一种酸性萃取剂萃取金属离子的方法技术

一种酸性萃取剂萃取金属离子的方法，其特征是由以下步骤组成：1）含被萃取的金属的金属碳酸盐、金属氢氧化物或金属氧化物中的一种或几种与水混合搅拌，制成1~80%wt的浆料；2）将上述浆料与酸性萃取剂按体积比0.001~1:1进行搅拌，然后静置，分离萃取液与水相，萃取液负载了被萃取的金属，完成萃取，萃余液返回用于制备浆料。本发明专利技术的提供一种高效、经济、环保的酸性萃取剂萃取金属离子的方法。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】，其特征是由以下步骤组成：1）含被萃取的金属的金属碳酸盐、金属氢氧化物或金属氧化物中的一种或几种与水混合搅拌，制成1~80%wt的浆料；2）将上述浆料与酸性萃取剂按体积比0.001~1:1进行搅拌，然后静置，分离萃取液与水相，萃取液负载了被萃取的金属，完成萃取，萃余液返回用于制备浆料。本专利技术的提供一种高效、经济、环保的酸性萃取剂萃取金属离子的方法。【专利说明】
本专利技术涉及。
技术介绍
酸性萃取剂被广泛应用于金属萃取分离行业。酸性萃取剂在萃取分离过程中将萃取剂中阳离子与待萃取元素进行离子交换，萃取剂负载了待萃取元素，而阳离子(氢离子)进入萃余液中；为了提高和稳定酸性萃取剂的离子负载量及分离系数，大部分酸性萃取剂都需要在萃取前用氢氧化钠或氨水进行皂化，即将酸性萃取剂的阳离子氢离子用钠离子或铵离子替换，称为钠皂或氨皂。目前钠皂或氨皂技术在我国应用极为广泛，技术也很成熟。如最常用的皂化P507、P204、Cyanex272、环烷酸等酸性萃取剂在盐酸体系中分离金属元素。该方面的技术国内已有许多资料进行了报道，如:《稀土》(徐光宪主编，第2版(上册)，冶金工业出版社，2002)中提到皂化环烷酸盐酸体系分离提纯氧化钇工艺、皂化P204萃取剂系统分离轻中稀土工艺、氨化P507进行稀土元素分组及单一稀土提纯。酸性萃取剂负载金属离子一般先将酸性萃取剂皂化，然后将皂化后的萃取剂与含金属离子的溶液在一定PH条件下萃取，将金属离子萃取进入萃取剂中，其化学方程式为: 酸溶解金属离子 :MeC03、Me0 或 Me (OH) + H+— Me11+ 皂化:HA+ Kn+ — KAn + H+ (Kn+为碱金属、碱土金属或铵离子、HA为酸性萃取剂) 萃取:KAn+ Me11+ — MeAn + Kn+ (Me为金属元素、KAn为阜化后的萃取剂) 从上述化学方程式可以看出，酸性萃取剂负载金属离子包括三个过程:1)金属溶解；2)皂化；3)萃取。首先采用酸将金属从固态化合物变为溶液离子形态，然后采用皂化萃取剂后，将酸性萃取剂中的氢离子用阳离子(碱金属、碱土金属或铵离子)替代，最后将皂化后的酸性萃取剂萃取金属离子。该方法使酸性萃取剂在溶液中萃取金属离子过程有阳离子交换出来，溶液体系酸度不发生变化，金属离子萃取能力也稳定。该方法具有一些优点，但也存在许多缺点，如:1)萃取过程中皂化萃取剂的阳离子进入萃余液中，这些阳离子将会对环境造成污染；2)皂化酸性萃取剂需要大量的碱；3)许多金属必须从固态物变为溶液，需要消耗大量的酸；4)有些萃取剂萃取金属离子效率低；5)萃取剂萃取金属离子需要的多级萃取槽。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高效、经济、环保的酸性萃取剂萃取金属离子的方法。本专利技术由以下步骤组成: 1)含被萃取的金属的金属碳酸盐、金属氢氧化物或金属氧化物中的一种或几种与水混合搅拌，制成l~80%wt的楽;料； 2)将上述浆料与酸性萃取剂按体积比0.0Of 1:1进行搅拌，然后静置，分离萃取液与水相，萃取液负载了被萃取的金属，完成萃取，萃余液返回用于制备浆料。所述的酸性萃取剂为P507、P204、Cyanex272或环烷酸。所述的金属为镍、钴或稀土中的一种或几种。本专利技术的理论依据如下: 酸性萃取剂在萃取金属离子过程中的化学方程式为: 酸溶解金属离子:MeC03、Me0 或 Me (OH) + H+— Me11+ 萃取:HA+ Me11+ — MeAn + H+ (Me为金属元素、HA为酸性萃取剂) 从上述化学方程式可以看出，首先需要采用酸将金属从固态化合物变为溶液离子形态，然后酸性萃取剂在溶液中萃取金属离子。