硫酸锰溶液溶剂萃取分离氟及其循环利用研究

氟盐沉淀法除钙、镁是制备高纯硫酸锰溶液最普遍的方法,但引入的氟需进一步去除。针对含氟硫酸锰溶液,本文提出溶剂萃取法分离回收氟的新技术,主要包含溶剂萃取分离氟、氧化锰循环反萃氟两个过程。在硫酸锰溶液初始pH为1.9,有机相组成为60%TBP+40%磺化煤油,相比为2∶1,萃取时间3min的条件下,经过室温五级逆流萃取,硫酸锰溶液中的氟可以降至35mg/L以下;在氧化锰添加量为理论量的1.0倍,相比5∶1,反萃时间1h,反应温度298K的最佳反萃条件下,氧化锰循环反萃率可达98.08%以上,反萃过程析出的氟化锰可以返回用于硫酸锰溶液除钙、镁。相较于现有氟反萃工艺,新技术可在深度除氟的同时实现氟的循环利用。

从钨渣硫酸浸出液中萃取钪的研究

采用P204-TBP从钨渣硫酸浸出液中萃取Sc,H2SO4洗脱负载有机相中的Fe,NaOH反萃洗脱有机相中的Sc。试验结果表明,在5%P204+3%TBP+煤油体系中,温度25℃,O/A=1∶10,时间15min条件下,经五级逆流萃取,Sc萃取率为97.37%。经4mol/L的H2SO4五级逆流洗脱,Fe洗脱率为98.63%,而Sc损失率小于1%。洗脱Fe后的有机相用3mol/L的NaOH反萃,Sc单级反萃率为98.31%。经该方法获得的粗Sc纯度达82%以上,Sc总回收率达95%以上。

液相沉淀法制备草酸钪粉末及其形貌控制

采用液相沉淀法,通过改变氯化钪溶液中加入草酸钠溶液时沉淀结晶的条件,实现了草酸钪晶体形貌的控制。初步探究了溶液pH值、加料方式、钪浓度、表面活性剂、陈化时间等条件对草酸钪形貌的影响及其机理。结果表明,控制不同的实验条件可以制备六边形薄片状与厚片状、球形、双棱锥形、层状堆积等多种草酸钪晶体,对含钪粉末材料的研究与应用具有一定的推动作用。

P204/4PC协同萃取分离镍钴与镁钙的研究

采用新型协同萃取剂P204/4PC从含少量镍钴钙的硫酸镁溶液中选择性萃取镍和钴,考察了萃取剂浓度、平衡pH值等因素对萃取分离效果的影响,绘制了萃取、反萃取等温线,并进行了串级模拟萃取-反萃取全流程实验。研究结果表明:P204/4PC协同萃取剂能从硫酸镁溶液中选择性萃取镍钴,实现镍钴与钙镁的高效分离以及镍钴的高倍富集回收。模拟串级全流程实验结果显示,对于含镍1.68 g/L、钴0.10 g/L、镁15.68 g/L和钙0.11 g/L的料液,采用组成为0.25 mol/L P204+0.5 mol/L 4PC+磺化煤油的有机相经5级逆流萃取-1级洗涤-6级反萃取,萃余液中镍和钴含量均小于0.01 g/L,镍和钴萃取率均达到99.5%以上;反萃液中镍和钴浓度分别达到40.4 g/L和1.8 g/L,杂质钙和镁浓度分别为0.02 g/L和0.09 g/L,全流程钙镁除去率分别达到99.97%和99.36%。

Removal of impurities from scandium solutions by ion exchange

A process of removing impurities,such as Fe,Zr,Ti,Al,Si,from scandium solution by ion exchange was proposed.Various resins’selectivity was studied in scandium chloride solution.The results indicated that D851resin had high selectivity of Sc at low acidity,and high selectivity of Zr at high acidity;D370resin had high selectivity of Fe and Si in high acidity.A new technical process of removing impurities from scandium chloride solution was proposed,which includes D370resin adsorbing Fe in high acidity,D851resin adsorbing Zr in medium acidity and D851resin adsorbing Sc at low acidity.Flow experimental results show that removal rates of Al,Ca,Fe,Zr,Ti and Si,were100%,99.6%,100%,100%,99.5%and100%respectively.

