Труды КНЦ (Технические науки вып. 1/2024(15))

Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2024. Т. 15, № 1. С. 55-62. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2024. Vol. 15, No. 1. P. 55-62. Резонансная частота не зависит от формы экспериментальной ячейки, вида вибрирующего элемента и его положения в ячейке. От этих параметров зависит эффект интенсификации процесса экстракции РЗЭ. Различие в коэффициентах ускорения экстракции связано с особенностями распространения и взаимодействия колебаний. На рис. 3 представлено влияние начальной концентрации Д2ЭГФК на коэффициент ускорения экстракции. При низких концентрациях скорость накопления ди-(2-этилгексил)фосфата лантаноида мала, невысока и скорость структурообразования в межфазном слое, влияние механических колебаний невелико. Однако при повышении начальной концентрации экстракционного реагента влияние механических колебаний возрастает, поскольку в системе формируется структура, а локальное колебательное воздействие приводит к ее разрушению по слабым коагуляционным контактам. В системах с гептаном и одинаковой концентрацией Д2ЭГФК для элементов иттриевой подгруппы эффект интенсификации более выражен, чем для систем с толуолом, поскольку выше градиент межфазного натяжения, определяющий интенсивность спонтанной поверхностной конвекции. £ Е С0(Д2ЭГФК), моль/л С0(Д2ЭГФК), моль/л Рис. 3. Влияние начальной концентрации Д2ЭГФК на коэффициент ускорения экстракции в статичной системе при времени контакта фаз 60 мин. Система: 0,1 М раствор Yb (III) (1), Ho (III) (2), Nd (III) (3), Pr (III) (4), рН 5,3/0,05 М раствор Д2ЭГФК в гептане (а), толуоле (б) Более высокие эффекты интенсификации для редкоземельных элементов иттриевой подгруппы обусловлены различием в структуре формирующихся межфазных образований. В случае редкоземельных элементов цериевой подгруппы межфазные образования являются гелеобразными, а для редкоземельных элементов иттриевой подгруппы наблюдаются участки с кристаллической структурой. Более лёгкая деформируемость межфазного слоя в случае экстракции редкоземельных элементов цериевой подгруппы, даже в отсутствие механического воздействия, приводит к более низкой величине коэффициента ускорения экстракции. Эффект интенсификации для проточной системы определяется скоростями движения водной и органической фаз. Если скорость низкая (рис. 4, кривая 1), то с повышением начальной концентрации Д2ЭГФК коэффициент ускорения экстракции увеличивается аналогично, как и в статичной системе. При более высокой скорости движения органической фазы (рис. 4, кривая 2 ) коэффициент ускорения экстракции не изменяется с повышением начальной концентрации экстракционного реагента. Влияние локальных механических колебаний в динамическом межфазном слое на скорость экстракции объясняется изменением гидродинамической обстановки в переходной области системы, изменением проницаемости межфазного слоя, а также образованием вблизи вибрационного элемента области свободной от межфазных образований. © Башлаев Л. А., Голубина Е. Н., Кизим Н. Ф., 2024 59