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第1章 绪论1

1.1 引言1

1.2 铜镍锌资源利用现状和发展趋势1

1.2.1 传统矿物资源1

1.2.2 非传统矿物资源2

1.3 复杂矿物湿法提取技术的发展现状3

1.3.1 酸法提取技术3

1.3.2 氨法提取技术4

1.3.3 微生物提取技术5

1.3.4 溶液分离富集技术6

1.4 氨性溶液铜镍锌萃取研究现状7

1.4.1 铜的萃取8

1.4.2 镍的萃取9

1.4.3 锌的萃取10

1.5 氨性溶液萃取过程中需注意的问题11

1.5.1 氨和水的共萃11

1.5.2 萃取剂流失与变质12

1.5.3 氨性溶液萃取过程的复杂性12

1.6 溶液结构研究方法在萃取化学中的应用现状13

1.6.1 电子光谱法13

1.6.2 分子振动光谱法13

1.6.3 核磁共振谱法14

1.6.4 X射线吸收光谱15

1.6.5 量子化学计算方法15

1.7 当前需要研究的内容16

第2章 萃取过程分析表征方法18

2.1 萃取剂合成及表征18

2.1.1 萃取剂合成18

2.1.2 萃取剂结构表征19

2.2 金属离子萃取平衡实验22

2.2.1 两相溶液的配制22

2.2.2 金属离子萃取实验22

2.3 氨和水萃取平衡实验23

2.4 分析测试方法23

2.4.1 溶液中金属离子浓度测定23

2.4.2 pH测定23

2.4.3 有机相中水的测定23

2.4.4 有机相中氨的测定24

2.4.5 紫外-可见光谱（UV-Vis）测定24

2.4.6 红外光谱（IR）测定24

2.4.7 元素分析24

2.4.8 气质联用（GC-MS）测定25

2.4.9 核磁共振谱（NMR）测定25

2.4.10 X射线吸收光谱（XAS）测定25

2.4.11 X射线吸收光谱数据处理25

第3章 铜的萃取行为及微观机理28

3.1 引言28

3.2 铜离子萃取研究方法29

3.2.1 萃取平衡29

3.2.2 分析测试方法29

3.2.3 量子化学计算29

3.3 氨性溶液中铜离子的萃取行为29

3.3.1 水相pH的影响29

3.3.2 萃取剂浓度的影响30

3.3.3 离子强度和氨浓度的影响33

3.4 水和氨的萃取行为33

3.4.1 水的萃取行为33

3.4.2 氨的萃取行为35

3.5 萃合物微观结构分析36

3.5.1 紫外-可见吸收光谱36

3.5.2 红外光谱分析38

3.5.3 有机相的X射线吸收光谱38

3.6 水相中铜离子物种及其结构研究42

3.6.1 水相中铜离子物种分布42

3.6.2 水相中铜离子物种的UV-Vis光谱44

3.6.3 水相中铜离子物种的XANES光谱44

3.6.4 XANES光谱的PCA和LCF分析46

3.6.5 EXAFS光谱分析49

3.6.6 水相中铜氨物种的量子化学计算51

3.7 氨性溶液中铜离子萃取机理分析53

3.8 本章小结54

第4章 镍的萃取行为及微观机理55

4.1 引言55

4.2 镍离子的萃取研究方法56

4.2.1 萃取平衡56

4.2.2 镍萃合物的合成56

4.2.3 分析方法56

4.2.4 量子化学计算56

4.3 氨性溶液中镍的萃取行为57

4.3.1 水相pH的影响57

4.3.2 萃取剂浓度的影响59

4.3.3 离子强度和氨浓度的影响59

4.4 水和氨的萃取行为60

4.4.1 水的萃取行为60

4.4.2 氨的萃取行为62

4.5 萃合物微观结构分析63

4.5.1 镍萃合物的组成63

4.5.2 镍萃合物的NMR谱64

4.5.3 紫外-可见吸收光谱64

4.5.4 红外光谱分析65

4.5.5 有机相的X射线吸收光谱67

4.6 水相中镍离子物种及其结构研究72

4.6.1 水相中镍离子物种分布72

4.6.2 水相中镍氨配离子的UV-Vis光谱73

4.6.3 水相中镍氨配离子的XANES光谱74

4.6.4 EXAFS光谱分析74

4.6.5 镍氨配离子的量子化学计算75

4.7 氨性溶液中镍离子的萃取机理分析78

4.8 本章小结78

第5章 锌的萃取行为及微观机理80

5.1 引言80

5.2 锌离子的萃取研究方法81

5.2.1 萃取平衡81

5.2.2 分析方法81

5.2.3 量子化学计算81

5.3 氨性溶液中锌离子的萃取行为81

5.3.1 水相pH的影响82

5.3.2 萃取剂浓度的影响82

5.3.3 离子强度和氨浓度对锌离子萃取的影响83

5.4 水和氨的萃取行为85

5.4.1 水的萃取行为86

5.4.2 氨的萃取行为86

5.5 萃合物微观结构分析87

5.5.1 紫外-可见吸收光谱88

5.5.2 红外光谱分析89

5.5.3 萃取有机相的X射线吸收光谱90

5.6 水相中锌离子物种及其结构研究92

5.6.1 水相中锌离子物种分布92

5.6.2 水相中锌离子物种的XANES光谱93

5.6.3 XANES光谱的PCA和LCF分析94

5.6.4 EXAFS光谱分析97

5.6.5 锌离子物种的量子化学计算98

5.7 氨性溶液中锌离子萃取机理分析99

5.8 本章小结100

第6章 锌萃取过程中的溶剂效应和协同效应102

6.1 引言102

6.2 锌离子萃取研究方法103

6.2.1 萃取平衡103

6.2.2 分析方法104

6.3 氨性溶液中锌萃取过程的溶剂效应104

6.3.1 水相pH的影响104

6.3.2 萃取剂浓度的影响105

6.3.3 氨浓度的影响105

6.3.4 水和氨的萃取行为107

6.3.5 有机相IR光谱分析107

6.3.6 有机相X射线吸收光谱分析109

6.4 氨性溶液中锌萃取过程的协同萃取效应111

6.4.1 水相pH的影响111

6.4.2 协萃剂浓度的影响113

6.4.3 氨浓度的影响113

6.4.4 水和氨的萃取行为114

6.4.5 有机相IR光谱分析115

6.4.6 有机相X射线吸收光谱分析116

6.5 氨性溶液中离子液体萃取体系萃锌研究119

6.5.1 水相pH的影响119

6.5.2 萃取剂浓度的影响120

6.5.3 总氨浓度的影响121

6.5.4 有机相IR光谱分析121

6.5.5 有机相X射线吸收光谱分析123

6.5.6 萃取有机相的循环再生125

6.6 本章小结126

参考文献128