从钒精矿中湿法提取五氧化二钒新工艺研究

针对河南淅川页岩钒矿分级擦洗得到的钒精矿,研究了两段逆流硫酸浸出—中和—还原—萃取—铵盐沉钒新工艺。在矿石w(V2O5)=2.50%、粒度-500目、硫酸用量为矿石质量的50%、浸出液固体积质量比1.3∶1、浸出温度95℃条件下,五氧化二钒浸出率大于75%;浸出液中的钒用15%P204+10%TBP+75%磺化煤油溶液为有机相,在常温下5级逆流萃取,有机相与水相的流量比为1∶1,钒萃取率在98%以上;负载有机相中的钒用1.5 mol/L硫酸溶液在常温下5级逆流反萃取,有机相与水相流量比为5∶1,钒反萃取率在99%以上;反萃取液中的钒氧化后用铵盐沉淀多钒酸铵,然后在氧化气氛中热解2 h,获得五氧化二钒产品。五氧化二钒总回收率大于70%,产品纯度大于99%。此工艺钒回收率高,符合环保要求,有一定的推广应用前景。     

N235从石煤提钒酸浸液中直接萃取钒

研究了N235从石煤硫酸浸出液中直接萃取钒的工艺参数,考察N235体积分数、萃取时间、萃取温度、相比等对钒萃取率的影响。结果表明,最佳萃取工艺参数为:N235体积分数40%、有机相与水相相比1∶4、25℃萃取6min,钒两级总萃取率为97.82%;以0.8mol/L的碳酸钠溶液为反萃剂、有机相与水相相比3∶1、在25℃反萃6min,钒两级总反萃率大于99%,钒与其他主要杂质元素分离。     

采用HBL101从锌置换渣高酸浸出液中萃取锗

针对现行的湿法炼锌渣中提取锗的研究现状,采用新型萃取剂HBL101从锌置换渣的高酸浸出液中直接萃取锗,考察了料液酸度、萃取剂体积分数、萃取温度、萃取时间和相比对萃取的影响以及氢氧化钠质量浓度、反萃温度、反萃时间和反萃相比对反萃的影响,并对萃取剂转型条件进行了研究.实验表明:有机相组成为30%HBL101+70%磺化煤油(体积分数)作为萃取剂,料液酸度为113.2 g·L-1H₂SO₄,其最佳萃取条件为萃取温度25℃,萃取时间20 min,相比O/A=1∶4.经过五级逆流萃取,锗萃取率达到98.57%.负载有机相用150 g·L-1NaOH溶液可选择性反萃锗得到高纯度锗酸钠溶液,其最佳反萃条件为反萃温度25℃,反萃时间25 min,相比O/A=4∶1.经过五级逆流反萃,反萃率可达到98.1%.反萃锗后负载有机相再用200 g·L-1硫酸溶液反萃共萃的铜并转型,控制反萃温度25℃,反萃时间20 min,O/A=2∶1.经过五级逆流反萃,铜反萃率可达到99.5%并完成转型,萃取剂返回使用.      

从氯化铋溶液中萃取铋并制备氧化铋

以含有铜离子、铁离子和锰离子的氯化铋溶液为萃原液,磷酸三丁酯(TBP)为萃取剂,通过萃取—反萃取沉淀—热分解工艺直接制备超细氧化铋粉末,考察了萃取时间、萃取温度、有机相体积分数、溶液中氯离子质量浓度和相比对溶液中铋、铁萃取率的影响。试验结果表明:在铋离子初始质量浓度19g/L、氯离子质量浓度46.0g/L、铁离子质量浓度1.5g/L、TBP体积分数60%、萃取温度30℃、有机相与水相体积比(相比)1∶1条件下,经4级逆流萃取,铋萃取率达98.5%,铁萃取率为49.4%;经过稀盐酸洗涤后,有机相中铁洗脱率为99.7%;用草酸作反萃取剂反萃取铋,铋的一级反萃取率即达99.3%,反萃取产物为草酸铋;草酸铋热分解得到纯度为99.8%的α-Bi2O3。     

