液膜分離-有色冶金前沿技術(shù)

1、有色冶金前沿技術(shù)有色冶金前沿技術(shù) 液膜分離技術(shù)液膜分離技術(shù) 主要內(nèi)容主要內(nèi)容 液膜的定義及特點(diǎn)液膜的定義及特點(diǎn) 液膜的組成和分類液膜的組成和分類 液膜分離機(jī)理液膜分離機(jī)理 液膜分離技術(shù)的應(yīng)用液膜分離技術(shù)的應(yīng)用 液膜分離前景展望液膜分離前景展望 液膜的定義及特點(diǎn)液膜的定義及特點(diǎn)液膜是一層很薄的液體膜。液膜是一層很薄的液體膜。它能把兩個(gè)組成不同而它能把兩個(gè)組成不同而又互溶的溶液隔開(kāi)，并通過(guò)這層液膜的選擇性滲透又互溶的溶液隔開(kāi)，并通過(guò)這層液膜的選擇性滲透作用實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的分離。作用實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的分離。根據(jù)形成液膜的材料不同，液膜可以是水性的根據(jù)形成液膜的材料不同，液膜可以是水性的分為分為(W/O)/W (水

2、水-油油-水水)和和(O/W)/O(油油-水水-油油)兩種兩種，也，也可是溶劑型的?？墒侨軇┬偷?。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：傳質(zhì)推動(dòng)力大，速率高，且試劑消耗量少，傳質(zhì)推動(dòng)力大，速率高，且試劑消耗量少，選擇性好，分離效果顯著。選擇性好，分離效果顯著。缺點(diǎn)缺點(diǎn)：強(qiáng)度低，破損率高，難以穩(wěn)定操作，過(guò)程強(qiáng)度低，破損率高，難以穩(wěn)定操作，過(guò)程與設(shè)備復(fù)雜。與設(shè)備復(fù)雜。特點(diǎn)：特點(diǎn)：定義：定義：液膜的組成和分類液膜的組成和分類 1 1、液膜的組成、液膜的組成（1 1）膜溶劑：）膜溶劑：有機(jī)溶劑或水（占有機(jī)溶劑或水（占90以上）以上）, 構(gòu)成膜的基體。構(gòu)成膜的基體。 含有被分離組分的料液含有被分離組分的料液 外相外相 內(nèi)相內(nèi)相 接

3、受被分離組分的液體接受被分離組分的液體 水型液膜：兩側(cè)的液體為有機(jī)溶劑水型液膜：兩側(cè)的液體為有機(jī)溶劑 油型液膜：兩側(cè)的液體為水溶液油型液膜：兩側(cè)的液體為水溶液 膜相膜相 外相和內(nèi)相外相和內(nèi)相之間成膜的液體之間成膜的液體 液液膜膜分分離離體體系系 （2 2）表面活性劑：）表面活性劑：（乳化劑，占（乳化劑，占1-5），起乳化作用，它含有親水），起乳化作用，它含有親水基和疏水基。表面活性劑有序排列在油水分界面基和疏水基。表面活性劑有序排列在油水分界面處，對(duì)乳狀液膜的穩(wěn)定性起至關(guān)重要的作用，并處，對(duì)乳狀液膜的穩(wěn)定性起至關(guān)重要的作用，并影響液膜的滲透性。影響液膜的滲透性。（3 3）添加劑）添加劑/ /流

4、動(dòng)載體：流動(dòng)載體：（穩(wěn)定劑、流動(dòng)載體等，占（穩(wěn)定劑、流動(dòng)載體等，占1-5），用于控制膜），用于控制膜的穩(wěn)定性和滲透性。提高膜的選擇性的穩(wěn)定性和滲透性。提高膜的選擇性, 是實(shí)現(xiàn)分離是實(shí)現(xiàn)分離傳質(zhì)的關(guān)鍵因素傳質(zhì)的關(guān)鍵因素 2 2、液膜的分類、液膜的分類（1 1）乳狀液膜）乳狀液膜分為分為 (W/O)/W (水水-油油-水水)和和(O/W)/O(油油-水水-油油)兩種。兩種。 三相：連續(xù)相、三相：連續(xù)相、液膜、內(nèi)包相液膜、內(nèi)包相 被分離的溶質(zhì)由外相經(jīng)液膜向被分離的溶質(zhì)由外相經(jīng)液膜向內(nèi)相傳遞（溶質(zhì)由外相被萃取內(nèi)相傳遞（溶質(zhì)由外相被萃取到內(nèi)相）到內(nèi)相） (W/O)/W型乳狀液膜制作方法：型乳狀液膜制作方

