王亚茹^1,2，吕页清¹，王少娜¹，杜浩^1,2*

1. 中国科学院绿色过程与工程重点实验室，中国科学院过程工程研究所，北京 1001902. 中国科学院大学化学工程学院，北京 100049

收稿日期:2020-07-31修回日期:2020-11-25出版日期:2021-08-28发布日期:2021-08-24
通讯作者:杜浩

基金资助:磷酸铁锂正极材料高效清洁循环再生应用基础研究

Microbubble enhanced Fe²⁺ oxidation in phosphoric acid solution

Yaru WANG^1,2, Yeqing Lü¹, Shaona WANG¹, Hao DU^1,2*

1. CAS Key Laboratory of Green Process andEngineering, Institute of Process Engineering, Chinese Academy of Sciences,Beijing 100190, China2. School of Chemical Engineering, University ofChinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China

Received:2020-07-31Revised:2020-11-25Online:2021-08-28Published:2021-08-24

摘要/Abstract

摘要： 为实现酸性介质中Fe2+的高效分离，工业中常采用双氧水氧化法将Fe2+转化为溶解度更低的Fe3+而实现铁的析出，该方法双氧水利用率低，经济性差，亟待开发酸性介质中新型的Fe2+低成本高效氧化法。基于微气泡在酸性介质中可爆裂生成活性氧原理，本工作开发了微气泡强化氧化Fe2+技术，研究了曝气头尺寸、反应温度、酸浓度等对微气泡强化氧化Fe2+及羟基自由基生成的影响，确定了反应的最佳条件为90℃、30wt% H3PO4、0.22 μm孔径曝气头，在上述条件下，30 min Fe2+氧化率可达约99%，与现行H2O2氧化效果相当，大大降低工艺经济成本。同时，本工作对微气泡强化Fe2+氧化的机理进行了研究，确定了微气泡爆裂生成的主要活性氧为羟基自由基，并研究了曝气头尺寸、反应温度、酸浓度等对羟基自由基生成的影响，获得了酸性介质中羟基自由基生成的调控规律。

引用本文

王亚茹 吕页清 王少娜 杜浩. 微气泡强化磷酸介质中Fe²⁺高效氧化研究[J]. 过程工程学报, 2021, 21(8): 877-894.
Yaru WANG Yeqing Lü Shaona WANG Hao DU. Microbubble enhanced Fe²⁺ oxidation in phosphoric acid solution[J]. The Chinese Journal of Process Engineering, 2021, 21(8): 877-894.

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参考文献

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