CN115287467A - 一种基于超声波平台的料液除铝方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于超声波平台的料液除铝方法，涉及超声波平台料液处理技术领域。该基于超声波平台的料液除铝方法，包括以下步骤：采用含氯化镨钕、三氯化铈、硝酸稀、氯化铯和硝酸镧组成的含铝精矿作为原材料，原材料的盐酸浸出液作为料液原液；料液原料放入超声波状态下的恒温水浴箱进行分离处理，得到含铝料液，含铝料液进行络合分层反应，通过活性炭进行过滤处理，得到除铝和过滤完成的料液。通过恒温水浴箱和缓冲溶液沉淀，使料液原材料更易分离含铝料液，加快料液处理速率，提高工作和实验效率，同时全面地利用超声波平台进行辅助除铝作业，保证料液除铝的效果，为后续实验研究数据提供准确的数值。
Description
技术领域
本发明涉及超声波平台料液处理技术领域，具体为一种基于超声波平台的料液除铝方法。
背景技术
超声波是一种波长极短的机械波，由于其波长短，更易于获得各向异性的声能，可应用于清洗、碎石和杀菌消毒处理等领域，而搭载和转换超声波动能的机械设备可称为超声波平台，超声波平台被广泛应用在医疗、工业、化工、科学研究等前沿领域，帮助各个领域解决不同的研究难题，而在化学研究和加工领域中，超声波平台也作用于化学料液除铝流程中，对料液的分散、破碎、萃取和均质起到举足轻重的作用，有利于科研人员减轻负担，提高研究速率。
现有的基于超声波平台的料液除铝过程中，料液原材料分离含铝料液较为困难，导致影响后续料液处理速度，从而降低工作和实验效率，其次，现阶段的料液除铝流程也无法较为全面地利用超声波平台进行辅助除铝作业，进而导致料液除铝效果不佳，影响后续实验研究数据。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于超声波平台的料液除铝方法，解决了现有的基于超声波平台的料液除铝过程中，料液原材料分离含铝料液较为困难，导致影响后续料液处理速度，从而降低工作和实验效率，同时现阶段的料液除铝流程也无法较为全面地利用超声波平台进行辅助除铝作业，进而导致料液除铝效果不佳，影响后续实验研究数据的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于超声波平台的料液除铝方法，包括以下步骤：
步骤一、采用含氯化镨钕、三氯化铈、硝酸稀、氯化铯和硝酸镧组成的含铝精矿作为原材料，原材料的盐酸浸出液作为料液原液；
步骤二、将料液原液放入带有磁力搅拌的恒温水浴箱中，然后放置在超声波平台上，在超声波状态下的恒温水浴箱中加入分离剂，进行均匀搅拌，搅拌完成后，在静置的恒温水浴室中加入缓冲溶液对料液原液HP值进行调节，充分反应后，固液分离得到含铝精矿盐酸浸出液沉淀物和含铝料液；
步骤三、含铝料液中加入有机相萃取剂进行均匀混合，混合后加入预定量氨基酸或柠檬酸进行络合反应，络合反应完成后，分批次滴加活性剂进行搅拌，直至料液呈现水相和活性剂相，平衡时间，既得到含铝有机相和除铝溶液；
步骤四、除铝溶液加入活性炭或聚乙烯苯树脂放入恒温震荡室进行吸附过滤处理，即得到除铝和过滤完成的料液，吸附后的活性炭或聚乙烯苯树脂使用酸溶剂进行清洗烘干，可重复利用。
优选的，所述步骤一中，含铝精矿原材料包括体积占比分别为16～28％氯化镨钕、8～16％三氯化铈、10～18％硝酸稀、12～21％氯化铯和9～18％硝酸镧组成。
优选的，所述步骤二中，分离剂为乙酸钠、乙酸和丙酸钠中的任意一种或两者组合使用，恒温搅拌的反应温度为35℃～65℃。
优选的，所述步骤二中，缓冲溶液为浓度为5-10mol/L的NH3·H2O-NH4Cl，HP值调整为2-5。
优选的，所述步骤三中，采用预定量5-8Mmol/L的氨基酸或柠檬酸作为络合剂，络合剂的用量是含铝料液反应量的150％-270％。
优选的，所述步骤三中，活性剂为2-5mol/L的烷基葡糖苷，活性剂点滴批次次数为5-8次。
优选的，所述步骤四中，采用10-15g的活性炭或聚乙烯苯树脂作为料液杂质吸附材料。
本发明提供了一种基于超声波平台的料液除铝方法。具备以下有益效果：
1、本发明通过将料液原液放入带有磁力的恒温水浴箱搅拌，并放置在超声波平台上加强搅拌效率，且在超声波状态下的恒温水浴箱中加入分离剂，进行均匀搅拌，再加入缓冲溶液对料液原液HP值进行调节，充分反应后，固液分离得到含铝精矿盐酸浸出液沉淀物和含铝料液，整个过程通过超音波平台加快料液原材料分离含铝料液，提升后续料液处理速度，进而提高整体工作和实验效率。
