煤矸石酸溶液中稀土混合萃取优化实验研究
发布时间：2021-07-18 05:47
为提高煤矸石多金属提取资源化利用价值,解决实际生产中煤矸石酸浸液中混合稀土分离困难的问题。本研究以贵州煤矸石中和渣酸溶液为原料,Cyanex272-P204为混合萃取剂,探究初始料液pH,Cyanex272体积分数,P204体积分数,相比以及振荡时间等因素对混合稀土RE3+萃取率以及RE3+与Fe2+、Al3+分离效果的影响,并初步探究了Cyanex272-P204萃取RE3+的机理。结果表明:初始料液pH值为2.2,Cyanex272体积分数为6%,P204体积分数为8%,相比为1∶1,振荡时间为6 min时,Cyanex272-P204对RE3+的萃取率达到最大,且此时分离因子β[RE3+/Fe2+]和β[RE3+/Al3+]有最大值,分别为245.47和41.69,能实现混合稀土与铁、铝的有效分离,混合稀土的萃取焓变ΔH为-3 637.96 J/mol,表明萃取过...
【文章来源】：化学工程. 2020,48(05)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
萃取剂结构
为了对上述的理论分析进行验证,本实验分别以P507、P204、Cyanex272为萃取剂,各萃取剂组成体积分数均为10%(以下萃取剂组成均为体积分数),相比O/A为1 ∶1,萃取温度为25 ℃和振荡时间为10 min的条件下,考察不同初始水相pH下不同单一萃取剂对煤矸石矿物组成萃取率的影响如图2所示。由图2可知,在给定pH值范围内,3种单一萃取剂对RE3+的萃取率都随着初始水相pH值的增大而增大,且其萃取效果表现为:P204>Cyanex272>P507。这与上述理论分析一致。2.1.2 不同混合萃取剂与RE3+、Fe2+、Al3+萃取率的关系
虽然单一萃取剂也能在一定程度上达到相对好的萃取效果,但往往容易出现萃合物不稳定,溶液乳化和产生第三相等问题。为了缓解这些现象,将上述3种单一萃取剂进行复配[19-20]。分别以P507-P204、Cyanex272-P204、Cyanex272-P507为混合萃取剂,各萃取剂组成浓度均为10%,相比O/A为1 ∶1,萃取温度为25 ℃和振荡时间为10 min的条件下,考察不同初始水相pH值对煤矸石矿物组成萃取率的影响如图3所示。如图所示,混合萃取剂对RE3+的萃取效果为:Cyanex272-P204>P204--P507>Cyanex272-P507。而对于Fe2+的萃取率,Cyanex272-P204体系远远低于其余2种体系;对Al3+的萃取,在溶液pH值高于2.0后,Cyanex272-P204体系的萃取率只略高于其余2种。且使用Cyanex272-P204萃取更不容易产生乳化和第3相。因此选择Cyanex272-P204作为后续工艺研究的混合萃取剂。2.2 混合萃取工艺研究
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国煤矸石综合利用技术研究进展[J]. 王淇,张丽娜,闵鑫,吴小文,刘艳改,黄朝晖,房明浩. 科技创新导报. 2017(36)
[2]高铝铁含量的低浓度稀土溶液利用[J]. 刘述平,熊文良,冀成庆,张丽军,惠博,唐湘平. 矿产综合利用. 2015(06)
[3]Leaching and mass transfer characteristics of elements from ion-adsorption type rare earth ore[J]. Yan-Fei Xiao,Zong-Yu Feng,Gu-Hua Hu,Li Huang,Xiao-Wei Huang,Ying-Ying Chen,Ming-Lai Li. Rare Metals. 2015(05)
[4]焙烧氟碳铈矿硫酸浸出稀土的动力学(英文)[J]. 冯兴亮,龙志奇,崔大立,王良士,黄小卫,张国成. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2013(03)
[5]稀土磷精矿的硫酸循环浸出[J]. 陈朝梅,李军旗,金会心,毛小浩,蒲锐,龙琼. 有色金属(冶炼部分). 2011(12)
[6]从废稀土荧光粉中酸浸回收稀土的研究[J]. 李洪枚. 稀有金属. 2010(06)
[7]低碳时代中国有机化工走势的探讨[J]. 华贲,王小伍. 化工学报. 2010(09)
[8]磷酸三丁酯与三烷基胺类萃取剂对锌离子的协同萃取[J]. 贾琼,吴杰,李婷婷,周伟红. 分析化学. 2008(05)
[9]1-苯基-3-甲基-4-苯甲酰基-吡唑酮-5与中性磷（膦）萃取剂协同萃取镧B[J]. 贾琼,李德谦,牛春吉. 分析化学. 2004(11)