酸性萃取剂在萃取过程中将氢离子交换出来，溶液体系酸度发生变化，金属离子萃取能力也发生变化。本专利技术直接采用被萃取的金属碳酸盐、金属氢氧化物或金属氧化物，将溶解、皂化和萃取合并为一个过程 ，本质为酸性物质与碱性物质的中和反应，其化学方程式为: HA+ MeC03、Me0或Me (OH) — MeAn + H2O (Me为金属元素、HA为酸性萃取剂) 综上所述，本专利技术具有如下优点:1)节约将金属从固态物变为溶液需要消耗的酸；2)节约皂化酸性萃取剂需要的碱；3)萃取过程不会对环境造成太大污染；4)萃取金属离子效率高；5)节约萃取金属离子需要的多级萃取槽。【具体实施方式】实施例1 将碳酸镍与水混合制1.0%wt的碳酸镍浆料；在单级搅拌槽中加入浓度为1.5mol/L的萃取剂P507，按萃取剂:碳酸镍浆料体积比为1:1加入1.0%wt的碳酸镍浆料，搅拌3小时，澄清后，萃取液负载镍离子为7.8g/L，萃取率大于99%，萃余液返回制备碳酸镍浆料。实施例2 将氢氧化钴与水混合制8 0.0 %w t的氢氧化钴浆料；在三级搅拌槽中，按萃取剂Cyanex272:氢氧化钴衆料体积比为1:0.001加入萃取剂浓度为1.0mol/L的Cyanex272和氢氧化钴浆料，搅拌5小时，澄清后，萃取液负载钴离子为0.42g/L，萃取率大于99%，萃余液返回制备氢氧化钴浆料。实施例3 将氢氧化钴20%wt和氢氧化镍80%wt混合物与水混合制成固体含量40.0%的浆料；在六级搅拌槽中，按萃取剂Cyanex272:浆料体积比为1:0.01加入萃取剂Cyanex272和浆料，搅拌8小时，澄清后，萃取液负载钴离子为0.42g/L，镍离子2.0g/L,萃取率大于99%，萃余液返回制备衆料。实施例4 将稀土氧化物与水混合制成固体含量20.0%的浆料；在单级搅拌槽中加入浓度为0.6mol/L的环烷酸萃取剂，按萃取剂:浆料体积比为1:0.005加入浆料，搅拌6小时，澄清后，萃取液负载稀土总量离子为0.99g/L，萃取率大于99%，萃余液返回制浆。实施例5 将稀土氧化物与水混合制成固体含量20.0%的浆料；在三级搅拌槽中加入浓度为1.0mol/L的P204，按萃取剂:浆料体积比为1:0.1加入浆料，搅拌9小时，澄清后，萃取液负载稀土总量离子为9.9g/L，萃取率大于99%，萃余液返回制浆。【权利要求】1.，其特征是由以下步骤组成: 1)含被萃取的金属的金属碳酸盐、金属氢氧化物或金属氧化物中的一种或几种与水混合搅拌，制成l~80%wt的楽;料； 2)将上述浆料与酸性萃取剂按体积比0.0Of 1:1进行搅拌，然后静置，分离萃取液与水相，萃取液负载了被萃取的金属，完成萃取，萃余液返回用于制备浆料。2.根据权利要求1所述的酸性萃取剂萃取金属离子的方法，其特征是所述酸性萃取剂为 P507、P20 4、Cyanex272 或环烷酸。3.根据权利要求1所述的酸性萃取剂萃取金属离子的方法，其特征是所述金属为镍、钴或稀土中的一种或几种。【文档编号】C22B3/26GK103966440SQ201410192094【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年5月8日 优先权日:2014年5月8日 【专利技术者】刘志强, 邱显扬, 曹洪杨, 郭秋松, 李伟, 朱薇, 张魁芳 申请人:广东省工业技术研究院(广州有色金属研究院)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种酸性萃取剂萃取金属离子的方法，其特征是由以下步骤组成：1）含被萃取的金属的金属碳酸盐、金属氢氧化物或金属氧化物中的一种或几种与水混合搅拌，制成1~80%wt的浆料；2）将上述浆料与酸性萃取剂按体积比0.001~1:1进行搅拌，然后静置，分离萃取液与水相，萃取液负载了被萃取的金属，完成萃取，萃余液返回用于制备浆料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志强，邱显扬，曹洪杨，郭秋松，李伟，朱薇，张魁芳，
申请(专利权)人：广东省工业技术研究院广州有色金属研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44