N235/异辛醇体系从仲钨酸铵结晶母液中萃取钨的研究

提出并研究了N235/异辛醇体系从仲钨酸铵(APT)蒸发结晶母液中萃取回收钨的新方法,考察了有机相组成、料液pH值、温度等因素对钨萃取的影响,绘制了萃取和反萃取等温线,并进行了模拟多级逆流萃取全流程实验。结果表明,N235/异辛醇萃取体系能够从仲钨酸铵蒸发结晶母液中实现钨的高倍富集回收及其与SO_(4)^(2-)、Cl^(-)的高效分离。对于含WO_(3)22.1g/L、pH为3.5的酸化料液,采用组成为10%N235+20%异辛醇+磺化煤油的有机相,经4级逆流萃取-1级洗涤-2级反萃取,萃余液WO3含量低于0.02g/L,WO3回收率高于99.5%,反萃液WO_(3)含量高于230g/L,SO_(4)^(2-)、Cl^(-)的去除率大于98.5%。

新型含氧醚键吡啶萃取剂在氨溶液中的萃取与反萃性能研究

为了解决目前工业萃取剂对Cu^(2+)选择性差以及对Zn^(2+)萃取能力差的问题,合成了一种新型萃取剂MPPE,并考察了由MPPE组成的有机相在氨溶液体系中对Cu^(2+)、Ni^(2+)、Co^(2+)和Zn^(2+)的萃取与反萃性能。结果表明,在萃取剂MPPE浓度0.06 mol/L、总铵浓度1.2 mol/L、相比(O/A)1/1、混合时间5 min、pH_(eq)=6.44条件下,Cu^(2+)萃取率达到95.8%,而Ni^(2+)、Co^(2+)和Zn^(2+)萃取率分别为2.8%、3.7%和8.1%,分离系数β_(Cu/Ni)、β_(Cu/Co)和β_(Cu/Zn)分别高达666.20、508.42和219.55。而当其他萃取条件不变,将平衡pH值调为8.23时,β_(Zn/Ni)和β_(Zn/Co)都达最大值,分别为137.90和74.20。在硫酸浓度1 mol/L、反萃时间6 min以及反萃相比1/1条件下对铜和锌的负载有机相进行反萃,锌和铜离子反萃率均在97%以上。

高级脂肪胺类萃取剂在稀有金属溶剂萃取中的应用

高级脂肪胺类萃取剂在冶金工业中具有广泛用途,重点介绍了几类常用高级脂肪胺类萃取剂及其在稀有金属溶剂萃取过程中的应用。

新型胺类萃取剂N1633萃取钨的研究

采用自制的胺类萃取剂N1633作萃取剂,考察了其在钨萃取冶金中的性能。当有机相组成为40%N1633+40%异辛醇+磺化煤油(体积比),在p H=8.27、相比(O/A)为1∶1、振荡时间10 min、萃取温度25℃时,对WO_3含量116.25 g/L的钨酸钠溶液进行萃取,单级萃取率大于99%。绘制了N1633的萃取等温线,经过三级萃取饱和容量达到109.03 g/L。用2.5 mol/L的氨水对负载有机相进行反萃,相比2.5∶1时,反萃液中WO_3浓度达到174.31 g/L。绘制了负载有机相的反萃等温线,理论上以相比1.25∶1进行四级逆流萃取可将有机相中的钨基本反萃,反萃液中WO_3的饱和反萃浓度达到202.82 g/L。采用0.6 mol/L的硫酸以相比2∶1进行酸化再生后,N1633仍具有良好的萃取性能。

功能化杯芳烃衍生物的合成及其萃取性能研究

合成了一种杯芳烃衍生物C4O,并以此为萃取剂,研究了其对镍、钴等金属离子的萃取性能。结果表明,萃取剂C4O对镍、钴表现出较强选择性,在水相pH=6、C4O浓度10 mmol/L、乙酸乙酯作稀释剂、相比(O/A)1∶1、室温下振荡接触60 min、振荡速度240 r/min条件下,镍离子萃取率可达93.9%,镍、钴离子分离系数可达388.38。