膜蒸馏从RECl3溶液中用分离回收盐酸
更新时间：2011-02-21 16:20
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用P2O4萃取分组混合稀土得到的中稀土反萃 液及重稀土反萃液中均含有较高浓度的盐酸,目前 不得不耗费大量的MgO进行中和.
因为盐酸有共沸点,按常规理解似乎不可能回 收浓的盐酸,但考虑到RECl3的盐析效应,首先从 理论上计算了含SmCl3的盐酸体系中水及HCl的 分压,发现相对于纯盐酸溶液而言,同条件下,由于 SmCl3存在,导致溶液体系H2O分压减小,而HCl 分压增大,而且随SmCl3浓度增大,H2O分压的减 小及HCl分压增大趋势更为明显.图4为根据计算 结果作出的气液平衡关系图.
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| SmCl3浓度/(mol·kg-1):从下往上5条线分别代表0;0.4;0.8;1.2;1.4 |
这表明,由于SmCl3的存在,气相中的nHCl/ nH2O会增大,溶液的共沸点组成向HCl减小的方 向移动.在实际膜蒸馏过程中,RECl3浓度会不断增 加,温度也远大于25℃,这些均有利于气相组成中 HCl浓度的增大,即蒸馏产品液中HCl浓度会增大, 而热侧料液中盐酸浓度则会不断减小.实验结果证实 了理论判断的正确性,表1及表2分别为实际结果.
试验中稀土反萃液CRE=0.6~0.9 mol/L, CHCl=2~2.5 mol/L,重稀土反萃液:CRE=0.2~ 0.4 mol/L,CHCl=4.5~5.5 mol/L,每次用料液 5 L,料液温度62~63℃,冷侧压力8~10 kPa,料液 循环速度5.4 cm/s.
随蒸馏过程进行,蒸馏产品液体积不断增大,料 液体积不断减小,稀土得到不断浓缩.开始时水蒸气 分压较大,所以蒸馏液中盐酸浓度较低,而料液中盐 酸浓度还有不断增加趋势.随过程进行,盐析效应增 强,故蒸馏液中盐酸浓度增加而料液中盐酸浓度下降.
| 表1 中稀土反萃液膜蒸馏试验结果 |
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| 表2 重稀土反萃液膜蒸馏试验结果 |
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