5、法：先將膜相與內(nèi)相制先將膜相與內(nèi)相制作成油包水作成油包水(W/O)的乳化液，再將乳化液投入到外的乳化液，再將乳化液投入到外相（第二個(gè)水相通常為待分離的料液）中，進(jìn)行第相（第二個(gè)水相通常為待分離的料液）中，進(jìn)行第二次乳化即可制成二次乳化即可制成(W/O)/W型型W/O/W雙乳化液。雙乳化液。W/O 乳化液滴直徑一般為乳化液滴直徑一般為0.12mm，內(nèi)部包含許，內(nèi)部包含許多微水滴，直徑為數(shù)多微水滴，直徑為數(shù)m,液膜厚度為液膜厚度為110m。2. 2. 支撐液膜支撐液膜將膜相溶液牢固地吸附在多孔支撐體的微孔中，形將膜相溶液牢固地吸附在多孔支撐體的微孔中，形成微孔固膜支撐的液膜。成微孔固膜支撐的液膜。

6、 制作方法：制作方法： 支撐架選擇多微孔支撐架選擇多微孔( (微米級(jí)微米級(jí)) )親油性材料（微孔固膜），親油性材料（微孔固膜），先配制好膜相，將支撐架先配制好膜相，將支撐架放入膜相中浸潤(rùn)，靠毛細(xì)放入膜相中浸潤(rùn)，靠毛細(xì)作用或在加壓下使各微孔作用或在加壓下使各微孔中充滿成膜液而形成液膜。中充滿成膜液而形成液膜。將浸潤(rùn)后的支撐架置于容將浸潤(rùn)后的支撐架置于容器中，在兩側(cè)分別加入濃器中，在兩側(cè)分別加入濃相和稀相，就形成了支撐相和稀相，就形成了支撐液膜萃取體系。液膜萃取體系。 膜兩側(cè)分別是與液膜互不相溶膜兩側(cè)分別是與液膜互不相溶的料液和反萃液的料液和反萃液( (萃取劑萃取劑) )，待，待分離的溶質(zhì)自料液相

7、經(jīng)支撐液分離的溶質(zhì)自料液相經(jīng)支撐液膜向反萃相傳遞。如圖膜向反萃相傳遞。如圖 圖圖3固膜萃取固膜萃取 支撐液膜的性能與支撐體支撐液膜的性能與支撐體材質(zhì)、膜厚度及微孔直徑材質(zhì)、膜厚度及微孔直徑的大小密切相關(guān)。支撐體的大小密切相關(guān)。支撐體一般都要求采用聚丙烯、一般都要求采用聚丙烯、聚乙烯、聚砜及聚四氟乙聚乙烯、聚砜及聚四氟乙烯等疏水性多孔膜，膜厚烯等疏水性多孔膜，膜厚為為2550m，微孔直徑，微孔直徑為為0.021m。通?？讖健Ｍǔ？讖皆叫∫耗ぴ椒€(wěn)定，但孔徑越小液膜越穩(wěn)定，但孔徑過(guò)小將使空隙率下降，從過(guò)小將使空隙率下降，從而將降低透過(guò)速度。而將降低透過(guò)速度。注：注：液膜萃取時(shí)兩邊同液膜萃取時(shí)兩邊同為

8、水性或油性液體；固為水性或油性液體；固膜萃取時(shí)一邊為水性另膜萃取時(shí)一邊為水性另一邊為油性液體。如圖一邊為油性液體。如圖3固膜萃取固膜萃取3 3流動(dòng)液膜流動(dòng)液膜液膜相可循環(huán)流動(dòng)，液膜相可循環(huán)流動(dòng)，在操作過(guò)程中即使在操作過(guò)程中即使有所損失也很容易有所損失也很容易補(bǔ)充，不必停止萃補(bǔ)充，不必停止萃取操作進(jìn)行液膜的取操作進(jìn)行液膜的再生。液膜相的強(qiáng)再生。液膜相的強(qiáng)制流動(dòng)或降低流路制流動(dòng)或降低流路厚度可降低液膜相厚度可降低液膜相的傳質(zhì)阻力。的傳質(zhì)阻力。 圖圖4支撐液膜和流動(dòng)液膜對(duì)比圖支撐液膜和流動(dòng)液膜對(duì)比圖三種液膜中，乳狀型液膜的傳質(zhì)比表面最大，膜三種液膜中，乳狀型液膜的傳質(zhì)比表面最大，膜的厚度最小，傳質(zhì)速

9、度快，分離效果較好，具有的厚度最小，傳質(zhì)速度快，分離效果較好，具有較好的工業(yè)化前景。較好的工業(yè)化前景。液膜分離機(jī)理液膜分離機(jī)理液膜傳質(zhì)機(jī)理可分為兩大類液膜傳質(zhì)機(jī)理可分為兩大類 : (1)基于純粹的物理溶解的所謂基于純粹的物理溶解的所謂被動(dòng)傳遞被動(dòng)傳遞。(2)基于選擇性可逆化學(xué)反應(yīng)的所謂基于選擇性可逆化學(xué)反應(yīng)的所謂促進(jìn)傳遞促進(jìn)傳遞。促進(jìn)傳遞促進(jìn)傳遞又可又可分為無(wú)載體促進(jìn)傳遞分為無(wú)載體促進(jìn)傳遞(I型促進(jìn)傳型促進(jìn)傳遞）和遞）和有載體促進(jìn)傳遞有載體促進(jìn)傳遞（II型促進(jìn)傳遞）兩種。型促進(jìn)傳遞）兩種。 液膜傳質(zhì)的推動(dòng)力是基于溶質(zhì)在液膜兩側(cè)界面液膜傳質(zhì)的推動(dòng)力是基于溶質(zhì)在液膜兩側(cè)界面化學(xué)位之差異。化學(xué)位之差