硫酸体系中Cyanex272的萃镓性能研究

开展了硫酸体系中Cyanex272的萃镓性能研究,详细考察了萃取与反萃过程条件参数对镓萃取与反萃的影响,绘制了萃取与反萃等温线,并模拟了多级逆流试验。结果表明,含290 mg/L Ga~(3+),pH=2.0的硫酸镓溶液,采用有机相体积分数为15%Cyanex272+85%磺化煤油,控制O/A=1∶4,萃取温度25℃,萃取时间10min,经4级逆流萃取,镓萃取率为99.50%;负载镓有机相,用100g/L H_2SO_4溶液反萃,控制O/A=10∶1,反萃温度25℃,反萃时间10min,经4级逆流反萃,镓反萃率为98.11%,镓富集于反萃液中,富集倍数近40倍。经中和沉淀、焙烧后,可得到氧化镓产品。     

P204萃取脱除锌浸出液中氟氯

采用P204萃取含氟、氯的锌浸出液,锌萃取率大于95%,反萃率高于99%,回收率高于98%,氟、氯脱除率均高于99%。P204萃取锌浸出液的工艺条件为:皂化率65%、锌料液pH=4.0、萃取温度40℃、相比O/A=2、萃取时间5min。锌电解废液反萃锌的工艺条件为:H2SO4 120g/L、反萃温度40℃、相比O/A=0.5、反萃时间5min。萃取、反萃温度控制在40~45℃,可避免出现有机相乳化和分相时间长等问题。串级试验萃余液含锌2.42g/L、氟0.52g/L、氯1.42g/L,经沉氟、沉氯处理后,氟、氯浓度分别降低到0.042g/L、0.079g/L,可返回锌冶炼系统配入浸出、净化使用。     

氨浸法综合回收挥发窑氧化锌的试验研究

氨浸法综合回收挥发窑氧化锌,开展了锌浸出条件试验,考察了浸出液净化条件,并回收有价金属铟的研究。结果表明,在锌浸出时,在液固比5∶1、浸出时间3 h、氯化铵和氨的摩尔比为2、浸出温度45℃条件下,锌的浸出率达97%以上。浸出液净化时锌粉加入量宜为2 g/L,净化后液进入锌电积工序。氨浸渣经硫酸浸出后,萃取相比为4∶1、反萃相比为20∶1,铟萃取率高达99.87%。     

硫酸锌溶液的萃取工艺研究

P204萃取低浓度硫酸锌溶液中的锌是可行的。为了降低萃取过程消耗,有机相不应进行皂化或萃取过程不能进行中和。在室温、相比A/O=2∶1、混合时间5~10 min、萃取级数5~6级、有机相中P204的体积分数为40%时锌的萃取率约80%,萃取终点pH为1.0左右,负载有机相含锌14~15 g/L。萃取过程中,影响锌电积或锌产品质量的杂质基本上不被萃取或萃取率低。     

HBL110从红土镍矿加压浸出液中萃取镍的研究

使用新型萃取剂HBL110从红土镍矿硫酸加压浸出液中直接萃取镍,考察了萃取剂浓度、平衡pH、相比对镍萃取的影响,并绘制HBL110萃镍等温线。结果表明,在有机相体积组成为50%HBL110+50%磺化煤油,料液pH为2.5,有机相皂化率60%,相比O/A=1/1,萃取时间5min,温度30℃的条件下,镍的单级萃取率达到96%,采用相比O/A=1/2,镍的5级逆流萃取率达到99%。负载有机相使用稀酸洗涤后,按照时间10min、相比O/A=4/1、温度30℃、硫酸浓度100g/L的优化条件进行4级逆流反萃,镍反萃率达到98.5%,反萃液镍浓度达到40g/L,且反萃液杂质含量低。     

湿法炼锌副产铜渣的综合利用

研究了湿法炼锌副产铜渣的综合利用新工艺。最佳浸出条件为:液固比10∶1,浸出温度80℃,浸出剂硫酸浓度3.5mol/L,浸出时间8h。浸出液含铜浓度达到30～45g/L,铜浸出率可以达到98%以上。经萃取、洗涤、三级错流反萃后,反萃液中铜浓度达到45～50g/L,电积后可以得到标准阴极铜。     

