±０ ５ 根据 先 前 的预 备
用 中低 品 位 磷 矿 生 产 磷 酸 ， 成 为 我 国 磷 酸 工 业 已 发展 的瓶 颈［］２ １ ． ０世 纪 ６ ０年 代 初 ， 以 色 列 矿 业 由 工 程 公 司 （． Ｉ Ｍ．Ｉ 开 发 的 Ｉ Ｉ法 磷 酸 生 产 工 ） Ｍ
１ 实验 部 分
１ １ 试 剂 ．
相界 面较 易 控 制 ， 成 为 萃 取 化 学 工 作 者 经 常采 而
用 的研究 方法． 在前 人研 究 的基 础上 ， 者 以磷 酸 作 三丁酯 （ Ｂ 作 为 磷 酸 的萃 取 剂 ， 拟 工 业 盐 酸 Ｔ Ｐ） 模
分解 湖北 省某 公 司磷 矿 所 制 湿法 磷 酸 的 组 成 ， 采
实验 ， 确定 实验所 需要 的转 速． 实验 开始 之前 ， 在 要 先 用丙酮清洗恒界 面池 及 内部构 件． 人恒 温水Baidu Nhomakorabea控 通
摘 要 ： 用 恒 界 面 池 法 研 究 了磷 酸 三 丁 酯 （ Ｂ ） 盐 酸 法 湿 法 磷 酸体 系 萃 取 磷 酸 的 动 力 学 ． 察 了 两 相 接 采 Ｔ Ｐ从 考
触 面积 、 拌 强 度 、 相 中初 始 磷 酸 和 盐 酸 浓 度 等 对 磷 酸 萃 取 速 率 的 影 响 ． 果 表 明 ， 酸 的初 始 正 向 萃 取 速 搅 水 结 磷 率 随两 相 界 面 积 、 拌转 速 、 相 初 始 磷 酸 和 盐 酸 浓 度 的增 大 而 增 大 ． Ｂ 搅 水 Ｔ Ｐ对 磷 酸 的 萃 取 可 能 属 扩 散 控 制 模 式 ． 萃 取 动 力 学 方 程 为 Ｒ（ ｋ一２ ５ ｃ￣ ） ％ 其 Ｈ Ｏ） ． １ １ × ０ ０ ｃ ． ７
１ ２ 分 析 方 法 ．
艺ｆ ］ 实 现 了盐 酸 分 解 磷 矿 ， 用 有 机 溶 剂 萃 取 。 ， 并 净化磷 酸 ， 志着 盐酸法 的工业 化 ． 标 由于 Ｉ 法 既 ＭＩ 可利用低 品位 磷矿 ， 又可 利用 工业 副产 的盐 酸 ， 改 进 了磷 酸生产 工 艺 ， 降低 了磷 酸生 产 的成 本 ， 因而 引起 了化学 工 程 师 的强 烈 兴 趣 ． 现 磷 酸 的 萃 取 实 分 离与净 化 ， 盐 酸分 解 磷 矿 制造 湿 法 磷 酸 工 艺 是 的关键所 在 ． 如果 能通 过 反应 体 系 中萃 取 动 力 学
有机相 和水 相 中磷 酸 、 盐酸 的浓 度 ， 中 和滴 用
定双 指示剂 法测 定．
１ ３ 恒 界 面 池 法 实 验 装 置 和 实 验 方 法 ．
恒界 面池结 构 如 下 所 述． 由一段 高 为 １ ｍ， ３ｃ
内 径 为 １ ｍ ， 厚 为 ０ ５ｃ 的 玻 璃 圆筒 构 成 ， ０ｃ 壁 ． ｍ 用
应 用恒 界 面池 法研 究磷 酸 三 丁 酯萃 取 磷 酸 的 动 力学
金士威 ， 琼 ， 旭 ， 荣 ， 一冈 易 张 高 丁 ４
（ ． 汉工程 大 学化工 与制 药学 院 ， 色化工过 程省 部共 建教 育部重 点 实验 室， １武 绿 湖北 武 汉 ４ ０ ７ ； ３ ０ ４ ２ 湖北 大 学化 学化 工 学院 ， 北 武 汉 ４ ０ ６ ） ． 湖 ３ ０ ２
Ｏ 引 言
我 国磷 矿 资源 储 量 非 常 丰 富 ， 是 超 过 ９ 但 Ｏ
性 能 以及 萃 取 磷 酸 的 动力 学 ， 立 了相 应 的 萃取 建
速 率方 程．
为含 磷量 较 低 的 中低 品 位 矿 ， 磷 量 高 的 富矿 较 含
少． 随着高 品位磷 矿 资 源 的 日益减 少 ， 何 开发 利 如
相 短 时 间 接 触 法 和 静 态 池 法 等 ， 中 前 ３种 最 常 其
界面 圆环把 池 分 隔 成 等体 积 的 两 室． 隔 室 的 中 两 间部位 ， 装有 同轴 搅拌 桨 ， 拌 时 由搅 拌器 带 动搅 搅
拌 桨转 动． 入 反 应 物 料 和 取 样 分 析 均 通 过 上 法 加 兰的开 孔进 行 ． 了能 够 精 确 调 节 和 保 持 恒 界 面 为
第 ３ 卷 第 ２期 ３
２１ ０ １年 Ｏ ２月
武
汉
工
程
大
学
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报
Ｖ０Ｌ ３ ＮＯ． ３ ２
Ｆｅ ｂ． ２ Ｏ１１
Ｊ ． Ｗ ｕ ａ Ｉｓ． ｈｎ ｎｔ
Ｔｅ ｈ ｃ．
文章 编 号 ： ６ ４—２ ６ （ ０ １ ０ １７ ８ ９ ２ １ ） ２—０ ３ ０ ４—０ ４
的研究 ， 找到 影响 萃取 速 率 的诸 因素 ， 清萃 取 过 弄
程 的控制 机 制 ， 现 磷 酸 与盐 酸 的萃 取 分 离 与净 实 化， 将具 有重要 的实 际意 义． 溶剂 萃取 动 力 学 研 究 的方 法 主 要 有 ： 界 面 恒 池法 、 液滴法 、 相充 分 混 和法 、 撑 液膜 法 、 单 两 支 两
，
磷 酸三丁 酯 （ Ｐ ， 析纯 ， 国 医药 公 司北 ＴＢ ） 分 中
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（ ａ ｔ ： 析纯 ， Ｃ Ｃ 分 ） 武汉 化 学试 剂 厂 ． 实验 所 用 其他
试 剂 均 为 分 析 纯 ， 为 自制 去 离 子 水 ． 水
关 键 词 ： 酸 ； 酸 ； 酸 三 丁酯 ； 取 动 力 学 ； 界 面 池 磷 盐 磷 萃 恒
中 图分 类 号 ： ＴＱ０ ３ ２ １ ． 文献标识码 ： Ａ ｄ ｉ１ ． ９ ９ ｊｉｓ ． ６ ４２ ６ ． ０ １ ０ ． ０ ｏ ： ０ ３ ６ ／．ｓｎ １ ７ —８ ９ ２ １ ． ２ ０ ９