10、異。 被動(dòng)傳遞是一種單純的被動(dòng)傳遞是一種單純的溶解溶解- -擴(kuò)散過(guò)程擴(kuò)散過(guò)程, ,其其推動(dòng)力推動(dòng)力為為溶質(zhì)溶質(zhì)A A在膜兩側(cè)的在膜兩側(cè)的濃度差濃度差。 一旦膜兩側(cè)溶質(zhì)濃度相一旦膜兩側(cè)溶質(zhì)濃度相等等, ,液膜傳遞隨即終止液膜傳遞隨即終止。 分離選擇性主要取決于分離選擇性主要取決于各溶質(zhì)在膜內(nèi)溶解度的差異各溶質(zhì)在膜內(nèi)溶解度的差異液膜液膜 A料料液液相相接接收收相相圖圖5被動(dòng)傳遞被動(dòng)傳遞1. 1. 被動(dòng)傳遞被動(dòng)傳遞 溶質(zhì)溶質(zhì) A 因選擇性溶解因選擇性溶解而從料液相進(jìn)入液膜相而從料液相進(jìn)入液膜相,并在膜中擴(kuò)散并在膜中擴(kuò)散。 A在在抵達(dá)膜相與接收相抵達(dá)膜相與接收相的界面時(shí)的界面時(shí),與接收相中的與接收相中

11、的試劑試劑 B 發(fā)生化學(xué)反應(yīng)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生生成的成的產(chǎn)產(chǎn)物物 AB 不溶于液不溶于液膜膜。 即：即：接收相中的試劑接收相中的試劑 B促進(jìn)促進(jìn)了了A的傳遞。的傳遞。2. 2. 無(wú)載體促進(jìn)傳遞無(wú)載體促進(jìn)傳遞（I I型促進(jìn)傳遞型促進(jìn)傳遞 ）液膜液膜 A料料液液相相接接收收相相A+BABBAB圖圖6 6無(wú)載體液膜的分離機(jī)理無(wú)載體液膜的分離機(jī)理這時(shí)欲分離組這時(shí)欲分離組分從膜外相透分從膜外相透過(guò)液膜進(jìn)入內(nèi)過(guò)液膜進(jìn)入內(nèi)相而富集起來(lái)。相而富集起來(lái)。4種液膜分離機(jī)種液膜分離機(jī)理如圖理如圖7所示。所示。無(wú)載體液膜分離在液膜分離過(guò)程中無(wú)載體液膜分離在液膜分離過(guò)程中, , 組分主要是組分主要是依靠在互不相溶的兩相間

12、的依靠在互不相溶的兩相間的選擇性滲透選擇性滲透、化學(xué)反化學(xué)反應(yīng)應(yīng)( (包含滴內(nèi)化學(xué)反應(yīng)和膜內(nèi)化學(xué)反應(yīng)包含滴內(nèi)化學(xué)反應(yīng)和膜內(nèi)化學(xué)反應(yīng)) )、萃取和萃取和吸附吸附等機(jī)理而進(jìn)行分離。等機(jī)理而進(jìn)行分離。圖圖7 無(wú)載體液膜無(wú)載體液膜4種分離機(jī)理示意圖種分離機(jī)理示意圖（1）選擇性滲透）選擇性滲透依據(jù)不同的物質(zhì)在膜相的溶解度和滲透速率不同進(jìn)依據(jù)不同的物質(zhì)在膜相的溶解度和滲透速率不同進(jìn)行分離。分離主要是依靠溶質(zhì)在膜相和料液相的溶行分離。分離主要是依靠溶質(zhì)在膜相和料液相的溶解度的比值的差別來(lái)完成的。解度的比值的差別來(lái)完成的。 選擇性滲透過(guò)程不可能產(chǎn)生濃縮效應(yīng)。選擇性滲透過(guò)程不可能產(chǎn)生濃縮效應(yīng)。如圖如圖7（a）所

