非皂化P507体系萃取分离镧和锕元素

由于稀土生产过程中锕元素未被有效分离去除,导致我国部分稀土产品的放射性超出豁免值(α和β总放射性小于1 Bq/g)。本工作以非皂化的2-乙基己基磷酸单-2-乙基己基酯(P507)为萃取剂,二乙基三胺五乙酸(DTPA)或N-(2-羟乙基)乙二胺-N,N',N'-三乙酸(HEDTA)为水相掩蔽剂,乳酸为酸度缓冲剂,分别在盐酸和硝酸体系中研究了对镧和锕两种元素的萃取分离。结果显示,弱酸试剂可有效缓冲稀土料液的酸度,使萃取反应向有利于生成有机配合物的方向进行。在pH为3.0、初始La^(3+)浓度为0.2 mol/L的盐酸溶液中,该体系对La^(3+)的萃取效果较单一的皂化P507有显著提高,D(La)可达5.0。在pH为2.0~2.5的硝酸体系中,恒定DTPA/HEDTA和乳酸的浓度分别为0.02 mol/L和1.0 mol/L,此时Ac^(3+)被有效掩蔽,D(Ac)的最大值仅有0.46,SF(La/Ac)值较盐酸体系的3~4可提高至5~7。此外,该非皂化P507体系也可以优先去除稀土低酸废水中的放射性Ac^(3+),其SF(Ac/La)值随乳酸浓度的增加可提高至14,这一现象能够用于实现有效控制稀土工业废水中放射性物质的目标。

P507溶剂浸渍树脂吸附Ga(Ⅲ)的性能研究

溶剂浸渍树脂(SIRs)分离法兼具溶剂萃取与离子交换两种分离方法的优点,且树脂制备简单,可根据实际情况灵活选用不同的载体和萃取剂,有望实现镓绿色、高效的分离回收。本文以苯乙烯-二乙烯基苯大孔吸附树脂(代号:HZ818)为载体、2-乙基己基膦酸单2-乙基己基酯(代号:P507)为萃取剂,制备P507 SIRs,研究了该SIRs在H 2SO 4体系中吸附Ga(Ⅲ)的性能。静态吸附实验表明:298 K时,P507 SIRs对Ga(Ⅲ)的最佳吸附pH值为3.3,对应吸附量为13.7 mg·g^(-1);吸附平衡时间为14 h,动力学吸附过程可用拟二级动力学方程描述;等温吸附均符合Langmuir等温吸附模型。动态吸附实验表明:低流速有利于P507 SIRs对Ga(Ⅲ)充分吸附;1.5 mol·L^(-1)的HCl可以将吸附于P507 SIRs上的Ga(Ⅲ)完全洗脱;P507 SIRs对Ga(Ⅲ)循环吸附稳定性能有待提高。在Ga(Ⅲ)-Zn(Ⅱ)、Ga(Ⅲ)-Cu(Ⅱ)二元混合体系中,P507 SIRs对Ga(Ⅲ)具有较好的吸附选择性,通过控制溶液pH值可以实现Ga(Ⅲ)的分离富集;在含Fe(Ⅲ)的Ga(Ⅲ)-Fe(Ⅲ)二元体系和Ga(Ⅲ)-Zn(Ⅱ)-Cu(Ⅱ)-Fe(Ⅲ)多元体系中,P507 SIRs对Fe(Ⅲ)表现出较好的吸附选择性,而对Ga(Ⅲ)吸附甚微,表明Fe(Ⅲ)的存在对P507 SIRs吸附Ga(Ⅲ)产生较大干扰。

P507萃取分离硫酸溶液中钒和铁的动力学研究

钒作为一种稀有金属常与其他金属伴生,含钒矿石的硫酸浸出液中含有大量铁等杂质离子,严重影响钒的后续分离富集。萃取动力学研究是判断萃取过程控制步骤和金属离子萃取分离难易程度的重要方法。本文采用自行设计的圆筒型恒界面池对P507萃取硫酸溶液中V(Ⅳ)和Fe(Ⅱ)的动力学进行了研究。结果表明:水相是萃取过程的扩散阻力区,该萃取过程为化学反应控制类型,随着搅拌速度和萃取温度的升高,V(Ⅳ)和Fe(Ⅱ)的萃取速率均呈上升趋势。萃取V(Ⅳ)的表观活化能为48.68 kJ/mol,萃取Fe(Ⅱ)的表观活化能为135.11 kJ/mol,P507更容易萃取硫酸溶液中V(Ⅳ),有望实现V(Ⅳ)与Fe(Ⅱ)的高效分离。