从高浓度钼酸钠溶液中萃取除钨的研究

采用伯胺类萃取剂HBDW-201从高浓度钼酸钠溶液中选择性萃取钨,考察了有机相组成、萃取温度、接触时间、料液pH值、相比等对钨钼萃取分离的影响,探索了从负载有机相中洗脱Mo及反萃W的条件。结果表明,在有机相组成为20%HBDW-201+磺化煤油、料液含WO_330g/L左右、Mo 100g/L左右,pH值为7.55,萃取相比O/A=1.5∶1、温度25℃、接触时间10min的条件下,经过4级逆流萃取,W萃取率接近100%,Mo萃取率为13.31%,最终得到含Mo 80g/L以上的钼酸钠溶液,溶液中WO_3浓度小于5×10~(-6) g/L,实现了从高浓度钼酸钠溶液中深度除钨;采用0.6mol/L的NaOH溶液为洗涤剂,在相比O/A=5∶1,温度30℃的条件下洗涤负载有机相,Mo洗脱率为61.86%,W洗脱率为11.38%,洗水中Mo与W质量比为2.30;采用2mol/L的NaOH为反萃剂,在相比O/A=5∶1,温度30℃,接触时间10min的条件下进行反萃,W的单级反萃率达99%以上,Mo反萃率为97.39%,得到反萃液中含WO_379.67g/L,Mo 16.30g/L,可用现有的钨钼分离工艺进行进一步处理。     

从锌电积阳极泥中回收锌和锰的试验研究

研究了采用水洗和还原浸出法从锌电积阳极泥中提取锌和锰,考察了洗涤温度、洗涤时间、洗涤方式及还原浸出时间、浸出温度、pH等对锌、锰回收率的影响。试验结果表明:洗锌过程中,温度对洗锌率影响较大;在液固体积质量比3∶1、温度80℃条件下,通过逆流洗涤,洗锌率达97%以上,渣中锌质量分数在0.07%~0.09%之间。用SO2作还原剂浸出锰,pH和SO2气体流量对锰浸出率影响不明显;60℃下,锰浸出率在99%以上。通过水洗和还原浸出,锌电积阳极泥中的锌和锰得到有效回收,且流程简单。     

用N235从低浓度硫酸溶液中萃取锗试验研究

研究了采用N235从低浓度硫酸溶液中萃取回收锗,考察了酒石酸用量、有机相组成、相比(VO/VA)、温度、接触时间、料液pH对锗萃取率的影响,也考察了反萃取剂浓度、相比(VO/VA)、接触时间、温度对锗反萃取率的影响,并绘制了反萃取等温线。试验结果表明:在有机相组成为20%N235+10%TBP+70%磺化煤油、相比VO/VA=1/2、温度25℃、萃取时间10min、料液pH=1.5、n(酒石酸)/n(锗)=5条件下,锗萃取率达97.15%,锌、铜、铁萃取率分别为1.31%、0.26%、0.11%;负载锗的有机相用NaOH溶液(浓度为2mol/L)在相比VO/VA=7∶r1、接触时间10min、温度45℃条件下经3级逆流反萃取,锗反萃取率达99.73%,反萃取液中锗质量浓度为1.64g/L,锗富集近14倍。     

从负载锰的P204有机相中反萃取锰试验研究

研究用硫酸溶液从载锰、镁离子的P204有机相中反萃取锰并再生有机相,考察反萃取过程中各参数对锰、镁离子反萃取的影响,确定较优工艺条件。结果表明:在温度35℃、硫酸溶液浓度0.5mol/L、振荡时间30min、静置分相时间40min、相比Vo∶Va=2∶1条件下,经4级反萃取,锰离子反萃取率为99.9%,出水中锰离子质量浓度为20.74g/L,有机相中残留镁离子质量浓度为0.031g/L,有机相得到有效再生。     

HBL110萃取回收铜钴矿堆浸液中Co的研究

采用Mextral 984H萃取Cu-新型萃取剂HBL110萃取Co的工艺,从含Fe等杂质的铜钴矿堆浸液中回收Co,考察了有机相配比、皂化率、平衡pH值、温度、相比对Co萃取率的影响。实验结果表明,在有机相体积分数50.5%、皂化率50%、料液pH值2.4~2.6、相比1∶1、温度30℃、时间5min、萃取级数4级的条件下,Co萃取率大于95%;负载有机相经纯水洗涤后,在H2SO4浓度0.7mol/L、相比8∶1、时间5min、温度40℃、反萃级数4级的条件下,Co反萃率达到94%以上,反萃液Co浓度达到20g/L,与Fe、Mn、Mg等杂质实现分离并达到富集效果。     