13、示。）所示。 混合物中溶質(zhì)混合物中溶質(zhì)B的滲透速的滲透速率小，故物質(zhì)率小，故物質(zhì)A將更多地將更多地滲透至膜外相而得以分離，滲透至膜外相而得以分離，而溶質(zhì)而溶質(zhì)B則停留在膜內(nèi)相。則停留在膜內(nèi)相。（2）滴內(nèi)化學(xué)反應(yīng)）滴內(nèi)化學(xué)反應(yīng)在內(nèi)相中包含能與外相被分離組分反應(yīng)的物質(zhì)，在內(nèi)相中包含能與外相被分離組分反應(yīng)的物質(zhì)，當(dāng)被分離物質(zhì)進(jìn)入內(nèi)相后立即被反應(yīng)掉。當(dāng)被分離物質(zhì)進(jìn)入內(nèi)相后立即被反應(yīng)掉。保持內(nèi)保持內(nèi)相中被分離組分含量始終很低，維持較高的傳質(zhì)相中被分離組分含量始終很低，維持較高的傳質(zhì)推動(dòng)力推動(dòng)力。如圖如圖7（b）所示。）所示。 料液中待分離溶質(zhì)料液中待分離溶質(zhì)C浸透致膜浸透致膜相，在膜相內(nèi)側(cè)與內(nèi)相試劑相，

14、在膜相內(nèi)側(cè)與內(nèi)相試劑（R）發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成不溶）發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成不溶于膜相的的于膜相的的(P)，從而達(dá)到從，從而達(dá)到從料液相中分離料液相中分離C組分的目的。組分的目的。（3）膜相化學(xué)反應(yīng)）膜相化學(xué)反應(yīng)在膜相中包含能與外相被分離組分反應(yīng)的物質(zhì)，在膜相中包含能與外相被分離組分反應(yīng)的物質(zhì)，內(nèi)相中包含更強(qiáng)的反應(yīng)物質(zhì)。這樣膜相生成的產(chǎn)內(nèi)相中包含更強(qiáng)的反應(yīng)物質(zhì)。這樣膜相生成的產(chǎn)物在內(nèi)相中再被反應(yīng)，同時(shí)還原出膜相中原來(lái)的物在內(nèi)相中再被反應(yīng)，同時(shí)還原出膜相中原來(lái)的反應(yīng)物，從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)的反應(yīng)傳質(zhì)過(guò)程。被分離反應(yīng)物，從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)的反應(yīng)傳質(zhì)過(guò)程。被分離物在內(nèi)相和外相保持最大的傳質(zhì)推動(dòng)力，其傳輸物在內(nèi)相和外相保持最大

15、的傳質(zhì)推動(dòng)力，其傳輸過(guò)程直到內(nèi)相試劑反應(yīng)完為止。過(guò)程直到內(nèi)相試劑反應(yīng)完為止。如圖如圖7（c）所示。）所示。 被分離物與膜中載體被分離物與膜中載體R1產(chǎn)生化學(xué)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)生成絡(luò)合物反應(yīng)生成絡(luò)合物P1，P1擴(kuò)散進(jìn)入擴(kuò)散進(jìn)入內(nèi)相并與試劑內(nèi)相并與試劑R2反應(yīng)生成另一種反應(yīng)生成另一種不溶于膜相的物質(zhì)不溶于膜相的物質(zhì)P2，同時(shí)解吸，同時(shí)解吸載體載體R1，載體，載體R1重新擴(kuò)散進(jìn)入到重新擴(kuò)散進(jìn)入到膜相。膜相。 （4）萃取和吸附）萃取和吸附如圖如圖7（d）所示。）所示。 液膜分離能把有機(jī)化合物液膜分離能把有機(jī)化合物萃取和吸附到碳?xì)浠衔镙腿『臀降教細(xì)浠衔锏谋∧ど?，也能吸附各種的薄膜上，也能吸附各種懸浮的油

16、滴及懸浮顆粒。懸浮的油滴及懸浮顆粒。圖圖7（b）和圖）和圖7（c）的區(qū)別：）的區(qū)別：圖圖7（b）所示過(guò)程在）所示過(guò)程在無(wú)載體的情況進(jìn)行的無(wú)載體的情況進(jìn)行的 ，依靠膜相兩側(cè)被分離物溶質(zhì)，依靠膜相兩側(cè)被分離物溶質(zhì)最大濃度梯度來(lái)強(qiáng)化傳質(zhì)，被分離物被轉(zhuǎn)化成新的最大濃度梯度來(lái)強(qiáng)化傳質(zhì)，被分離物被轉(zhuǎn)化成新的物質(zhì)，圖物質(zhì)，圖7（c）所示過(guò)程是在有載體的情況下通過(guò)）所示過(guò)程是在有載體的情況下通過(guò)化學(xué)反應(yīng)給流動(dòng)載體不斷提供能量，使載體可能從化學(xué)反應(yīng)給流動(dòng)載體不斷提供能量，使載體可能從低濃區(qū)向高濃區(qū)定向輸送被分離溶質(zhì)。低濃區(qū)向高濃區(qū)定向輸送被分離溶質(zhì)。2、有載體液膜的分離機(jī)理（、有載體液膜的分離機(jī)理（II型促進(jìn)傳

