1.4 .Phát triển các phương pháp trích ly tăng cường
1.4.3 .Trích ly – Hoàn nguyên với màng làm thiết bị phân pha ESMS
Đối với công nghệ SLM hay SLMSD, màng kỵ nước được sử dụng để tạo ra bề mặt tiếp xúc giữa pha nước và pha hữu cơ. Điều đó có nghĩa là để cung cấp diện tích bề mặt trích ly lớn cần diện tích màng lớn, do vậy chi phí đầu tư tăng lên, khiến cho những ứng dụng thực tế của công nghệ này bị hạn chế. Do đó, phương án trích ly – hoàn nguyên trong đó sử dụng màng làm thiết bị phân riêng dầu – nước đã được phát triển trong luận án này. Trong đó, trích ly và hoàn nguyên được vận hành riêng trong các thùng chứa dung dịch đầu và dung dịch hoàn nguyên bằng cách phân tán các pha nước (dung dịch đầu và dung dịch hoàn nguyên) vào pha hữu cơ (dung môi trích ly). Để tiến hành hoàn nguyên đồng thời, màng kỵ nước được sử dụng nhằm chỉ cho phép dung dịch hữu cơ (phức tạo thành hoặc dung môi trích ly đã tái sinh) qua màng trong khi ngăn không cho pha nước (dung dịch đầu, dung dịch hoàn nguyên) đi qua. Trong sơ đồ này, do màng đóng vai trò thiết bị phân riêng dầu – nước nên nên không yêu cầu diện tích màng lớn cho quá trình trích ly và hoàn nguyên. Hơn nữa, phân riêng
33
hệ dầu – nước bằng màng được coi là phương pháp hiệu quả nhất đặc biệt đối với trường hợp nước thải thực tế thường có chứa cả các chất hoạt động bề mặt [71].
Công nghệ ESMS gồm các bước sau:
- Trộn lẫn hai pha để thực hiện phản ứng trích ly.
- Phức tạo thành được tách ra khỏi hệ nhũ tương dầu – nước nhờ màng kỵ nước rồi đưa sang tiếp tục trộn lẫn với dung dịch hoàn nguyên để hoàn nguyên. - Pha hữu cơ sau khi hoàn nguyên được tách ra khỏi hệ nhũ tương dầu – nước
nhờ màng kỵ nước rồi đưa trở lại thùng chứa dung dịch đầu để tiếp tục thực hiện quá trình trích ly.
Phương pháp này có các ưu điểm, nhược điểm như sau:
Ưu điểm:
- Phân riêng bằng màng cho phép thu được pha dầu không bị lẫn nước. - Diện tích tiếp xúc pha lớn được tạo ra nhờ khuấy trộn.
- Dòng qua màng là dòng đối lưu nên tốc độ hoàn nguyên lớn hơn so với SLMSD (dòng khuếch tán).
- Hệ thiết bị gọn gàng so với công nghệ trích ly truyền thống.
- Không yêu cầu diện tích màng lớn như đối với công nghệ SLMSD.
Nhược điểm: Chi phí đầu tư có thể cao hơn so với công nghệ trích ly truyền thống do chi phí màng vẫn còn cao.
Cả hai phương án đề xuất ở trên đều dựa trên quá trình trích ly, do đó, để tiến hành nghiên cứu, đánh giá hiệu quả thu hồi kim loại ở các phương án này, cần có những thông số cơ bản như loại dung môi trích ly, dung môi pha loãng và dung dịch hoàn nguyên dựa trên những kết quả nghiên cứu trích ly đã có. Ngoài ra, các thông số ảnh hưởng đến sự vận chuyển qua màng cũng cần được quan tâm. Vì thế trong mục tiếp theo, ảnh hưởng của các thông số cơ bản đối với quá trình trích ly thông thường sẽ được đưa ra, từ đó lựa chọn các điều kiện thích hợp để thực hiện các nghiên cứu khảo sát trong các chương tiếp theo.
1.5. Các thông số ảnh hưởng đến quá trình trích ly tăng cường để thu hồi Indium
Vì quá trình trích ly tăng cường là sự kết hợp giữa quá trình trích ly và quá trình khuếch tán qua màng kỵ nước, nên các thông số ảnh hưởng lên quá trình này bao gồm các thông số ảnh hưởng đến quá trình trích ly và các thông số ảnh hưởng đến vận chuyển qua màng.