皂化P204、P507对电镀含镍废水中镍离子萃取性能探究

硅晶片电镀产生的废水中镍离子含量较高,具有很好的回收价值。本文采用工业上常用的P204(二(2-乙基己基)磷酸酯)和P507(2-乙基己基膦酸单-2-乙基己基酯)作为萃取剂,用盐酸调节碱性电镀废水的pH值,研究了水相pH值、温度、振荡时间、萃取剂浓度、稀释剂种类等因素对萃取电镀废液中镍离子的影响。皂化P204萃取剂萃取能力远高于P507,控制适当的条件利用P204可以实现电镀废液中镍的回收。

臭氧催化氧化技术高效处理三元锂电行业P507废水研究

三元锂电行业P507废水主要为含油废水。采用臭氧催化氧化技术处理含油模拟废水、实际废水,对比分析了污染物去除性能。讨论了臭氧催化氧化对油类的降解机理,并依据实际项目进行投资成本和运行成本估算,进行经济性分析。结果表明,采用臭氧催化氧化技术处理模拟废水的COD、TOC、总油的去除率分别为71%、95.9%和99.9%,处理实际废水COD、TOC、总油的去除率分别为75%、75.2%和93.5%;油类降解过程中,醛类物质是主要的反应中间体,过程中还会生成小分子酮、酯、羧酸等物质;臭氧催化氧化技术处理P507废水投资成本和运行成本均低于树脂吸附技术。

P204/P507从硫酸体系中萃取分离钒铁的性能比较

含钒矿物浸出液中存在铁离子等杂质,严重影响钒的分离富集。本文以P204和P507为萃取剂,采用溶剂萃取法从含V(Ⅳ)和Fe(Ⅱ)的模拟浸出液中提钒,考察了pH值、钒浓度和铁浓度对钒萃取效果和钒铁分离效果的影响,同时分析了萃取前后有机相的结构变化。结果表明,pH值变化对钒萃取和钒铁分离的影响显著,P204更适用于强酸性条件下(pH<1)的钒铁分离,而P507更适合于较强酸性条件下(pH=2)的钒铁分离。在pH值为2,V^(4+)浓度为0.07 g/L,Fe^(2+)浓度为14 g/L,O/A相比为1.5,温度为25℃,搅拌时间为10 min的条件下,P507对钒的萃取率达到99%以上,铁的萃取率小于5%,表现出良好的钒铁分离效果。红外光谱显示,P204和P507萃取钒是阳离子交换过程,表现为萃取剂中P—OH官能团的H^(+)被VO^(2+)取代。

P507分离钴镍的研究进展

钴、镍是非常重要的战略金属资源,目前工业上主要采用溶剂萃取法进行分离回收。P507因具有分离系数高、毒性低、化学稳定性好等优点而成为分离钴、镍的主要萃取剂之一。本文首先综述了有机相中P507的体积分数、皂化度、水相的pH值、萃取反应时间等关键因素对钴、镍分离效果的影响;其次,对协萃体系如P507-P204、P507-Cyanex272及P507-P204等进行了深入总结;最后,对P507萃取分离钴、镍的相关研究方向进行了总结和展望。

P204-P507在酸性硫酸盐溶液中对Nd^3＋和Sm^3＋的协同萃取

采用恒摩尔法、斜率法以及饱和容量法研究从硫酸介质中用P204(D2EHPA,用(HA)2表示)与P507(HEHEHP,用(HL)2表示)协同萃取Nd3+或Sm3+的性能与机理,并测定协萃反应的热力学平衡常数Ks.e,求得反应的焓变和熵变。结果表明,萃取反应呈现正协同效应,且协萃过程为放热反应,协萃配合物组成分别为Nd.(HA2)2.HL2和Sm.(HA2)2.HL2。因此,P204与P507混合使用可以改善硫酸介质下稀土的萃取分离效果。

P507-N235体系稀土萃取分离性能研究

研究了P507-N235无皂化萃取体系稀土分离系数的变化规律.实验结果表明,P507中加入N235可提高La/Ce分离系数,且分离系数随N235加入量的增加而提高;相比O/A越大,La/Ce分离系数越高;萃取混合时间应控制在8 min较为合适;对比实验发现,P507-N235体系稀土元素间分离系数普遍高于现有的P507体系.