2、本发明通过超声波平台的通用性，作用在料液原液的萃取分离、含铝料液的络合反应、活性剂搅拌分层过程、过滤处理等阶段，较为全面的利用超声波平台进行辅助除铝作业，保证料液除铝的效果，为后续实验研究数据提供准确的数值。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
本发明实施例提供一种基于超声波平台的料液除铝方法，包括以下步骤：
步骤一、采用含氯化镨钕、三氯化铈、硝酸稀、氯化铯和硝酸镧组成的含铝精矿作为原材料，原材料的盐酸浸出液作为料液原液，其中含铝精矿原材料包括体积占比分别为16％氯化镨钕、8％三氯化铈、10％硝酸稀、12％氯化铯和9％硝酸镧组成；
步骤二、将料液原液放入带有磁力搅拌的恒温水浴箱中，然后放置在超声波平台上，在超声波状态下的恒温水浴箱中加入分离剂，其中分离剂为乙酸钠，恒温搅拌的反应温度为35℃，进行均匀搅拌，搅拌完成后，在静置的恒温水浴室中加入缓冲溶液对料液原液HP值进行调节，缓冲溶液为浓度为5mol/L的NH3·H2O-NH4Cl，HP值调整为2，充分反应后，固液分离得到含铝精矿盐酸浸出液沉淀物和含铝料液，其中，利用超声波平台进一步提高搅拌功能，对物料进行快速破碎分离处理，提高萃取速率，通过恒温水浴室的作用保证处于原材料处于同一温度下，更便于把握变量，而缓冲溶液的作用，是使物液快速沉淀分离，加快提取含铝料液的速率；
步骤三、含铝料液中加入有机相萃取剂进行均匀混合，混合后加入预定量氨基酸或柠檬酸进行络合反应，采用预定量5Mmol/L的氨基酸或柠檬酸作为络合剂，络合剂的用量是含铝料液反应量的150％，络合反应完成后，分批次滴加活性剂进行搅拌，直至料液呈现水相和活性剂相，平衡时间，即得到含铝有机相和除铝溶液，其中活性剂为2mol/L的烷基葡糖苷，活性剂点滴批次次数为5次，通过有机相萃取剂和预定量氨基酸或柠檬酸的双重作用下，使含铝料液快速进行络合反应，反应后不断的滴加活性剂，使含铝料液分为液体和固体沉淀物的同时，使水相更加清澈，在滴加完活性剂后，也可再次放入超声波平台，使含铝料液加速沉淀和清澈效果；
步骤四、除铝溶液加入活性炭或聚乙烯苯树脂放入恒温震荡室进行吸附过滤处理，其中采用10g的活性炭或聚乙烯苯树脂作为料液杂质吸附材料，即得到除铝和过滤完成的料液，吸附后的活性炭或聚乙烯苯树脂使用酸溶剂进行清洗烘干，可重复利用，通过活性炭或聚乙烯苯树脂将除铝溶液中的杂质进一步吸附，提高溶液质量，同时过滤阶段的后续也可放入超声波平台进行均质处理，使杂质更便于活性炭或聚乙烯苯树脂吸收。
实施例二：
本发明实施例提供一种基于超声波平台的料液除铝方法，包括以下步骤：
步骤一、采用含氯化镨钕、三氯化铈、硝酸稀、氯化铯和硝酸镧组成的含铝精矿作为原材料，原材料的盐酸浸出液作为料液原液，其中含铝精矿原材料包括体积占比分别为28％氯化镨钕、16％三氯化铈、18％硝酸稀、21％氯化铯和18％硝酸镧组成；
步骤二、将料液原液放入带有磁力搅拌的恒温水浴箱中，然后放置在超声波平台上，在超声波状态下的恒温水浴箱中加入分离剂，其中分离剂为丙酸钠，恒温搅拌的反应温度为65℃，进行均匀搅拌，搅拌完成后，在静置的恒温水浴室中加入缓冲溶液对料液原液HP值进行调节，缓冲溶液为浓度为10mol/L的NH3·H2O-NH4Cl，HP值调整为5，充分反应后，固液分离得到含铝精矿盐酸浸出液沉淀物和含铝料液，其中，利用超声波平台进一步提高搅拌功能，对物料进行快速破碎分离处理，提高萃取速率，通过恒温水浴室的作用保证处于原材料处于同一温度下，更便于把握变量，而缓冲溶液的作用，是使物液快速沉淀分离，加快提取含铝料液的速率；
步骤三、含铝料液中加入有机相萃取剂进行均匀混合，混合后加入预定量氨基酸或柠檬酸进行络合反应，采用预定量8Mmol/L的氨基酸或柠檬酸作为络合剂，络合剂的用量是含铝料液反应量的270％，络合反应完成后，分批次滴加活性剂进行搅拌，直至料液呈现水相和活性剂相，平衡时间，即得到含铝有机相和除铝溶液，其中活性剂为5mol/L的烷基葡糖苷，活性剂点滴批次次数为8次，通过有机相萃取剂和预定量氨基酸或柠檬酸的双重作用下，使含铝料液快速进行络合反应，反应后不断的滴加活性剂，使含铝料液分为液体和固体沉淀物的同时，使水相更加清澈，在滴加完活性剂后，也可再次放入超声波平台，使含铝料液加速沉淀和清澈效果；
步骤四、除铝溶液加入活性炭或聚乙烯苯树脂放入恒温震荡室进行吸附过滤处理，其中采用15g的活性炭或聚乙烯苯树脂作为料液杂质吸附材料，即得到除铝和过滤完成的料液，吸附后的活性炭或聚乙烯苯树脂使用酸溶剂进行清洗烘干，可重复利用，通过活性炭或聚乙烯苯树脂将除铝溶液中的杂质进一步吸附，提高溶液质量，同时过滤阶段的后续也可放入超声波平台进行均质处理，使杂质更便于活性炭或聚乙烯苯树脂吸收。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种基于超声波平台的料液除铝方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、采用含氯化镨钕、三氯化铈、硝酸稀、氯化铯和硝酸镧组成的含铝精矿作为原材料，原材料的盐酸浸出液作为料液原液；
