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化学镀镍废液中含有大量的柠檬酸镍金属络合物和柠檬酸等有机酸络合剂。常规的处理方法主要针对其中的金属络合物,经过氧化破络、还原或电解等方法回收其中的有价金属,该法不仅成本高而且造成资源浪费。本文采用液膜萃取技术,分离回收化学镀镍废液中的柠檬酸和柠檬酸镍,回收产物可作为原料回用于生产工艺中,不仅解决了化学镀镍废液的环境污染问题,而且回收有用物质,降低了生产成本。 本文分别采用乳化液膜和支撑液膜(包括平板支撑液膜和中空纤维支撑液膜)技术对模拟化学镀镍废液中的柠檬酸和柠檬酸镍进行萃取分离和回收。确定了各液膜体系的配方和操作工艺条件,探讨了柠檬酸、柠檬酸镍的萃取机理,对超声强化液—液萃取进行了初探,并且分析自制平板支撑液膜反应器和中纤维支撑液膜反应器的流态。论文得到如下主要结论: (1)乳化液膜萃取柠檬酸的最佳膜配方及操作工艺:内相试剂为15％的Na2CO3,表面活性剂用5%的山梨醇脂肪酸酯(Span80),载体为5%的三正辛胺(TOA),制乳转速为2000rpm,油内(有机相与内水相)比为1:1.5;外水相pH=3,操作温度为30℃,外水相柠檬酸浓度为3000mg/L,乳水比为1:1。静电破乳实验表明:表面活性剂Span80用量为5%,制乳转速为2000rpm,油内比为1:1.5,破乳电压为200-350V,时间5min。建立了非稳态平板传质数学模型（公式略）,利用实验数据对其进行了验证。 (2)液-液萃取柠檬酸镍萃取体系:萃取剂为5%的三辛基甲基氯化铵(TOMAC),有机溶剂为苯,反萃取剂为0.05M HCl;液-液萃取柠檬酸镍工艺条件:水相pH=10,柠檬酸镍浓度为1%,萃取时间为30min,相比(水相/有机相)为1:1;TOMAC-苯萃取柠檬酸镍的萃取过程属于扩散控制过程,该过程为吸热过程;并对超声强化柠檬酸镍的萃取进行了初探。 (3)平板支撑液膜萃取柠檬酸镍的工艺条件:支撑体膜孔径为0.22μm,水相流量为10mL/min,反萃取相流量为10mL/min,有机相与反萃取相体积比为2:1；确定了平板支撑液膜萃取柠檬酸镍的传质关联式：Sh=3.81Re0.4943Sc1/3；自制平板支撑液膜反应器的流态接近于理想混合流动;在超声作用下,250W时自制平板支撑液膜反应器的扩散准数Pe高达21.277,流态偏离于理想混合流动。 (4)中空纤维支撑液膜萃取柠檬酸镍的配方:20%的三辛基甲基氯化铵(TOMAC)为萃取剂,0.5M的HCl溶液为反萃取剂,煤油为稀释剂,10%癸醇为助溶剂,料液相pH=9.0,料液相与有机相体积比为1:1;中空纤维支撑液膜萃取柠檬酸镍的工艺条件:料液相与接收相(含有机相与反萃相)流量比为4:1,有机相与反萃相体积比为3:1,膜组件中空纤维装填密度φ=0.513,膜组件长度500mm,自制中空纤维支撑液膜反应器膜组件壳程流态接近于理想混合流动,管程流态偏离于理想混合流动。 本论文上述研究结果揭示了液膜法处理化学镀镍废液中柠檬酸和柠檬酸镍的萃取规律和传质机理,对于液膜法萃取化学镀镍废液中的柠檬酸和柠檬酸镍具有较好的理论和实际应用价值。