[10]新型萃取剂Cyanex 272在稀土溶剂萃取中的研究与应用[J]. 田君,尹敬群,欧阳克氙. 湿法冶金. 1998(04)
硕士论文
[1]低浓度稀土溶液中稀土的富集与氨氮的处理[D]. 王悦.南昌大学 2015
[2]含氟硫酸体系铈（Ⅳ）、钍萃取动力学机理研究[D]. 严磊.北京有色金属研究总院 2012
本文编号：3288979
【文章来源】：化学工程. 2020,48(05)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
萃取剂结构
为了对上述的理论分析进行验证,本实验分别以P507、P204、Cyanex272为萃取剂,各萃取剂组成体积分数均为10%(以下萃取剂组成均为体积分数),相比O/A为1 ∶1,萃取温度为25 ℃和振荡时间为10 min的条件下,考察不同初始水相pH下不同单一萃取剂对煤矸石矿物组成萃取率的影响如图2所示。由图2可知,在给定pH值范围内,3种单一萃取剂对RE3+的萃取率都随着初始水相pH值的增大而增大,且其萃取效果表现为:P204>Cyanex272>P507。这与上述理论分析一致。2.1.2 不同混合萃取剂与RE3+、Fe2+、Al3+萃取率的关系
虽然单一萃取剂也能在一定程度上达到相对好的萃取效果,但往往容易出现萃合物不稳定,溶液乳化和产生第三相等问题。为了缓解这些现象,将上述3种单一萃取剂进行复配[19-20]。分别以P507-P204、Cyanex272-P204、Cyanex272-P507为混合萃取剂,各萃取剂组成浓度均为10%,相比O/A为1 ∶1,萃取温度为25 ℃和振荡时间为10 min的条件下,考察不同初始水相pH值对煤矸石矿物组成萃取率的影响如图3所示。如图所示,混合萃取剂对RE3+的萃取效果为:Cyanex272-P204>P204--P507>Cyanex272-P507。而对于Fe2+的萃取率,Cyanex272-P204体系远远低于其余2种体系;对Al3+的萃取,在溶液pH值高于2.0后,Cyanex272-P204体系的萃取率只略高于其余2种。且使用Cyanex272-P204萃取更不容易产生乳化和第3相。因此选择Cyanex272-P204作为后续工艺研究的混合萃取剂。2.2 混合萃取工艺研究
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国煤矸石综合利用技术研究进展[J]. 王淇,张丽娜,闵鑫,吴小文,刘艳改,黄朝晖,房明浩. 科技创新导报. 2017(36)
[2]高铝铁含量的低浓度稀土溶液利用[J]. 刘述平,熊文良,冀成庆,张丽军,惠博,唐湘平. 矿产综合利用. 2015(06)
[3]Leaching and mass transfer characteristics of elements from ion-adsorption type rare earth ore[J]. Yan-Fei Xiao,Zong-Yu Feng,Gu-Hua Hu,Li Huang,Xiao-Wei Huang,Ying-Ying Chen,Ming-Lai Li. Rare Metals. 2015(05)
[4]焙烧氟碳铈矿硫酸浸出稀土的动力学(英文)[J]. 冯兴亮,龙志奇,崔大立,王良士,黄小卫,张国成. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2013(03)
[5]稀土磷精矿的硫酸循环浸出[J]. 陈朝梅,李军旗,金会心,毛小浩,蒲锐,龙琼. 有色金属(冶炼部分). 2011(12)
[6]从废稀土荧光粉中酸浸回收稀土的研究[J]. 李洪枚. 稀有金属. 2010(06)
[7]低碳时代中国有机化工走势的探讨[J]. 华贲,王小伍. 化工学报. 2010(09)
[8]磷酸三丁酯与三烷基胺类萃取剂对锌离子的协同萃取[J]. 贾琼,吴杰,李婷婷,周伟红. 分析化学. 2008(05)
[9]1-苯基-3-甲基-4-苯甲酰基-吡唑酮-5与中性磷（膦）萃取剂协同萃取镧B[J]. 贾琼,李德谦,牛春吉. 分析化学. 2004(11)
[10]新型萃取剂Cyanex 272在稀土溶剂萃取中的研究与应用[J]. 田君,尹敬群,欧阳克氙. 湿法冶金. 1998(04)
硕士论文
[1]低浓度稀土溶液中稀土的富集与氨氮的处理[D]. 王悦.南昌大学 2015
[2]含氟硫酸体系铈（Ⅳ）、钍萃取动力学机理研究[D]. 严磊.北京有色金属研究总院 2012
本文编号：3288979
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