液液萃取技術(shù)在濕法冶金中的應(yīng)用進(jìn)展

液液萃取技術(shù)在濕法冶金中的應(yīng)用進(jìn)展

摘要:濕法冶金在稀貴金屬的回收工藝中占據(jù)重要的地位，通過(guò)介紹鈧、抗、錮的溶劑萃取實(shí)例，展示該技術(shù)在濕法冶金中的作用，同時(shí)提出了幾項(xiàng)需深入關(guān)注的重要環(huán)節(jié)。

????濕法冶金遍及多個(gè)金屬提取領(lǐng)域，特別是適用于存在于共生礦中且含量極微的稀貴金屬的提煉。采用濕法冶金技術(shù)，將大多數(shù)難溶于水的金屬化合物轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的可溶性鹽類(lèi)，再通過(guò)萃取技術(shù)使該金屬?gòu)慕鲆褐休腿』蚴窃俅畏摧停罱K得到該金屬氧化物。

溶劑萃取主要為液一液萃取，其基本原理是使被萃取物質(zhì)與萃取劑結(jié)合成不帶電荷的、難溶于水而易溶于有機(jī)溶劑的鰲合物，同時(shí)用有機(jī)溶劑進(jìn)行萃取。在浸出液中加入一定量的有機(jī)溶液作為萃取劑，與金屬離子形成絡(luò)合物從而進(jìn)入有機(jī)溶劑中，實(shí)現(xiàn)金屬的濃度富集，提高金屬離子的選擇性，成為一種獲取稀貴金屬的最佳前處理方法。

1萃取實(shí)例

1.1鈧的提取

????鈧元素分布較廣且普遍存在于共生礦中，如石煤、磷鹽礦和鈧欽磁鐵礦等礦床中，品位均在0.5%一2%之間。因此宜采用濕法冶金進(jìn)行提取，傳統(tǒng)的提取工藝為鈉鹽焙燒一水浸一酸沉淀一堿溶一鉸鹽沉淀一偏鈧酸鉸熱解，該工藝最大缺點(diǎn)是鈉鹽消耗量大，生產(chǎn)成本高，排放出大量HCI, Cl2等有毒氣體和廢水，對(duì)周?chē)h(huán)境污染嚴(yán)重，焙燒窯占地面積大，不利于機(jī)械化生產(chǎn)，鈧的回收率僅為40%~50%。

????隨著提鈧技術(shù)的不斷改進(jìn)，目前己取得了一種較為環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的提鈧工藝，且己普遍推廣應(yīng)用于多家企業(yè)，均取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益，其工藝流程如圖1所示。

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????用硫酸浸泡含鈧礦物，可浸出80%的鈧，接著用P204(二(2-乙基己基)磷酸)和TBP(磷酸三丁酯)的磺化煤油溶液進(jìn)行萃取，P204為酸性磷類(lèi)萃取劑，因此需用NaOH溶液將浸出液pH值調(diào)整到1.5-2.0，經(jīng)過(guò)3~4級(jí)萃取后即可用硫酸溶液繼續(xù)反萃，在適宜的酸濃度下對(duì)負(fù)載有機(jī)相進(jìn)行2}級(jí)反萃，從而萃取出其中的鈧，隨后用氯酸鈉等氧化劑對(duì)反萃取液進(jìn)行氧化，得五價(jià)鈧，用按鹽沉鈧法以多鈧酸按的形態(tài)沉淀后，再鍛燒沉淀即可獲得高純度的V205 0

以上工藝流程采用原礦直接浸取，減少了鈉化焙燒工藝產(chǎn)生的廢氣污染，生產(chǎn)中產(chǎn)生的污水和廢渣經(jīng)石灰乳中和處理后可直接排放。

1.2鈧的提取

????銳為稀散元素，其分布特點(diǎn)是分散且含量極少，品位(Sc2O3)在0.025 % ~0.05%之間，大多數(shù)賦存于鋁土礦、磷塊巖中，或在選鎢、欽和稀土元素等之后的尾渣中也有一定量的鈧。

????其中，欽白廢酸是硫酸法從欽鐵礦中制取欽白粉而產(chǎn)生的廢液，廢液中含有5~20 mg/L的鈧，通過(guò)P204和TBP煤油協(xié)同萃取和反萃取回收氧化銳，同時(shí)需去除欽鐵礦中欽、鐵、錳等干擾雜質(zhì)，從欽白廢酸液中提取氧化銳的工藝流程如圖2所示。

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在萃取過(guò)程中，按25%P204 + 4%TBP + 61%煤油配制有機(jī)溶劑進(jìn)行萃取，并用鹽酸洗滌除鐵、錳，同時(shí)使萃取液達(dá)到適宜的萃取pH值。除雜后用NaOH作為反萃取劑進(jìn)行反萃，將反萃得到的沉淀物用鹽酸溶解再用Na2CO3調(diào)節(jié)溶液的pH值，加熱煮沸使Ti( OH) 4水解為T(mén)i02，從而去除欽。為了完全除欽，必須進(jìn)行二次萃取除雜，再經(jīng)反萃，由二次草酸沉淀、過(guò)濾、灼燒提純，可獲得高純度的Sc2O3。

1.3銦的提取

????銦也為稀散元素之一，單獨(dú)存在的礦床極為罕見(jiàn)，多與鋅、錫共生，例如在鉛煙灰中含有4.35%的In2O3，煉銅后的銅渣中也含有1.57%，可在提取鋅、錫、銅之后的廢渣中回收錮。

????回收銦常用工藝流程為:酸浸一固液分離一萃取一反萃取一鋅置換一電解，其中萃取過(guò)程是一種普遍采用的銦富集技術(shù)，其具體的工藝流程如圖3所示。

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????含銦礦用硫酸進(jìn)行浸出，提高浸出溫度可提升錮的浸出率，而浸出液中的雜質(zhì)需針對(duì)不同的雜質(zhì)特點(diǎn)采用不同的去除方式。

????在室溫下用P204磺化煤油有機(jī)相溶劑對(duì)酸浸含錮渣進(jìn)行萃取，由于雜質(zhì)干擾和萃取相關(guān)因素較復(fù)雜等原因，多采用多級(jí)逆流萃取。經(jīng)過(guò)2~3級(jí)的萃取之后，需用草酸進(jìn)行洗滌、靜置，再用硫酸溶液洗滌，可最大限度地去除有機(jī)萃取液中的雜質(zhì)。萃取液用鹽酸進(jìn)行反萃，由于同樣的因素，反萃過(guò)程也要采用2~3級(jí)，并對(duì)反萃有機(jī)相再次進(jìn)行洗滌，最終得到合格的反萃取液才可通過(guò)置換、壓固和熔鑄制得粗錮，以待下一步的精加工。

從以上錮的制取過(guò)程可以看出，愈是伴生有較多其它的干擾元素，對(duì)制取就有更高的要求，而萃取是一種更為合理的提取方法，尤其是其具有選擇性好的優(yōu)點(diǎn)，成為萃取技術(shù)推廣的關(guān)鍵。

2結(jié)論

????總結(jié)以上介紹的三種代表性的稀貴金屬萃取工藝可見(jiàn)，對(duì)于含量極微且共生有其它較多雜質(zhì)元素時(shí)，萃取劑選擇的準(zhǔn)確性、萃取級(jí)數(shù)、溫度、pH值等都起著至關(guān)重要的作用，因此需進(jìn)一步對(duì)它們進(jìn)行深入研究，以完善萃取技術(shù)。

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