Recovery of nickel,cobalt,copper and zinc in sulphate and chloride solutions using synergistic solvent extraction

A number of synergistic solvent extraction （SSX） systems have been developed to recover nickel, cobalt, zinc and copper from sulphuric and chloride leach solutions by the solvent extraction team of CSIRO, Australia. These in- clude （1） Versatic 10/CLXS0 system for the separation of Ni from Ca in sulphate solutions, （2） Versatic 10/4PC system for the separation of Ni and Co from Mn/Mg/Ca in sulphate solutions, （3） Cyanex 471X/HRJ-4277 system for the separation of Zn from Cd in sulphate solutions, （4） Versatic 10/LIX63 system for the separation of Co from Mn/Mg/Ca in sulphate solutions, （5） Versatic 10/LIX63/TBP system for separation of Ni and Co from Mn/Mg/Ca in sulphate solutions, （6） Versatic 10/LIX63 system for the separation of cobalt from nickel in sulphate solutions by difference in kinetics, （7） Cyanex 272/LIX84 system for the separation of Cu/Fe/Zn from Ni/Co in sulphate solutions, （8） Versatic 10/LIX63fFBP system to recover Cu/Ni from strong chloride solutions, and [9） Versatic 10/LIX63 system to separate Cu from Fe in strong chloride solutions. The synergistic effect on metal separation and efficiency is presented and possible industrial applications are demonstrated. The chemical stability of selected SSX systems is also reported.

Doping effects on the electro-degradation of phenol on doped titanium suboxide anodes

Titanium suboxide is an excellent electrode material for many oxidization reactions.In this article,the electrodes of pure Ti_4O_7,doped Ti_4O_7and the mixed-crystal of Ti_4O_7and Ti_5O_9were prepared to evaluate their activities and doping effects in the electro-degradation of phenol.It was revealed by the HPLC analysis results that the degradation intermediates and routes were significantly affected by the doping element.On the pure Ti_4O_7anode,a series of classic intermediates were obtained from benzoquinone and hydroquinone to various carboxylic acids.These intermediates were degraded gradually to the final organic intermediate of oxalate in all experiments.At last,oxalate was oxidized to CO_2and H_2O.Distinctively,the Y-doped Ti_4O_7 anode directly broke phenol toα-ketoglutaric acid without the intermediates of benzoquinone and hydroquinone.The strong oxidization ability of the Y-doped Ti_4O_7 anode might be responsible for the highest COD removal ratio.In contrast,the Ga-doped Ti_4O_7 anode showed the worst degradation activity in this article.Three intermediates of benzoquinone,hydroquinone and maleic acid were found during the degradation.Benefiting from the weak ability,oxalate was efficiently accumulated with a very high yield of 74.6%.The results demonstrated promising applications from electrochemical preparation to wastewater degradation by adjusting the doping reagent of Ti_4O_7 electrodes.

战略性稀有金属资源绿色高值利用技术进展

从资源紧缺、环境污染、产品低端等方面,总结了我国钒、钛、镍、钴、锂稀有金属资源在战略性新兴产业迅猛发展时代所面临的国家重大需求,回顾了领域近年来通过升级和变革传统稀有金属资源利用技术取得的主要进展和成就。其中煤基钠化冶炼、高温碳化-低温氯化、亚熔盐氧化等非常规介质强化手段是实现钒钛磁铁矿中钒、钛绿色高值高效利用的核心;盐酸常压浸出-低温选择性水解-共沉淀新技术是一种低成本、短流程高效高值利用红土镍矿全组分的先进技术代表;双功能协同复合萃取原理是实现高镁盐湖卤水的锂资源绿色利用的关键基础。基于固废资源化和源头减废两个思路,现阶段战略性金属资源的利用技术初步解决了环境污染和资源利用率低的问题,但仍存在资源绿色利用基础原理匮乏、产品科技含量低等普遍问题。以战略性产业关键材料为导向的绿色高值利用技术的应用基础研究是稀有金属相关绿色产业战略性发展的重要科技保障,是未来重要的前沿研究方向。要点:(1)煤基钠化冶炼、高温碳化-低温氯化、亚熔盐氧化等非常规介质强化手段是实现钒钛磁铁矿中钒、钛绿色高值利用的核心。(2)盐酸常压浸出-低温选择性水解-共沉淀新技术是一种低成本、短流程高效高值利用红土镍矿全组分的先进技术代表。(3)双功能协同复合萃取原理是实现高镁盐湖卤水的锂资源绿色利用的关键基础。(4)以战略性产业关键材料为导向的稀有金属资源绿色高值利用的应用基础研究是未来战略性稀有金属领域的重要发展方向。

