冠醚/离子液体体系对锂离子萃取动力学的研究

本文通过恒界面池法研究了以4’—乙酰基苯并—15—冠—5作为萃取剂和1—丁基—3—甲基咪唑双[(三氟甲基)磺酰基]酰亚胺作为协萃剂的萃取体系从高浓度水溶液中提取锂的动力学。研究了搅拌速度、平衡时间、温度、界面面积和传质阻力区对锂离子传质速率的影响。结果表明,界面膜的厚度在1 600 rpm~2 000 rpm 转速范围内是逐渐变薄的,并且在1 800 rmp~2 000 rmp转速范围内是没有变化的,说明锂离子传质速率1 800 rmp~2 000 rmp转速范围内是不变的;在锂离子的萃取平衡时间为40 min;萃取过程的传质阻力主要来自有机相;该萃取过程是混合控制的动力学过程;在两相界面上发生的萃取反应。通过研究锂离子、冠醚离子液体的浓度,锂离子的动力学方程可表达为:νLi,0=10-3.843±0.001·[Li⁺]⁰.907 1·[⁺] 0.832 8·[AcB15C5] 0.855 5。通过两相界面处形成锂离子最终配合物的传质速率步骤推导出锂的提取机理,这与实验结果一致。