從硫酸鹽溶液中萃取分離鐵、鋅和錳的研究.pdf

1、本文提出了一個(gè)從混合硫酸鹽溶液中萃取分離鐵、鋅、錳的新工藝。首先，采用N<,235>-TBP混合溶劑體系萃取含鐵、鋅、錳的硫酸鹽溶液中的鐵，實(shí)現(xiàn)鐵與鋅、錳的分離；然后用P<,204>萃取含鋅、錳的萃余液中的鋅，達(dá)到鋅、錳分離的目的。 萃取鐵的實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，N<,235>和TBP對硫酸鹽溶液中的Fe(Ⅲ)具有明顯的協(xié)同萃取效應(yīng)，而且在N<,235>中加入TBP能有效地抑制負(fù)載有機(jī)相的分層，顯著提高Fe(Ⅲ)的反萃率。對于含鐵1

2、2.73 g·L<'-1>、鋅24.01 g·L<'-1>、錳40.02 g·L<'-1>的合成料液，當(dāng)有機(jī)相為30％N<,235>-10％TBP-磺化煤油，相比(O／A)為1.5:1，料液初始pH為0.66，接觸時(shí)間為5min時(shí)，鐵的萃取率為87.24％，鋅的萃取率為1.23％，鐵、鋅的分離系數(shù)(β<,Fe/Zn>)達(dá)到549，錳的萃取率非常低，僅為0.29％，從而實(shí)現(xiàn)了鐵與鋅、錳的分離。料液初始pH值及N<,235>濃度對Fe(Ⅲ)

3、的萃取率影響顯著，在鐵萃取率與初始pH的關(guān)系曲線上出現(xiàn)一個(gè)最高點(diǎn)，其位置隨著N<,235>濃度的增加向低pH值方向移動(dòng)。用0.4 mol·L<'-1>的H<,2>SO<,4>對含鐵7.05g·L<'-1>的負(fù)載有機(jī)相進(jìn)行反萃，當(dāng)相比(O／A)為1:2時(shí)，鐵的單級反萃率約為96％，反萃液平衡pH小于0.8。多級反萃實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在相比(O／A)為1:1的條件下，含鐵7.05g·L<'-1>的負(fù)載有機(jī)相經(jīng)過2級錯(cuò)流反萃，鐵基本上被反萃完全，

4、而鋅、錳基本不被反萃。 采用斜率分析法和飽和法對N<,235>-TBP混合溶劑從硫酸鹽溶液萃取Fe(Ⅲ)的機(jī)理進(jìn)行了初步研究，確定含F(xiàn)e(Ⅲ)萃合物的分子式為： [(R<,3>NH)<,2>Fe(OH)(SO<,4>)<,2>·TBP 對于萃鐵后的含鋅、錳溶液，以P<,204>為萃取劑分離其中的鋅和錳。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，萃取劑P<,204>的皂化能夠顯著提高其萃鋅的能力。在P<,204>濃度為40％，皂化度

5、為40％，相比(O／A)為1.5:1，水相平衡pn小于1.9以及接觸時(shí)間為10min的條件下，鋅的萃取率為90.76％，錳的萃取率為9.67％，鋅、錳的分離系數(shù)(β<,Zn/Mn>)為91.75，從而達(dá)到鋅、錳初步分離的目的。以1.0mol·L<'-1>的H<,2>SO<,4>作反萃劑，在相比(O／A)為2:1的條件下，進(jìn)行了含鋅17.8g·L<'-1>負(fù)載有機(jī)相的反萃實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過2級逆流反萃，反萃液中的鋅可達(dá)到38.00g·L<'-1>