用P507萃取分离钴及草酸反萃制备草酸钴

研究锂电池浸出液中钴、镍、锂的P507萃取分离方法,通过直接采用草酸反萃富钴有机相得到草酸钴产品。实验对含有53.8 g/L钴的料液进行萃取。研究结果表明最佳萃取条件如下:有机相组成(体积分数)为25%P507+5%TBP+70%磺化煤油,萃取剂皂化率为70%,水相初始pH为3.5,常温下萃取10 min,有机相与水相的相比φ(O)/φ(A)为1.5:1.0,通过3级错流萃取,钴的萃取率达99.5%,锂和镍的萃取率仅为4.9%和3.1%;P507萃取分离钴、镍、锂过程的焓变分别为:-2.043,-0.812和1.586 kJ/mol;直接使用草酸反萃富钴有机相,得到分相良好的油—水—固3相,最优反萃工艺为:0.03 g草酸/mL富钴萃取剂,温度为40℃,φ(O)/φ(A)=1.0:2.5,钴的反萃率达99.5%,反萃后的萃取剂和水相均可再生循环利用。

P507从酸性硫脲浸金液中回收金

研究了用P507的煤油溶液作为萃取剂,从酸性硫脲(TU)浸金液中回收金的性能. 用浓度为1.65 mol/L的P507萃取剂在料液[H2SO4]=0.335 mol/L, 相比O/A=1:1,两相接触时间5 min的条件下萃取金,得到金的一级萃取率达99.80%;用50 g/L的Na2SO3溶液反萃,一级反萃率达82.45%,同时达到金、铁的分离.

CL-P_(507)-HCl体系萃取色层分离铁,镱,镥

采用 2 -乙基己基磷酸单 2 -乙基己基酯 (CL -P50 7) -HCl体系萃取色层法分离重稀土元素镱、镥 .研究了温度、酸度、负载量、非稀土杂质铁 (Ⅲ )等因素对镱、镥分离的影响 ,确定了合适的分离条件 .结果表明 :淋洗液的酸度是影响稀土分离的关键因素 ,由于镱、镥分离因素较小 ,在同一酸度下 ,镱、镥两峰不能完全分离 ,应采用梯度淋洗 ;分离温度应不高于 50℃ ;负载量的增加使镱、镥的分配系数和分离度均降低 ,应采用合适的进样量 ;非稀土杂质铁 (Ⅲ )很难与镱、镥分离 ,用抗坏血酸将其还原后 ,可在较低酸度下淋洗除去 .最后 ,确定了适于铁(Ⅲ )、镱、镥高效分离的工艺条件 :采用1 8× 1 2 0 0色谱柱 ,1 2 0～ 2 0 0目CL -P50 7萃淋树脂 ,上柱液加适量抗坏血酸后先用 1 .0 9mol·L- 1 的HCl分离铁 (Ⅲ )、镱 ,再以 3.0 9mol·L- 1 的HCl淋洗镥 ,柱温 50℃ ,柱负载量为 2 .6% ,产品质量纯度达到 99.995%以上 .

硫酸体系中P507对铟锌锰的萃取分离研究

根据软锰矿和闪锌矿在酸性条件下同槽浸出所得浸出液特点(含铟、锌、锰离子),用P507萃取浸出液中的铟,分离出锌和锰。考察了平衡水相酸度(氢离子浓度)、萃取剂体积分数、萃取温度、有机相与水相体积比、萃取时间等因素对铟萃取率的影响。研究结果表明:在室温下,在平衡水相酸度为2.5 mol/L、P507体积分数为30%(30%P507+70%磺化煤油)、有机相与水相体积比为1∶1、萃取时间为10 min条件下,铟的一级萃取率在99%以上,锌和锰一级萃取率在1.20%以下,铟与锌和锰的分离达到最佳效果;负载有机相经水洗,锌和锰洗涤率为99%,铟洗涤率为0;用2.0 mol/L盐酸进行反萃,铟反萃率在98%以上,达到了富集铟分离锌和锰的目的。

含P_(507)的支撑液膜萃取Nd^(3+)的研究

本文研究了含P_(507)的支撑液膜中萃取Nd^(3+)的传输过程,讨论了料液的pH值、反萃液中Nd^(3+)的浓度和膜相中P_(507)的浓度以及循环流量对渗透系数P的影响,比较了皂化和非皂化P_(507)作为载体进行Nd^(3+)在支撑液膜中萃取的差别。同时,观察到一个有趣的滞留现象。