浸锌渣夹带水溶锌的湿法提取工艺试验

针对湿法炼锌产出的铅银渣和铁矾渣夹带水溶锌含量高的问题,采用洗涤—净化—萃取工艺回收锌,考察反应温度、酸度、时间等因素的影响,得到优化工艺条件。在室温、液固比5∶1、洗水酸度5g/L、洗涤时间30min的条件下进行洗涤,铅银渣和铁矾渣中锌的回收率可分别达到61.4%和79.6%。以熟石灰为中和剂对溶液进行中和净化,控制终点pH 4.0,溶液中的铁可完全沉淀去除,锌几乎没有损失(<0.9%)。在有机相组成30%P204+70%磺化煤油、萃取相比O/A=2/3、萃取混合时间3min条件下萃取锌,经三级逆流萃取,锌萃取达到96%以上,再用锌电积贫液反萃,得到富锌溶液。该工艺操作简单,实现了浸锌渣中夹带水溶锌的资源化利用,还可与原有湿法炼锌工艺有机衔接。     

P204从硫酸体系萃取镓性能研究

研究了P204从硫酸体系萃取镓的性能,分别考察了料液酸度、萃取剂浓度、时间、浓度等对镓萃取与反萃的影响并绘制等温线,确定并模拟逆流试验过程。结果表明:料液含0.3g/L Ga^3+,pH=1.2,有机相采用20%P204(体积分数)+磺化煤油,按相比O/A=1∶3,25℃萃取8min,经过3级逆流萃取,镓萃取率可达到99.33%,负载有机相用1.0mol/L H2SO4溶液反萃,按相比O/A=10∶1,反萃温度25℃,反萃时间10min,经过3级逆流反萃,镓反萃率达98.99%,镓浓度富集近30倍。反萃液中的镓经氨水中和沉淀、焙烧后,可得到氧化镓产品。     

有机相中锰、镁离子洗涤分离试验研究

用P204从电解锰阳极液中溶剂萃取锰离子过程中,部分镁离子会同步进入到有机相中,不利于锰离子的反萃取与回收。研究了采用洗涤法从有机相中分离镁离子,使锰、镁离子分离。针对锰离子质量浓度8.67g/L、镁离子质量浓度0.799g/L的有机相,考察了洗涤时间、静置时间、洗涤剂硫酸浓度、相比Vo∶Va、洗涤级数等对镁离子洗出率的影响。试验结果表明,在温度35℃、水相硫酸浓度0.03 mol/L、洗涤相比V_o∶V_a=1∶3、洗涤时间10min、静置时间40 min条件下,经2级洗涤,有机相中镁离子质量浓度可降至6.85mg/L。     

转盘萃取塔选择性分离富集铟渣浸出液中的铟试验研究

针对湿法炼锌产出的含铟渣浸出液,采用转盘萃取塔分离溶液中的铟、铁,研究了溶液中铟铁离子萃取效果、金属离子萃取顺序、轻重两相的分离效果及乳化情况。考察了转盘转速、进料流量、P204浓度、溶液酸度、反应温度和相比等因素对分离效果的影响。结果表明：在反应温度25℃、重相体积流量7.8 L/h、P204浓度20%、转盘转速360 r/min、溶液酸度60 g/L、相比V_O/V_A=1/1优化条件下,铟萃取率可达75%,杂质铁萃取率小于5%,轻重两相基本完全分离,并无乳化现象;萃取等温线结果表明,在相比V_O/V_A=1/1条件下,采用3级逆流萃取可实现完全萃取铟;负载有机相先采用稀硫酸洗涤,再以5 mol/L盐酸作为反萃取剂,在相比V_O/V_A=1/1条件下反萃取,铟反萃取率超过98%,反萃取液经过置换处理后可返回湿法炼锌流程,有机相可再生使用。     

氨性体系下新型添加剂对电积锌的影响研究

以自制的胺类衍生物为氨性体系电积锌的添加剂,考察其用量对电流效率和阴极锌表面形貌的影响。结果表明,在添加剂用量2mL/L、Zn2+浓度40g/L、氯化铵浓度5mol/L、氨水浓度2.5mol/L、电流密度400A/m2、异极距3cm、温度40℃的条件下,电流效率达到90.43%,阴极锌板表面形貌较为致密平整。