17、遞）型促進(jìn)傳遞） 是靠加入的流動(dòng)載體進(jìn)行分離的是靠加入的流動(dòng)載體進(jìn)行分離的。加入的流動(dòng)。加入的流動(dòng)載體與特定溶質(zhì)或離子所載體與特定溶質(zhì)或離子所生成的配合物生成的配合物必須必須溶于溶于膜相膜相, 而而不溶于不溶于鄰接的鄰接的兩個(gè)溶液相兩個(gè)溶液相。此載體在膜的。此載體在膜的一側(cè)強(qiáng)烈地與特定離子配位一側(cè)強(qiáng)烈地與特定離子配位, 傳遞它傳遞它。在膜的。在膜的另一另一側(cè)只能很微弱地和特定溶質(zhì)配位側(cè)只能很微弱地和特定溶質(zhì)配位，可以，可以釋放它釋放它。流動(dòng)載體在流動(dòng)載體在膜內(nèi)外兩個(gè)界面之間膜內(nèi)外兩個(gè)界面之間來(lái)回地傳遞被遷來(lái)回地傳遞被遷移物質(zhì)移物質(zhì)。 含流動(dòng)載體乳狀液膜，根據(jù)離子型和非離子型載含流動(dòng)載體乳狀液膜

18、，根據(jù)離子型和非離子型載體的性質(zhì)不同，促進(jìn)物質(zhì)遷移的作用分為兩類：體的性質(zhì)不同，促進(jìn)物質(zhì)遷移的作用分為兩類：（1）離子型載體的）離子型載體的逆向遷移逆向遷移（反向遷移（反向遷移 ）（2）非離子型載體的）非離子型載體的同向遷移同向遷移。（1 1）離子型載體的逆向遷移）離子型載體的逆向遷移當(dāng)液膜中含有離子型載體時(shí)的溶質(zhì)遷移過(guò)程，待當(dāng)液膜中含有離子型載體時(shí)的溶質(zhì)遷移過(guò)程，待提取溶質(zhì)提取溶質(zhì)A A與供能溶質(zhì)與供能溶質(zhì)B B遷移方向相反。遷移方向相反。 在膜左側(cè)界面：在膜左側(cè)界面：BCB+AC 在膜右側(cè)界面：在膜右側(cè)界面：ACA+BC 圖圖8 離子型載體的逆向遷移離子型載體的逆向遷移凈的結(jié)果：凈的結(jié)果：

19、 A由左到右，由左到右，B相反，相反，C在膜內(nèi)循環(huán)，起在膜內(nèi)循環(huán)，起“渡船渡船”作用。作用。A能夠從濃能夠從濃度低的左側(cè)傳到濃度高的右度低的左側(cè)傳到濃度高的右側(cè)，是因?yàn)閭?cè)，是因?yàn)锽（B本身由濃度本身由濃度差驅(qū)動(dòng)）對(duì)其差驅(qū)動(dòng)）對(duì)其“供能供能”或或“做功做功”。 （2）非離子型載體的同向遷移）非離子型載體的同向遷移如圖如圖9 非離子型載體的同向遷移非離子型載體的同向遷移液膜中含有非離子型載體時(shí)液膜中含有非離子型載體時(shí), 它它所載帶的溶質(zhì)是中性鹽。載體所載帶的溶質(zhì)是中性鹽。載體, 它與陽(yáng)離子選擇性配位的同時(shí)它與陽(yáng)離子選擇性配位的同時(shí), 又與陰離子結(jié)合形成離子對(duì)而又與陰離子結(jié)合形成離子對(duì)而一起遷移一起

20、遷移 ，待提取溶質(zhì)，待提取溶質(zhì)A和供和供能溶質(zhì)能溶質(zhì)B傳遞方向相同。傳遞方向相同。 在膜左側(cè)界面在膜左側(cè)界面: A+BCACB 膜右側(cè)界面膜右側(cè)界面: ACB A+BC 供能溶質(zhì)供能溶質(zhì)B順其濃度差傳遞，順其濃度差傳遞，A逆其濃度差傳遞。逆其濃度差傳遞。 3、液膜分離基本操作過(guò)程、液膜分離基本操作過(guò)程以乳狀液膜分離為例，液膜分離基本操作過(guò)程以乳狀液膜分離為例，液膜分離基本操作過(guò)程一般分一般分制乳、提取、澄清、破乳制乳、提取、澄清、破乳四步，其中制四步，其中制乳、破乳是關(guān)鍵乳、破乳是關(guān)鍵將含有膜溶劑、表面活性劑、將含有膜溶劑、表面活性劑、 添加劑的液膜溶添加劑的液膜溶液同內(nèi)相試劑混合，高速攪拌或

