从硫酸盐溶液中萃取分离铁、锌和锰的研究

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1、中南大学硕士学位论文从硫酸盐溶液中萃取分离铁、锌和锰的研究姓名：刘铭申请学位级别：硕士专业：冶金物理化学指导教师：周雍茂20050101摘‘要本文提出了一个从混合硫酸盐溶液中萃取分离铁、锌、锰的新工艺。首先，采用1'4235-TBP混合溶剂体系萃取含铁、锌、锰的硫酸盐溶液中的铁，实现铁与锌、锰的分离；然后用P204萃取含锌、锰的萃余液中的锌，达到锌、锰分离的目的。萃取铁的实验结果证明，N235和TBP对硫酸盐溶液中的Fe(111)具有明显的协同萃取效应，而且在N235中加入TBP能有效地抑制负载有机相的分层，显著提高Fe(III)的反萃率。

2、对于含铁12．73g．L～、锌24．olg·L-1、锰40．02g·L-1的合成料液，当有机相为30％Nz3s·10％TBP-磺化煤油，相比(0／A)为I．5：1，料液初始pH为0．66，接触时间为5min时，铁的萃取率为87．24％，锌的萃取率为1．23％，铁、锌的分离系数(毋Fe／Zn)达到549，锰的萃取率非常低，仅为0．29％，从而实现了铁与锌、锰的分离。料液初始pH值及N235浓度对Fe(III)的萃取率影响显著，在铁萃取率与初始pn的关系曲线上出现一个最高点，其位置随着N235浓度的增加向低pH值方向移动。用0．4mol·L-1

3、的H2S04对含铁7．059·Lq的负载有机相进行反萃，当相比(O／A)为l：2时，铁的单级反萃率约为96％，反萃液平衡pH小于0．8。多级反萃实验结果表明，在相比(O／A)为l：1的条件下，含铁7．059·L-1的负载有机相经过2级错流反萃，铁基本上被反萃完全，而锌、锰基本不被反萃。采用斜率分析法和饱和法对N235"TBP混合溶剂从硫酸盐溶液萃取Fe(III)的机理进行了初步研究，确定含Fe(III)萃合物的分子式为：【@3Nil)2Fe(OH)(S04)2】·TBP对于萃铁后的含锌、锰溶液，以P204为萃取剂分离其中的锌和锰。实验结果表

4、明，萃取剂P204的皂化能够显著提高其萃锌的能力。在P204浓度为40％，皂化度为40％，相tg(O／A)为1．5：1，水相平衡pH小于1．9以及接触时间为10min的条件下，锌的萃取率为90．76％，锰的萃取率为9．67％，锌、锰的分离系数(膨zn胁)为91．75，从而达到锌、锰初步分离的目的。以1．011101·L_1的H2S04作反萃剂，在相比(0／A)为2：1的条件下，进行了含锌17．89·L_1负载有机相的反萃实验，经过2级逆流反萃，反萃液中的锌可达到38．009·L-1，而贫有机相中的锌小于O．59·L．1，反萃率达97．19％

5、。适当增大反萃剂H2s04的浓度或者相比(O／A)，可使反萃液中锌的浓度进一步增大。与传统的化学沉淀分离工艺相比，本文提出的从硫酸盐溶液中分离铁、锌、锰的全萃取流程不存在沉淀、澄清、过滤以及铁渣污染等一系列问题，具有分离效果好、流程短、便于连续操作的优点，为铁、锌、锰的萃取分离提供了一条切实可行的途径。士由盔芏塑主芏垡鱼塞蛰盖关键词：N235；TBP；P204；铁；锌；锰；萃取分离ⅡAstudyofseparafingiron，zincandmanganeseinmixedsulphatesolutionbysolventextractio

6、nAbstractInthispaper，anewprocessofseparatingiron(III)，zinc(a)andmanganese(1I)inmixedsulphatesolutionwasdeveloped．Theseparationofiron(III)fromsulphatesolutionshasbeenfirstlyinvestigatedusingamixedsolventsystemconsistingoftertiaryanlineOb5)andtributyIphosphate(TBP)．Then，zinc

7、(II)Wasextractedwithdi(-2-ethylhexyl)phosphoricacid(P204)fromthera街Ilateinordertoseparatezincandmanganese-Intheexperimentofiron010extraction，theeffeetofextractionsystems，concentrationofN235andinitialpHvalueontheextractionofiron(III)，aswellastheeffectofO／Aratio，concentratio

8、nofsulfuricacidandequilibriumpHonthestrippingofiron(III)inloadedorganicphasewerestudied．T