從高酸度溶液中萃取鉬及回收酸的研究.pdf

1、鉬是一種重要的戰(zhàn)略金屬。目前針對(duì)溶液中鉬回收的研究主要集中在低酸度或堿性條件下進(jìn)行萃取和離子交換，高酸度溶液中鉬的回收鮮有報(bào)道。針對(duì)一些含鉬的高濃度酸溶液，采用現(xiàn)有的回收方法，溶液中的游離酸不僅不能循環(huán)使用，還需要消耗大量的堿來(lái)調(diào)節(jié)酸度。本文主要以鎳鉬礦的高酸度浸出液為料液，首次提出用萃取劑HBL101（一種羥肟類螯合萃取劑）直接從含鉬的高濃度酸溶液中萃取提取鉬的新工藝。
　　實(shí)驗(yàn)主要研究了鎳鉬礦酸浸出液（萃取原料液）的制備，高酸

2、度溶液中鉬的直接萃取以及萃余液中酸的回收。
　　實(shí)驗(yàn)表明鎳鉬礦在最佳條件下浸出，鉬的浸出率接近100％，鎳的浸出率約為90％。浸出的最佳工藝條件為:酸度c(H+)=8mol/L，n(HCl∶H2SO4)=3∶2，氯酸鈉用量為礦量的4％，溫度90℃，浸出時(shí)間2h，液固比4∶1。
　　實(shí)驗(yàn)表明，HBL101可以從上述鎳鉬礦的高濃度酸（鹽酸和硫酸的混酸體系）浸出液(H+3.96mol/L)中直接萃取鉬。在最優(yōu)條件下:即有機(jī)相組成為

3、10％HBL101+5％TBP+煤油、相比O/A=1.5/1、混合時(shí)間5min、溫度30℃、振蕩頻率200r/min，鉬的單級(jí)萃取率達(dá)97％以上;在該酸度條件下萃取劑HBL101對(duì)鉬具有較好的選擇性，基本不萃取鎳、鐵、鈣、鎂、磷、砷、鋁等雜質(zhì)。負(fù)載有機(jī)相經(jīng)純水洗滌后用6mol/L的氨水反萃，在時(shí)間20 min、溫度30℃、相比O/A=4/1的條件下，鉬的單級(jí)反萃率為91.89％。
　　本研究通過(guò)等相比法測(cè)定了10％HBL101+5

4、％TBP+煤油的萃鉬飽和容量，其萃鉬飽和容量為12.09 g/L。繪制了該萃取劑的萃取等溫線。經(jīng)過(guò)兩級(jí)逆流萃取和三級(jí)逆流反萃，鉬的萃取率和反萃率分別為99.37％、99.90％，反萃液中鉬的濃度為33g/L。為了提高反萃液中鉬的濃度，實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了回流反萃，2次回流和4次回流反萃后，反萃液中鉬的濃度分別提高到143.67、227.28g/L。整個(gè)萃取-回流反萃過(guò)程鎳、鐵、鈣、鎂、銅、鋅的除雜率達(dá)100％，磷、砷、鋁的除雜率均在99％以上，硅

5、的除雜率在50％左右。
　　本研究還采用10％HBL101+5％TBP+85％煤油對(duì)白鎢礦鹽酸浸出液(H+7.3mol/L)進(jìn)行了驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在相比O/A=1.5/1，時(shí)間5min，溫度25～30℃條件下，鉬的單級(jí)萃取率為91.97％，P和Ca未被萃取，Si的萃取率約為3.24％。實(shí)驗(yàn)證明，HBL101在單一的高濃度硫酸體系或硫酸體系下對(duì)鉬均具有較好的萃取效果。
　　采用飽和容量法研究了萃取劑HBL101在高酸度

6、溶液中的萃鉬機(jī)理為:H3MoO4+—HL→—H3MoO4L+H+H6Mo2O28++—2HL→—H6Mo2O8L2+2H+
　　對(duì)鎳鉬礦浸出液萃取后的萃余液進(jìn)行了擴(kuò)散滲析回收酸的研究，通過(guò)循環(huán)擴(kuò)散滲析實(shí)驗(yàn)對(duì)A膜（國(guó)產(chǎn)陰離子交換膜）和B膜（日產(chǎn)陰離子交換膜）進(jìn)行了比較，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)A膜比B膜H+遷移速度快，鎳離子截留率高，但透水量也更大;實(shí)驗(yàn)選擇A膜進(jìn)行了一次通過(guò)式回收酸研究，結(jié)果表明，在料液流速為90ml/L，水料流量比為1∶1時(shí)，酸