濕法萃取設(shè)備離心萃取機(jī)溶劑萃取法萃取回收鋅錳金屬離子

? ? ? 電池中含有許多貴重和有毒的金屬，如鋅、錳、鎳、鎘、鋰和汞等。隨著電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代，電池用量增長迅速，廢棄電池大量累積，廢電池的回收日趨緊迫。溶劑萃取法是濕法冶金的成熟技術(shù)，對金屬稀溶液具有較高的回收率，天一萃取CWL-M型離心萃取機(jī)采用溶劑萃取法從廢電池中萃取回收鋅錳金屬離子。

將ZnSO4、MnSO4水溶液用濃硫酸調(diào)節(jié)PH值，并與萃取劑混合置于CWL-M型離心萃取機(jī)中離心分相。

影響鋅、錳離子萃取率的因素

1、萃取劑的影響??由于金屬離子呈較強(qiáng)的堿性，中性和酸性磷氧類萃取劑是適宜的選擇對象。研究表明，與一般金屬萃取的結(jié)果相類似，酸性磷氧類的萃取劑（P204）萃取效果更佳，且堿性強(qiáng)的組分（Zn2+）優(yōu)先萃取入有機(jī)相；在酸性條件下。可以明顯地提高中性磷氧類萃取劑對于Zn2+的萃取效果。

2、萃取劑濃度的影響??隨萃取劑濃度的增大，Zn2+?和Mn2+?的D值隨之增大，較高濃???的萃取劑組成有利于提高萃取率；隨平衡水相金屬離子濃度c的增大，D值呈下降趨勢，這是化學(xué)萃取的典型特征。值得提及的是，由于P204與金屬離子之間的反應(yīng)為離子交換，且因Zn2+?堿性強(qiáng)于Mn2+?而被優(yōu)先萃取，提高萃取劑濃度不僅可以提高萃取率，而且也可以提高Zn2+?優(yōu)先萃取的權(quán)重。

3、稀釋劑種類的影響??選擇極性和非極性兩種稀釋劑，甲苯和正己烷，進(jìn)行了稀釋劑對萃取平衡影響的實驗研究，研究表明，以極性小的正己烷為稀釋劑時的平衡分配系數(shù)大于極性強(qiáng)的甲苯體系，相比之下，在正己烷中，鋅的萃取選擇性更大。這一現(xiàn)象可能是由于稀釋劑與P204之間的作用力強(qiáng)會減少P204對于金屬萃取的份額所至。無論從萃取劑的成本還是萃取效果考慮，非極性的稀釋劑都是優(yōu)先選擇的對象。

4、PH值的影響??一般而言，磷氧類萃取劑對金屬的萃取屬陽離子交換機(jī)理，升高溶液的PH值有利于提高金屬離子的萃取率。PH值對P204萃取Zn2+?和Mn2+??平衡的研究結(jié)果表明，與其他磷氧類萃取劑萃取金屬離子的結(jié)果相類似，PH值對萃取平衡的影響很大，提高溶液的ph值，Zn2+?和Mn2+?的萃取分配系數(shù)大幅度增加；相比之下，Mn2+?分配系數(shù)的變化幅度大于Zn2+?的結(jié)果；同時，較小的萃取劑濃度，在較高的ph值條件下，可以獲得同樣的萃取效果。實際應(yīng)用過程中，可以考慮優(yōu)化選擇P204的濃度和溶液的PH值。

鋅錳混合離子的萃取分離

模擬廢電池的鋅、錳組成，并配制不同濃度的鋅錳雙溶質(zhì)溶液，采用P204/煤油為萃取劑，進(jìn)行雙溶質(zhì)萃取平衡的實驗研究，結(jié)果表明，與單溶質(zhì)的結(jié)果相類似，P204優(yōu)先萃取鋅，隨溶質(zhì)濃度的升高，鋅、錳的萃取選擇性呈下降趨勢；比較不同萃取劑濃度下的結(jié)果，在較低濃度范圍內(nèi)，以選擇性為目標(biāo)函數(shù)，存在最優(yōu)的萃取劑組成，隨溶質(zhì)濃度的升高，高濃度P204的鋅、錳選擇性有所增大，這可能與萃取劑的化學(xué)計量飽和濃度有關(guān)。

天一萃取使用CWL-M型離心萃取機(jī)萃取分離廢舊電池中的鋅、錳金屬離子對環(huán)境無污染，是廢電池處理的設(shè)備。