皂化P507体系有机相负载硅对稀土La萃取的影响

在皂化P507萃取稀土过程中,乳化是溶剂萃取中常见的现象,会导致稀土萃取率低和成本升高等.因此,研究了皂化P507体系对Si的萃取,并用负载Si的有机相萃取La,分析Si在两相中的乳化和负载Si的有机相对萃取稀土的影响.结果表明:仅有少量的Si可以进入有机相,Si在两相中的乳化直接影响稀土的萃取效果,当有机相连续与含Si溶液混合四次后,La的萃取量减少了7 g/L.负载有机相红外光谱研究表明:Si没有参与皂化P507的萃合反应;水峰和羟基变化说明乳化与萃取过程密切相关.

采用P507(HEH/EHP)从废FCC催化剂中回收稀土

废FCC催化剂(废石油催化炼化催化剂)中含有2%以上的富La或富Ce稀土,用盐酸浸取后可得到含有稀土元素和非稀土杂质的氯化稀土溶液。研究用P507(2-乙基己基膦酸单-2-乙基己基酯,HEH/EHP)从盐酸介质中萃取稀土的工艺方法,考察萃取分离稀土的主要影响因素。试验结果表明:可以从P507-煤油-盐酸体系中有效地萃取出稀土元素,较好地实现稀土元素和非稀土杂质的分离,其较优工艺条件为:萃取剂浓度(P507体积分数)为60%,浸取液pH为2.5,萃取相比为2:1,萃取平衡时间为30 min;负载有机相直接用盐酸进行反萃得到氯化稀土溶液,反萃盐酸浓度为2.0 mol/L,反萃平衡时间为60 min。该方法工艺简单,解决了废FCC催化剂的处理问题,减少对环境的污染,同时也回收稀土金属。

P507萃取锆和铪及分离性能

以氯氧化锆(铪)溶液为料液,用2-乙基己基膦酸单2-乙基己基酯(P507)萃取剂在盐酸介质中萃取锆铪。研究了P507浓度、料液浓度、萃取温度和时间、盐酸或氯离子浓度、添加剂浓度等因素对锆铪萃取率、分配比和分离系数的影响。结果表明:P507萃取锆铪的反应为吸热反应;萃取速率较慢,平衡时间≥40min,改变金属离子和萃取剂浓度,以及在有机相中添加仲辛醇等均难以使萃取速率得到有效提高;饱和法测得有机相中萃取剂与金属离子的物质的量之比为3左右;锆、铪的分配比随着P507浓度的增加而增加,但增加的幅度在低浓度区域和高浓度区域各不相同。锆铪之间的分离系数在萃取剂浓度0.9mol.L-1附近呈极小值;盐酸和氯离子浓度的影响较复杂,呈波浪式变化。

P507从盐酸介质中萃取铑(Ⅲ)的研究

本文对P507（2-乙基已基膦酸单酯）从盐酸介质中萃取铑的可能性作了研究,在适宜的条件下，氨化后的P507对铑的水合阳离子萃取，萃取率可达99％以上，反萃取率可达99．9％以上。

以P507为载体的支撑液膜体系中Ni^（2＋）离子的迁移

本工作研究了以Ｐ５０７为载体的支撑液膜体系中，搅拌速率、温度、原料相中Ｎｉ２＋离子起始浓度、载体浓度以及反萃相酸度等因素对Ｎｉ２＋离子迁移的影响。实验结果表明。搅拌速率达到５００ｒｐｍ以上对Ｎｉ２＋离子迁移通量影响不大；迁移通量随着原料相中Ｎｉ２＋离子起始浓度增加到４．５ｍｍｏｌ／ｌ以上时基本上不再增加，这说明此时膜内络合物浓度已接近饱和；从Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ关系得到的迁移活化能为３６．６ｋＪ／ｍｏｌ。本文从理论上得到了一个同时包含原料相酸度、膜相载体浓度以及反萃相酸度等因素的金属离子过移动力学速率方程，它能较好地解释这些因素对Ｎｉ２＋离子迁移通量的影响规律。

改进的P507在H_2SO_4体系中对锆铪的静态吸附实验

对P507萃淋树脂合成条件进行了改进,并用此合成的P507树脂在H2SO4体系中进行锆铪吸附分离性能的研究。研究了在不同温度与不同酸度下P507树脂对锆铪吸附性能,并求出了分离系数;研究了最佳吸附平衡时间,Hf的不同百分含量时的分离系数以及锆铪洗脱条件。