萃取法分离钪与铁的研究.pdf

《萃取法分离钪与铁的研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、总第148期山西冶金Total1482014年第2期SHANXIMETALLURGYNo．2，20141丧、警￡礤究萃取法分离钪与铁的研究于永波(山西机电职业技术学院材料工程系，山西长治046000)摘要：赤泥是铝工业生产过程中的废弃物，其中含有有价值的金属钪，通过盐酸浸出、有机溶剂萃取可实现钪的富集分离。当选用ttJ(P为1％和w(WBV)为1％的萃取剂、1：1的(o)：(A)(o为有机相，A为水相)时，在3mol／L的酸度下进行10min振荡萃取后，钪的提取率可达到90％以上，铁的提取率只有3．6％，钪与铁的分离系数为312。为后续钪的进一步提取提供了有力的条件。关键词：赤

2、泥萃取钪铁中图分类号：TD925文献标识码：A文章编号：1672—1152(2014)02—0019—02赤泥是铝工业生产过程中的废弃】，至今没取剂P的适用性较j虽[，对钪的萃取率虽高，但有有效的处理方式，大量的堆积不仅占用了有用的其选择性差，浸出液中的Fe3+可以与Scu一起发生土地资源、污染了周围环境，而且由于提炼氧化铝而共萃现象。当(P)：l％时，有机相与水相中的钪富集在赤泥中的有价金属钪也没有得到有效的利已基本达到动态平衡，虽然增加(P拟)有利于钪进用。本试验正是基于此目的，在对赤泥进行盐酸浸出入有机相，但在有机相中钪萃合物的溶解度是有限后，对浸出液进行萃取钪工艺的最优

3、化，以便后续对的，达到饱和后生成的P一SC内络盐就有可能析钪的进一步提取提供有力的条件。在萃取钪的过程出形成第三相，此时有机相的w(Sc)依旧保持不变。当中，由于存在铁离子的共萃现象，所以重点研究通但对于一定量的P拟来说，负载铁离子的数量是有过萃取法分离钪与铁。限的，即存在一个饱和容量的问题，当P2o4在有机相1试验方案中的含量较少时，铁离子不能得到充分萃取，随着本试验稀释剂选用煤油，通过调配一定比例的W(P拟)在有机相中的增大，铁离子与P拟直接接触P拟(磷酸二异辛酯c6HO,P)+TBP(磷酸三丁酯)有机机会增大，较多的铁离子就进入有机相，增大了后续溶剂，将含有Sc的浸出液按

4、相比V(O)／V(A)(O为有分离铁的难度，钪与铁的分离系数在(P)=1％时机相，A为水相)=1：1加入分液漏斗中，使用多用振达到最大(见图1)，所以萃取剂(P)初步定为1％。荡器中振荡所需时间后，静置分层，放出下层萃取余液，测量铁、钪含量，与萃取前比较，得到结果并分析。采用因素转化法，共设计四组萃取试验：萃取剂质量分数试验(改变(P拟)，确定最佳分离方案)、改质剂质量分数试验(改变w(TBP)，确定最佳分离方案)、萃取体系酸度试验(改变酸度，确定最佳分离方案)、萃取时间试验(改变振荡时间，确定最佳分离方案)。2试验结果与分析tt，(P“)，％2．1萃取剂质量分数的影响图1在不

5、同．．，(P)中钪与铁的分离系数试验条件：稀释剂煤油+萃取剂P埘，(O)：2．2添加剂质量分数的影响(A)=1：1，酸度Imol／L，振荡时间20min。由于萃试验条件：稀释剂煤油+萃取剂((P)=l％)+改质剂TBP，v(o)：(A)=1：1，酸度1mol／L，振收稿日期：2014—01—09荡时间为20min。作者简介：于永波(1984一)，男，山西机电职业技术学院材料工程系主要从事氧化铝生产赤泥综合利用的研究。E-ITlai]-"下页图2中改质剂(TBP)=I％时，钪与铁的分1477132452@qq．com离系数达到最大值。山西冶金第37卷E-mail：sxyjbjb@

6、126．corn图3显示出了钪与铁分离系数随酸度的变化情况。钪与铁分离系数在酸度为3mol／L时出现最大籁值，此时钪与铁的分离效果最好。键2．4振荡时间的影响试验条件：稀释剂煤油+萃取剂(P拟)=l％)+改质剂((TBP)=1％)，(O)：(A)=1：1，酸度3mol／L。钪与铁的萃取率变化见表1。w(TBP)／％表1振荡时间对萃取率的影响图2在不同添加剂’．’(TBP)浓度中钪与铁的分离系数试验号t／min分相情况w(Fe)／％田(Sc)，％改质剂TBP在萃取体系中主要有两个作用：可0号00O0作为相调剂剂，改善分层效果，提高萃取分离速率；1号O．5轻微乳化5．8890．O2

7、在原有萃取体系基础上增加了对钪的选择性，抑制2号1有第三相7．5591．o3了对铁离子的萃取。3号2有第三相5．6690．602．3酸度的影响4号5分相较快3．7191．96试验条件：翠取剂为稀释剂煤油+萃取剂5号10分相快3．6o92．1O6号20分相快3．7091．1((P拟)：1％)+改质剂((TBP)=1％)，v(o)：(A)=1：1，振荡时间为20rain。从图4中可以看到，随着振荡时间的延长，钪与随着酸度的变化，在煤油一P—TBP萃取体系铁的分离系数不断升高，在萃取时间10min