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1、第30卷第2期(总第118期)湿法冶金Vol.30No.2(Sum.118)2011年6月HydrometallurgyofChinaJune2011几种锗萃取剂的合成原理及萃取性能的比较12许凯,梁杰(1.贵州大学材料科学与冶金工程学院,贵州贵阳550003;2.毕节学院化学系,贵州毕节551700)摘要:介绍了几种典型的锗萃取剂Lix63,Kelex100以及7815的合成原理及萃取性能,分析、比较了萃取回收锗的工艺条件,提出了加快新型锗萃取剂合成研究的建议。关键词:锗;萃取剂;合成;萃取中图分类号:O647.31文献标志码:A
2、文章编号:10092617(2011)02008704锗属稀散金属,在地壳中的丰度约为十五万分之一,大部分以稀散状态存在于硅酸盐及金属矿中,比较珍贵。国外锗主要来源于西非及刚果的铅锌铜矿,我国主要是从炼锌过程中的副产品以及煤燃烧后的烟道灰中回收锗。因为锗富集难度较大,且受处理矿物所用的工艺制根据锗的化学性质及在水溶液中的存在状态:在酸约,为此国内外对锗的提取研究都投入了较多精力。目性溶液中,可以利用酸性萃取剂或鳌合类萃取剂萃取锗前,锗的提取方法有沉淀法、溶剂萃取法、液膜法、离子交的阳离子;而在弱酸性或中性偏碱性溶液中,可以利用
3、胺换法、色谱法、微生物浸出法及电解法等[1],也有一些火类碱性萃取剂萃取锗;也可在酸性溶液中,加入某种络合法,但因其产率不高及对环境有较大影响而逐渐被湿法剂,使锗转化为络阴离子形式,再用胺类萃取剂进行萃取。取代。根据近10a来的研究结果,总结了国内外几种典2几种典型萃取剂的合成及萃取性能型的萃取锗的萃取剂的合成原理及其性能。2.1Lix63萃取剂1锗的化学性质2.1.1Lix63的理化性质及萃取机理常温下,金属锗不与空气、氧或水起作用,当温度高Lix63是螯合型羟肟类萃取剂,化学名称5,8二乙于600时开始氧化。锗易与碱相熔融
4、而形成碱金属锗基7羟基十二烷6肟,存在顺反异构体。反式(或称E式)能与金属离子形成配合物,是螯合羟肟类萃取剂酸盐,如Na2GeO3等,它们易溶于水,而其他金属锗酸盐在水中溶解度很低,易溶于酸。在浓盐酸及稀硫酸中,锗Lix63的有效成分。Lix63外观为黄色透明的黏稠液体,3比较稳定,但可溶于热的氢氟酸、王水和浓硫酸。密度088g/cm(25),闪点大于7111,溶剂为##200溶剂油或260溶剂油。Lix63的萃取机理:炼锌渣锗在水溶液中有多种存在形态:当pH为25~7时,浸出后,得到含有锗离子的酸性浸出液,萃取剂与
5、锗离子在硫酸和盐酸介质中主要以阴离子形式存在;而当pH小于2时,则主要以阳离子形式存在[23]。锗的各种离子之接触发生络合作用,使水相中的锗离子进入有机相,再经过进一步的反萃取而获得锗溶液。酸性条件下,Lix63对间存在着平衡关系:锗的萃取选择性很高。该类化合物具有不能旋转的C=收稿日期:20100719基金项目:贵州省科技计划课题(黔科合SY(2010)3034号);贵州省科学技术基金项目(黔科合J字(2008)2001号);贵州省教育厅自然科学研究项目(黔教科字(2007)078号);毕节地区科学技术项目(毕科合字(2008)
6、32号)。作者简介:许凯(1981-),男,安徽泗县人,硕士研究生,主要研究方向为资源综合利用。通讯联系人:梁杰(1961-),男,四川广安人,博士,研究员,主要研究方向为金属分离科学与技术、资源综合利用。Email:gdyex168@126.com。88湿法冶金2011年6月N键,有顺式和反式两类几何异构体。由于肟类有机物2.27815萃取剂的理化性质及萃取性能中的氢原子能被金属原子置换,而氮原子具有未成对电7815锗萃取剂的物理性质:为红棕色油状液体,闪
7、点3子,因此可形成一定的螯合环结构。在实际应用中,只有75~77,密度085~087g/cm,有效含量>50%,水反式结构的肟类萃取剂通过氧原子、氮原子与锗螯合实中溶解度为0105g/L。在18下,有机相浓度01现对锗离子的萃取。mol/L时,7815萃取锗的饱和容量为14g/L;有机相浓2.1.2Lix63的合成方法及萃取性能度015mol/L时,萃取锗的饱和容量为21g/L。7815羟基酮是合成羟基酮肟的中间体。羟基酮中萃取剂属于螯合型萃取剂,化学结构独特,在对金属进行存在近似的对称结构,因此,选用经典
8、而又简捷的偶姻缩萃取时稳定性好,萃取锗的能力特别强,对其他金属的选[4][5]合法可完成碳骨架的构建及主要官能团的合成。偶姻择性高,形成了7815添加剂煤油萃取锗的萃取体系。缩合法通常用于环状化合物的合
