碱性溶液中砷萃取分离研究

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1、分类号_______________________密级____________________UDC_______________________学号____________________硕士学位论文ThesisforMaster'sDegree论文题目碱性溶液中砷萃取分离研究申请学位类别________工学硕士专业名称有色金属冶金研究生姓名_________赵洪兴导师姓名、职称徐志峰教授二〇一五年六月分类号：密级：公开UDC：10407学号：6120120076硕士学位论文碱性溶液中砷萃取分离研究ResearchonSolventE

2、xtractionSeparationofArsenicinAlkalineSolutions学位类别：工学硕士作者姓名：赵洪兴学科专业：有色金属冶金研究方向：湿法冶金指导教师：徐志峰教授2015年3月28日学位论文独创性声明本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含已获得江西理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示谢意。申请学位论

3、文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。研究生签名：杰说六时间：从年6月名日学位论文版权使用授权书本人完全了解江西理工大学关于收集、保存、使用学位论文的规定：即学校有权保存按要求提交的学位论文印刷本和电子版本，学校有权将学位论文的全部或者部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版。本人允许本学位论文被查阅和借阅，同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，并通过网络向社会公众提供信息服务。保密的学位论文在解密后适用

4、本授权书学位论文作者签名（手写）导师签名（手写）：签字日期：A巧年〇!名日签字曰期：以f年石月>曰江西理工大学硕士学位论文摘要摘要就高砷炼铜烟灰资源综合利用，此前的研究工作提出了碱浸脱砷预处理工艺，该工艺能实现良好的碱浸脱砷效果，并能从碱浸渣中高效回收铜、铅、锌等有价金属。针对碱浸液中砷(III)的分离与富集问题，本文研究采用了CO2-3型三辛基甲基氯化铵（Tri-n-octylmethyl-ammoniumchloride,TOMAC）有机相萃取硫代亚砷酸的新工艺，可以实现由高砷烟灰碱浸液中直接提取砷。新工艺为高砷烟灰短流程资源化及砷无

5、害化奠定了基础。本文的研究内容如下：基于热力学计算，研究了水溶液中砷溶解行为。基于此，对砷萃取剂进行了筛选。为提高砷萃取能力，对所选的TOMAC，将Cl-型有机相转型为CO2-3型。研究制定了TOMAC有机相转型的较优工艺。基于红外光谱，对转型前后TOMAC有机相结构进行分析比较。基于TOMAC有机相CO2-III3转型实验，通过热力学计算，分析了As-S-H2O体系中砷赋存的离子形态，探讨了其与溶液pH值之间的关系。结果发现，在高碱条件下，HAsOS2-III2可能是As硫化反应的最主要的产物。基于碱浸模拟溶液实验，测定了CO2-3型T

6、OMAC有机相(30%TOMAC+15%仲辛醇+磺化煤油)自含AsIII9.69×10-2mol/L、NaOH0.5mol/L的水相料液中萃取硫代亚砷酸的饱和容量。萃取剂与硫代亚砷酸可能按摩尔比2:1缔合。基于碱浸模拟溶液实验，研究确定了CO2-3型TOMAC有机相萃取硫代亚砷酸的较优工艺条件：有机相组成，30%TOMAC+15%仲辛醇+磺化煤油；水相料液组成，0.5mol/LNaOH+9.69×10-2mol/LAsIII；萃取温度，室温；萃取相比，O/A=1/l。在上述条件下，AsIII单级萃取率为85.3%。经4级逆流萃取，萃余液中

7、AsIII浓度可降至1.34×10-3mol/L以下，萃取率可达98.5%以上，初步达到碱性溶液有效脱砷目的。负载有机相经1.0mol/LNaCl+2.0mol/LNaOH混合溶液以相比O/A=1/l反萃，单级反萃率可达89.8%。当反萃相比选择2/1，经6级逆流反萃，理论反萃率可达98%以上。进一步基于红外光谱，分析比较了有机相经“转型-萃取-反萃”后结构变化。关键词：碱性溶液；砷；溶剂萃取；分离I江西理工大学硕士学位论文AbstractAbstractAsthecomprehensiveutilizationofcoppersmelt

8、ingdustofhigharseniccontentwasconcerned,thearsenicremovalpretreatmentbyalkalineleachingwaspropos