21、超聲波作用下液同內(nèi)相試劑混合，高速攪拌或超聲波作用下制得水包油制得水包油(OW)或油包水或油包水(WO)型乳狀液。型乳狀液。乳狀液膜制備乳狀液膜制備:乳狀液與料液混合接觸，實(shí)現(xiàn)傳質(zhì)分離。乳狀液與料液混合接觸，實(shí)現(xiàn)傳質(zhì)分離。 混合提取混合提取:富集了溶質(zhì)的乳狀液與殘液因密度不同而分層富集了溶質(zhì)的乳狀液與殘液因密度不同而分層 澄清澄清:使用過(guò)的乳狀液要回收再利用，富集了溶質(zhì)的使用過(guò)的乳狀液要回收再利用，富集了溶質(zhì)的內(nèi)相亦需匯集，這就需要破乳。破乳后膜相與內(nèi)相亦需匯集，這就需要破乳。破乳后膜相與內(nèi)相分層后分離。破乳有高壓靜電法、加熱法內(nèi)相分層后分離。破乳有高壓靜電法、加熱法、離心法、化學(xué)法等。、離心

22、法、化學(xué)法等。 破乳破乳: :http:/ %的銪，缺點(diǎn)是回收率較低的銪，缺點(diǎn)是回收率較低(84.70 %)，另一種是在弱堿性體系中解決了，另一種是在弱堿性體系中解決了 Eu 易被易被H+重重新氧化為新氧化為Eu3+而導(dǎo)致銪的回收率不夠理想的缺陷，而導(dǎo)致銪的回收率不夠理想的缺陷，使銪的回收率從使銪的回收率從84.70提高到提高到99.88 %。分離所得銪的純度達(dá)到分離所得銪的純度達(dá)到99.90%。二者都克服了傳統(tǒng)方法造成的鋅、汞而引起的二者都克服了傳統(tǒng)方法造成的鋅、汞而引起的環(huán)境污染。其它還有鑭元素、釹元素、釤元素環(huán)境污染。其它還有鑭元素、釹元素、釤元素等的提取?，F(xiàn)已建立起了中等規(guī)模的乳化膜體

23、等的提取?，F(xiàn)已建立起了中等規(guī)模的乳化膜體系來(lái)提取金。其處理量達(dá)系來(lái)提取金。其處理量達(dá) l0t/d，同時(shí)避免了傳，同時(shí)避免了傳統(tǒng)的提金法中統(tǒng)的提金法中CN-的污染。其它貴金屬如鈀等的的污染。其它貴金屬如鈀等的液膜提取體系亦已見(jiàn)報(bào)道，效果較理想。液膜提取體系亦已見(jiàn)報(bào)道，效果較理想。液膜分離技術(shù)現(xiàn)主要用于對(duì)人體及生物體危害較液膜分離技術(shù)現(xiàn)主要用于對(duì)人體及生物體危害較大的廢水中有機(jī)污染物及重金屬離子提取處理大的廢水中有機(jī)污染物及重金屬離子提取處理。已見(jiàn)于文獻(xiàn)報(bào)道的有：廢水中酚的提取，氨。已見(jiàn)于文獻(xiàn)報(bào)道的有：廢水中酚的提取，氨的提取，鄰硝基酚的提取。磷酸根的提取，含的提取，鄰硝基酚的提取。磷酸根的提取，

24、含鋅廢水中鋅廢水中Zn 的提取。的提取。Hg 的提取，鈧的提取，的提取，鈧的提取，鉻、銅的提取等。在奧地利液膜分離技術(shù)已廣鉻、銅的提取等。在奧地利液膜分離技術(shù)已廣泛應(yīng)用于對(duì)泛應(yīng)用于對(duì)Zn 廢水的處理。特別是用液膜法分廢水的處理。特別是用液膜法分離氣體的研究為大氣污染。尤其是為酸雨的治離氣體的研究為大氣污染。尤其是為酸雨的治理開(kāi)辟了一個(gè)切實(shí)可行的途徑理開(kāi)辟了一個(gè)切實(shí)可行的途徑 在美國(guó)，已初步在美國(guó)，已初步進(jìn)行了用橡膠液膜除臭氧氣試驗(yàn)，效果良好。進(jìn)行了用橡膠液膜除臭氧氣試驗(yàn)，效果良好。2 在環(huán)保方面的應(yīng)用在環(huán)保方面的應(yīng)用 3 、在分析化學(xué)方面的應(yīng)用、在分析化學(xué)方面的應(yīng)用 液膜法用于分析化學(xué)是近幾年

25、始見(jiàn)于文獻(xiàn)報(bào)液膜法用于分析化學(xué)是近幾年始見(jiàn)于文獻(xiàn)報(bào)道，主要用于微量元素的富集。例如有人用道，主要用于微量元素的富集。例如有人用液膜富集高純稀土氧化物中痕量銅鈣鈷鎂鎳，液膜富集高純稀土氧化物中痕量銅鈣鈷鎂鎳，并用原子吸收法加以測(cè)定。值得注意的是，并用原子吸收法加以測(cè)定。值得注意的是，用液膜法分離測(cè)定溶液中不同價(jià)態(tài)的同元素用液膜法分離測(cè)定溶液中不同價(jià)態(tài)的同元素原子的離子，為價(jià)態(tài)分析提供了一條新的途原子的離子，為價(jià)態(tài)分析提供了一條新的途徑。徑。 在生物化學(xué)中，為了防止酶受外界物質(zhì)的干擾在生物化學(xué)中，為了防止酶受外界物質(zhì)的干擾而常常需要將酶而常常需要將酶“固定化固定化”。利用液膜封閉來(lái)。利用液膜封閉來(lái)

