溶剂萃取法从二次资源中回收贵金属金、钯、铂的研究（吴松平，2002，华南理工大学博士

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论文标题：溶剂萃取法从二次资源中回收贵金属金、钯、铂的研究
Study on Recovery of Precious Metals-Gold, Palladium, Platinum from Secondary Resourcse by Solvent Extraction
论文作者：吴松平
论文导师：古国榜
论文学位：博士
学位授予年份：2002
论文专业：环境工程
论文单位：华南理工大学
论文页数：130
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附件：1

摘要：
       贵金属废料与一次资源相比,其贵金属含量高、组成相对单一,是宝贵的二次资源。亚砜类萃取剂因具有化学性能稳定,能耐强酸、强碱操作安全、萃取动力学性能好等优点而成为贵金属的优良萃取剂。 为寻找高效萃取剂,本文合成了具有空间效应的不对称亚砜—环状亚砜衍生物。在丙酮溶液中,四氢噻吩被氧化剂双氧水氧化为四氢噻吩亚砜(TMSO),产率为80.5%。以TMSO为原料,合成了环状亚砜衍生物α-十二烷一四氢噻吩亚砜(DTMSO),讨论了合成的最佳条件。用硅胶柱提纯DTMSO,利用FT-IR、~1H-NMR、~(13)C-NMR、MS分析了DTMSO的结构,指出合成的产物是顺反异构体的混合物。研究了溶剂对DTMSO结构的影响,解释了用不同的洗脱剂洗脱下来的DTMSO的~1H～NMR谱图的差异。在合成DTMSO的基础上,成功合成了α-辛烷-四氢噻吩亚砜(OTMSO)和α-丁烷-四氢噻吩亚砜(BTMSO),OTMSO、BTMSO均为淡黄色液体,表征了其结构。 DTMSO萃金能力随浓度的增加而迅速增加。当C_(DTMSO)=0.1mol•L~(-1) C_(HCI)=0.1mol•L~(-1)、相比为1时,一次萃取率E为98%,DTMSO萃金是一个快速的放热反应,用12.5%的Na_2SO_3溶液能有效反萃有机相,一次反萃取率92%。 DTMSO在低酸度下条件下以中性溶剂络合萃取机理萃金,亚砜通过S=O中的氧与AuCl_4~-配位,生成中性配合物进入有机相;在高酸度下,DTMSO以离子缔合萃取机理萃金,形成萃合物后,H~+和Au发生竞争配合,发生内配位转变,形成Au—O键,因为在萃金前发生强制性的构型转变,所以形成构型单一的萃合物。 讨论了环状亚砜衍生物的结构与萃金性能、机理的关系,随α位支链的减短,亚砜的萃金能力下降,E_(DTMSO)E_(OTMSO)E_(BTMSO),α位支链较长的环状亚砜DTMSO、OTMSO萃金在低酸度下,属中性溶剂络合萃取体系,通过氧原子与Au配合。在高酸度下,属离子缔合萃取体系。α位支链较短的环状亚砜BTMSO萃金属中性溶剂络合萃取体系,氧原子和硫原子均参加与Au(Ⅲ)的配合。 DTMSO萃钯能力均随萃取剂浓度的增加而增加。当C_(DTMSO)≥0.3mol/l、相比为1时,在C_(HCI)=0.1mol•L~(-1)～4mol•L~(-1)范围内,一次萃取率都大于99%,DTMSO萃钯为一个快速放热反应。用浓度5%的Na_2SO_3溶液可有效地把钯从有机相转移。
关键词：萃取; 环状亚砜衍生物; DTMSO; OTMSO; BTMSO; 金; 钯; 铂; 贵金属二次资源

目录：
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 贵金属二次资源回收现状
    1.2 贵金属二次资源回收金、钯、铂技术的进展
        1.2.1 金的回收技术
        1.2.2 钯的回收技术
        1.2.3 铂的回收技术
    1.3 贵金属萃取现状与进展
        1.3.1 萃取贵金属的工业发展概况
        1.3.2 金的萃取技术的进展
        1.3.3 钯的萃取技术的进展
        1.3.4 铂的萃取技术的进展
    1.4 本文的主要研究内容与意义
第二章 环状亚砜衍生物的合成
    2.1 实验部分
        2.1.1 实验原料和设备
        2.1.2 分离和分析方法
        2.1.3 四氢噻吩亚砜(TMSO)的合成
        2.1.4 α-十二烷-四氢噻吩亚砜(DTMSO)的合成
    2.2 结果和讨论
        2.2.1 温度对产率P的影响
        2.2.2 反应时间对P的影响
        2.2.3 溴代十二烷的用量对(P)的影响
    2.3 DTMSO的表征与结构
        2.3.1 FT-IR谱
        2.3.2 ~1H-NMR谱
        2.3.3 ~(13)C-NMR谱
        2.3.4 MS谱
    2.4 α-辛基-四氢噻吩(OTMSO)的合成
        2.4.1 OTMSO的合成
        2.4.2 OTMSO的表征
    2.5 α-丁基-四氢噻吩亚砜(BTMSO)的合成
        2.5.1 BTMSO的合成
        2.5.2 BTMSO的表征
    2.6 合成产物与石油亚砜主要组分的关系
    2.7 小结
第三章 环状亚砜衍生物萃金性能和机理研究
    3.1 实验部分
        3.1.1 试剂和仪器
        3.1.2 实验方法
        3.1.3 分析方法
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 DTMSO的萃金性能研究
        3.2.2 DTMSO的萃金机理研究
        3.2.3 亚砜的结构与其萃金的性能及机理关系
    3.3 小结
第四章 环状亚砜衍生物萃钯性能及机理研究
    4.1 实验部分
        4.1.1 化学试剂
        4.1.2 水相的配制
        4.1.3 实验方法
        4.1.4 分析方法
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 Pd(Ⅱ)在水相中的离子平衡
        4.2.2 DTMSO萃钯的影响因素
        4.2.3 DTMSO萃钯的机理研究
    4.3 环状亚砜衍生物的结构与萃钯性能及机理的关系研究
        4.3.1 亚砜的结构与萃钯性能的关系
        4.3.2 OTMSO，BTMSO的萃钯机理研究
    4.3 亚砜结构与萃钯机理关系讨论
    4.4 小结
第五章 环状亚砜衍生物的结构与萃铂性能及机理的关系研究
    5.1 实验部分
        5.1.1 试剂与仪器
        5.1.2 实验方法
    5.2 结果与讨论
        5.2.1 亚砜结构与萃铂性能的关系
        5.2.2 萃铂机理研究
    5.3 小结
第六章 OTMSO从含钯电镀废液中回收钯的研究
    6.1 实验部分
        6.1.1 仪器和试剂
        6.1.2 萃取方法
        6.1.3 分析方法
    6.2 结果与分析
        6.2.1 料液的预处理
        6.2.2 有机相浓度对萃取的影响
        6.2.3 酸度对萃取的影响
        6.2.4 载钯有机相的反萃
    6.3 小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文
致谢

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