含氮杂环化合物与有机酸协同体系在镍、钴萃取分离中的应用

近年来开发了多种含氮杂环化合物与有机酸类萃取剂的协同体系,明显提高了镍、钴的萃取性能,同时增强了对杂质元素的分离效果,具有较大的实际应用价值。本工作综述了一些具有代表性的含氮杂环化合物与有机酸类萃取剂组成的协同萃取体系,探讨了萃取体系对镍、钴的协同萃取效果及与常见杂质元素的分离,并讨论了协同萃取体系潜在的工业应用。协同体系对镍、钴的萃取及对杂质元素的分离主要是由酸性萃取剂本身性质和含氮杂环协萃剂的影响共同决定,有机磺酸、羧酸、膦酸等萃取剂与含氮杂环化合物组成的协同萃取体系在萃取镍、钴的过程中对金属杂质元素分离的选择性不同,在镍、钴的提取及生产过程中也展现出不同的应用价值。

萃取法在盐湖卤水提硼中的研究进展

硼资源的开发利用对现代工业的发展具有重要作用。硼镁矿作为传统的硼资源,其储量和品位逐渐降低;而盐湖卤水中含有丰富的硼,占我国总储量的30%以上,盐湖硼资源的高效开发是解决我国高度依赖进口的有效途径。采用溶剂萃取法从盐湖卤水中提硼具有选择性好、效率高、成本低等特点,应用前景广阔。溶剂萃取的关键是萃取体系的选择,因此针对不同类型的盐湖,优选萃取性能好、水溶性小的萃取体系成为当前研究的热点。针对目前萃取工艺的应用以及近期研究开发的新型萃取体系,本工作综述了不同体系萃取硼的特点,包括脂肪醇(一元脂肪醇、二元脂肪醇和混合醇)、含羟基的芳香族化合物、含羟基的胺类化合物和离子液体四类萃取体系,重点总结了各类萃取体系萃取硼的机理,并概述了萃取剂结构对萃取性能的影响规律,分析了共存离子对萃取过程的影响,探讨了新型硼萃取剂的研发方向。其中脂肪醇中的一元醇需要在高酸度、强盐析下实现对硼酸的高效萃取。二元醇较一元醇的萃取效率更高,但二元醇黏度大、溶损高、反萃困难,萃取剂循环性能相对较差。混合醇体系能够降低有机相的黏度和水溶性,并且具有一定的协同萃取效应,成本低,适用于工业化应用。其他体系,如含羟基的芳香类和胺类化合物在碱性条件下对硼有较好的萃取效果,但一般价格较高,工业应用较为困难。离子液体由于其不易挥发、化学稳定性好、结构可设计性等优点应用于盐湖卤水萃取提硼,同时可作稀释剂,具有一定的应用前景。分析表明,混合醇作为经济高效的萃取体系在酸性盐湖卤水提硼中更具优势,有望大规模工业化应用。要点:(1)综述了各类适用于盐湖卤水提硼的萃取体系。(2)总结了不同萃取体系的提硼机理和萃取剂结构对萃取性能的影响规律。(3)指出了现阶段各类萃取体系存在的问题,并对新型硼萃取剂的研发方向进行了展望。

溶剂萃取法回收不锈钢酸洗废液中再生H2SO4的研究

随着我国不锈钢粗钢产量逐年增大,对不锈钢进行酸洗而产生的酸洗废酸也在逐年增多。不锈钢酸洗排放的废硫酸溶液中含大量游离酸,根据本课题组开发的酸再生循环工艺,在有效回收废酸中有价金属离子的同时,使酸洗废酸中游离酸浓度增大得到再生硫酸。针对不锈钢酸洗废液中再生硫酸浓度较高、中和处理试剂消耗高、废渣产生量大的问题,研究了溶剂萃取法回收不锈钢酸洗废液中硫酸的工艺。研究发现,有机体系40%(体积分数)三(2-乙基己基)胺(TEHA)+50%异构十三醇+10%Exxsol D110为最优化组成,硫酸萃取率随TEHA浓度增加而升高,随温度升高萃取率降低,表明萃取反应为放热反应,计算所得萃取反应的ΔH=-7.5708 k J/mol。根据萃取和反萃分配曲线分别绘制了McCabe-Thiele图,在30℃、相比A/O=1:2条件下,经过3级(理论)萃取,硫酸的萃取率可达79.8%以上;采用水作反萃剂,在30℃、相比A/O=1:1条件下,经过3级(理论)反萃,硫酸的反萃率可达85.5%。萃取、反萃动力学快,分相迅速,可满足工业连续生产要求。