26、固定酶比其他傳統(tǒng)的酶固定方法有如下的優(yōu)點(diǎn)固定酶比其他傳統(tǒng)的酶固定方法有如下的優(yōu)點(diǎn)： 容易制備；容易制備； 便于固定低分子量的和多便于固定低分子量的和多酶的體系；酶的體系； 在系統(tǒng)中加入輔助酶時(shí)，無(wú)需在系統(tǒng)中加入輔助酶時(shí)，無(wú)需借助小分子載體吸附技術(shù)（小分子載體吸附往借助小分子載體吸附技術(shù)（小分子載體吸附往往會(huì)降低輔助酶的作用）。往會(huì)降低輔助酶的作用）。4、在其它方面的應(yīng)用、在其它方面的應(yīng)用（1 1）在生物化學(xué)中的應(yīng)用）在生物化學(xué)中的應(yīng)用 液膜在醫(yī)學(xué)上用途很廣泛。如液膜人工肺（是一液膜在醫(yī)學(xué)上用途很廣泛。如液膜人工肺（是一種用氟碳化物制成的膜。這種膜包結(jié)著的氧不斷種用氟碳化物制成的膜。這種膜包結(jié)著

27、的氧不斷地滲透出來(lái)，而二氧化碳?xì)獠粩嗟貪B透進(jìn)去，從地滲透出來(lái)，而二氧化碳?xì)獠粩嗟貪B透進(jìn)去，從而起著肺的功能）、液膜人工肝、液膜人工腎以而起著肺的功能）、液膜人工肝、液膜人工腎以及液膜解毒、液膜緩釋藥物等。液膜用于給血液及液膜解毒、液膜緩釋藥物等。液膜用于給血液輸氧、從腸中和胃中除去尿素和藥物中毒后的緊輸氧、從腸中和胃中除去尿素和藥物中毒后的緊急處理。以及牙病防治等。目前，液膜在青霉素急處理。以及牙病防治等。目前，液膜在青霉素及氨基酸的提純回收領(lǐng)域也較為活躍，及氨基酸的提純回收領(lǐng)域也較為活躍，（2 2）在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用）在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用 液膜分離技術(shù)可用于萃取處理含鉻、硝基化液膜分離技術(shù)可用于萃取處

28、理含鉻、硝基化合物、含酚等的廢水。我國(guó)利用液膜處理含合物、含酚等的廢水。我國(guó)利用液膜處理含酚廢水的技術(shù)已經(jīng)比較成熟。其他如石油、酚廢水的技術(shù)已經(jīng)比較成熟。其他如石油、氣體分離、礦物浸出液的加工和稀有元素的氣體分離、礦物浸出液的加工和稀有元素的分離等方面也有應(yīng)用。分離等方面也有應(yīng)用。（3）在萃取分離方面的應(yīng)用）在萃取分離方面的應(yīng)用 （4 4）在有機(jī)物的提出）在有機(jī)物的提出( (純純) ) 方面的應(yīng)用方面的應(yīng)用用液膜法提取濃縮氨基酸等。用液膜法提取濃縮氨基酸等。 氧化還原液膜法分離銪的研究之一氧化還原液膜法分離銪的研究之一 弱酸性還原分離體系：弱酸性還原分離體系：例如：液膜分離技術(shù)在濕法冶金中的應(yīng)

29、用例如：液膜分離技術(shù)在濕法冶金中的應(yīng)用目前純銪的生產(chǎn)存在兩個(gè)問(wèn)題：目前純銪的生產(chǎn)存在兩個(gè)問(wèn)題：整個(gè)操作過(guò)程必須在惰性氣體保護(hù)下隔絕空氣進(jìn)整個(gè)操作過(guò)程必須在惰性氣體保護(hù)下隔絕空氣進(jìn)行，對(duì)設(shè)備要求較高。增加生產(chǎn)成本；行，對(duì)設(shè)備要求較高。增加生產(chǎn)成本；在還原階段引入鋅或汞等有害金屬離子，增加處在還原階段引入鋅或汞等有害金屬離子，增加處理工序并對(duì)人體和環(huán)境造成危害。理工序并對(duì)人體和環(huán)境造成危害。 本研究建立的氧化還原液膜法，巧妙地將銪的選本研究建立的氧化還原液膜法，巧妙地將銪的選擇性還原反應(yīng)體系包在液膜內(nèi)水相。用油膜隔絕擇性還原反應(yīng)體系包在液膜內(nèi)水相。用油膜隔絕空氣并利用膜中流動(dòng)載體空氣并利用膜中流動(dòng)