步骤二、将料液原液放入带有磁力搅拌的恒温水浴箱中，然后放置在超声波平台上，在超声波状态下的恒温水浴箱中加入分离剂，进行均匀搅拌，搅拌完成后，在静置的恒温水浴室中加入缓冲溶液对料液原液HP值进行调节，充分反应后，固液分离得到含铝精矿盐酸浸出液沉淀物和含铝料液；
步骤三、含铝料液中加入有机相萃取剂进行均匀混合，混合后加入预定量氨基酸或柠檬酸进行络合反应，络合反应完成后，分批次滴加活性剂进行搅拌，直至料液呈现水相和活性剂相，平衡时间，即得到含铝有机相和除铝溶液；
步骤四、除铝溶液加入活性炭或聚乙烯苯树脂放入恒温震荡室进行吸附过滤处理，即得到除铝和过滤完成的料液，吸附后的活性炭或聚乙烯苯树脂使用酸溶剂进行清洗烘干，可重复利用。
2.根据权利要求1所述的一种基于超声波平台的料液除铝方法，其特征在于：所述步骤一中，含铝精矿原材料包括体积占比分别为16～28％氯化镨钕、8～16％三氯化铈、10～18％硝酸稀、12～21％氯化铯和9～18％硝酸镧组成。
3.根据权利要求1所述的一种基于超声波平台的料液除铝方法，其特征在于：所述步骤二中，分离剂为乙酸钠、乙酸和丙酸钠中的任意一种或两者组合使用，恒温搅拌的反应温度为35℃～65℃。
4.根据权利要求1所述的一种基于超声波平台的料液除铝方法，其特征在于：所述步骤二中，缓冲溶液为浓度为5-10mol/L的NH3·H2O-NH4Cl，HP值调整为2-5。
5.根据权利要求1所述的一种基于超声波平台的料液除铝方法，其特征在于：所述步骤三中，采用预定量5-8Mmol/L的氨基酸或柠檬酸作为络合剂，络合剂的用量是含铝料液反应量的150％-270％。
6.根据权利要求1所述的一种基于超声波平台的料液除铝方法，其特征在于：所述步骤三中，活性剂为2-5mol/L的烷基葡糖苷，活性剂点滴批次次数为5-8次。
7.根据权利要求1所述的一种基于超声波平台的料液除铝方法，其特征在于：所述步骤四中，采用10-15g的活性炭或聚乙烯苯树脂作为料液杂质吸附材料。
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| CN202210944601.2A Pending CN115287467A (zh) | 2022-08-08 | 2022-08-08 | 一种基于超声波平台的料液除铝方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115287467A (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108950206A (zh) * | 2018-09-01 | 2018-12-07 | 江西理工大学 | 一种络合分离稀土和铝的方法 |
| CN109182791A (zh) * | 2018-10-10 | 2019-01-11 | 江西理工大学 | 一种有机酸络合-固相吸附从稀土料液中除铝的方法 |
| CN113249598A (zh) * | 2021-05-18 | 2021-08-13 | 江西理工大学 | 一种从稀土料液中络合分离除铝的方法 |
| CN113373304A (zh) * | 2021-06-09 | 2021-09-10 | 江西理工大学 | 一种从稀土料液中络合-浊点萃取除铝的方法 |
-
2022
- 2022-08-08 CN CN202210944601.2A patent/CN115287467A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108950206A (zh) * | 2018-09-01 | 2018-12-07 | 江西理工大学 | 一种络合分离稀土和铝的方法 |
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| CN113373304A (zh) * | 2021-06-09 | 2021-09-10 | 江西理工大学 | 一种从稀土料液中络合-浊点萃取除铝的方法 |
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