30、載體P P204204對(duì)二價(jià)銪和三價(jià)釤釓對(duì)二價(jià)銪和三價(jià)釤釓離子的選擇性遷移，進(jìn)行快速選擇性分離。整個(gè)離子的選擇性遷移，進(jìn)行快速選擇性分離。整個(gè)還原分離過(guò)程不需惰性氣體保護(hù)隔絕空氣，無(wú)汞還原分離過(guò)程不需惰性氣體保護(hù)隔絕空氣，無(wú)汞等有害金屬離子污染。等有害金屬離子污染。 基本原理：基本原理： 利用變價(jià)稀土與正常三價(jià)稀土在性能上的差異。將利用變價(jià)稀土與正常三價(jià)稀土在性能上的差異。將它們分離。由于二價(jià)和四價(jià)稀土分別屬?gòu)?qiáng)還原劑它們分離。由于二價(jià)和四價(jià)稀土分別屬?gòu)?qiáng)還原劑和強(qiáng)氧化劑，在常規(guī)環(huán)境下不穩(wěn)定，因此用氧化和強(qiáng)氧化劑，在常規(guī)環(huán)境下不穩(wěn)定，因此用氧化還原法分離可變價(jià)稀土?xí)r，工藝條件較苛刻還原法分離可變價(jià)

31、稀土?xí)r，工藝條件較苛刻 本研究提出的氧化還原液膜法分離銪的方法其本研究提出的氧化還原液膜法分離銪的方法其機(jī)理是基于還原變價(jià)后的二價(jià)銪與其它三價(jià)稀機(jī)理是基于還原變價(jià)后的二價(jià)銪與其它三價(jià)稀土在土在P204有機(jī)油膜中遷移性能上的差異，將稀土有機(jī)油膜中遷移性能上的差異，將稀土混合物與還原劑等化學(xué)試劑包在內(nèi)水相中選擇混合物與還原劑等化學(xué)試劑包在內(nèi)水相中選擇性還原銪，利用油膜將整個(gè)氧化還原反應(yīng)體系性還原銪，利用油膜將整個(gè)氧化還原反應(yīng)體系與外界空氣隔絕，防止二價(jià)銪被空氣重新氧化與外界空氣隔絕，防止二價(jià)銪被空氣重新氧化為三價(jià)，然后利用膜中流動(dòng)載體為三價(jià)，然后利用膜中流動(dòng)載體P204對(duì)二價(jià)銪和對(duì)二價(jià)銪和其它三價(jià)

32、稀土的選擇性其它三價(jià)稀土的選擇性(P204萃取三價(jià)稀土與二萃取三價(jià)稀土與二價(jià)銪的分離因素為價(jià)銪的分離因素為aRE3+/Eu2+=5.2103)，調(diào)節(jié)外，調(diào)節(jié)外水相酸度并控制稀土離子的遷移速度，使三價(jià)水相酸度并控制稀土離子的遷移速度，使三價(jià)稀土選擇性遷出至外水相，而二價(jià)銪仍保留在稀土選擇性遷出至外水相，而二價(jià)銪仍保留在內(nèi)水相，從而達(dá)到分離銪的目的。內(nèi)水相，從而達(dá)到分離銪的目的。氧化還原液膜法分離銪的研究之二氧化還原液膜法分離銪的研究之二 弱堿性還原分離體系：弱堿性還原分離體系：氧化還原液膜法分離銪的研究之一氧化還原液膜法分離銪的研究之一弱酸性還原弱酸性還原分離體系的研究結(jié)果表明：將氧化還原反應(yīng)體

33、系分離體系的研究結(jié)果表明：將氧化還原反應(yīng)體系包在內(nèi)水相進(jìn)行時(shí)，內(nèi)水相包在內(nèi)水相進(jìn)行時(shí)，內(nèi)水相pH越大，還原劑越大，還原劑N2Y的電極電位越低，的電極電位越低，Eu 還原更徹底，加入還原更徹底，加入pH緩沖緩沖劑劑NaAc能穩(wěn)定內(nèi)水相酸度，加速能穩(wěn)定內(nèi)水相酸度，加速Sm3+、Gd3+的的遷出。但由于受到三價(jià)稀土離子水解反應(yīng)的制約遷出。但由于受到三價(jià)稀土離子水解反應(yīng)的制約，內(nèi)水相酸度必須控制在，內(nèi)水相酸度必須控制在pH6.50，由于溶液顯，由于溶液顯弱酸性，弱酸性，Eu2+易被易被H+ 重新氧化為重新氧化為Eu3+ ，隨，隨Sm3+、Gd3+一起遷出，以致使銪的回收率不夠理想。一起遷出，以致使銪的