离心萃取器协同萃取分离镍钴.pdf

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1、NONFERR0USMETALSENGINEERINGdoi：10．3969~．issn．2095—1744．2014．02．009离心萃取器协同萃取分离镍钴髓王胜兰州理工大学a省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室b有色金属合金及加工教育部重点实验室兰州730050摘要：利用离心萃取器研究硫酸体系中P507和P204协同萃取分离镍钴的效果。结果表明，P507和P204组成的协同萃取体系对镍钴的分离存在正协同效应，在有机相组成昕：P加4为3：2，：为1：1，水相酸度为0．2mol／L，流通量为10L／h，转速为2300r／min，常

2、温条件下，钴的二级逆流萃取率为95．8％，c为5680。负载有机相用2mol／L的H2SO溶液2级逆流反萃，Co2-的反萃取率为93．5％，反萃液中的钴离子浓度为12．6g／L。关键词：溶剂萃取；镍钴分离；协同萃取；离心萃取器中图分类号：TF804．2：TF815；TF816文献标志码：A文章编号：2095．1744(2014)020042．03目前，钻镍冶金原料已由以前的硫化钴镍矿逐渐转硫酸盐、氯化物溶液[71。为镍钴杂料、镍钴氧化矿等，处理工艺由传统的火法造离心萃取器是利用离心力使两相快速充分混合并快锍、湿法分离相结合转为浸出、净化全湿

3、法流程it]。由于镍速分离的萃取设备，与恒温振荡器相比，在离心萃取过程钴为化学性质相似元素，在各种废渣、特殊合金材料、电中，高速旋转的叶片将液一液两相打为极小的液滴，增大池材料、废催化剂等含钴或镍的物料中，钴和镍同时赋了反应物的比表面积，有利于反应物间接触，从动力学的存。镍钴分离主要有沉淀法日、溶剂萃取法[引、离子交换法角度大大提高液一液两相间的三传。在恒温振荡协同萃取等。比较各种方法，溶剂萃取法具有选择性好、分离效果的基础上，以P507为基体，添加不同量P204的复配萃取好、回收率高、流程简单、处理能力大、成本低、操作连续剂组成协同萃取体

4、系，利用离心萃取器考察对镍钻的分化和易于实现自动化等优点，已成为镍钴分离的主要工离效果，确定最佳萃取及反萃工艺条件。业方法。工业上镍钴分离方法以氧化沉淀法和溶剂萃取法为1实验方法主。针对萃取剂的可选性及萃取性能，研发宽泛酸度条件1．1试剂及设备下分离和回收镍钴，提出混合萃取剂的协同萃取[51，己研究出多种协同萃取体系。硫酸体系工业分离镍钴的溶剂试验用萃取剂P507、P204和磺化煤油等为工业级试萃取工艺中，国内应用最多的萃取剂是P204、P507和剂，TBP、硫酸镍、硫酸钻、硫酸等均为分析纯试剂。试验Cyanex272，瞵酸类萃取剂分离镍钴

5、效果较好，而且Cyanex272、P507、P204三种萃取剂中任两种组成的萃取收稿日期：2013—12—23体系对Co抖都有正协萃效应嘲。P507对镍钻的分离系数作者简介：王~(1971一)，男，甘肃白银市人，副教授，硕士，主要从事湿法冶金新技术和超细粉体材料制备技术比P204高几个数量级，适用于镍钴比变化范围大的各种等方面的研究。42有色金属工程2014年第4卷第2期用主要设备有LH50型离心萃取器、电子天平、PHSJ．5酸性膦类萃取剂对钻的萃取速率远大于镍，从而提高了对度计、LK9805电化学分析仪。钴的萃取能力㈣。有机相中钻八面体配

6、合物的相对量增加从而减少萃合物的水合作用，产生正协同效应，属溶剂1．2试验过程化协同效应机理⋯]。根据试验结果，P507和P204的最佳料液Ni2十质量浓度为6Og／L，Co质量浓度为0．3复配比例为P507占萃取剂总量的60％。L，用硫酸调节溶液pH值。有机相用12mol／LNaOH溶液均相皂化，皂化率为75％～80％，并用磺化煤油稀释。将两台萃取器串联进行两级逆流萃取及反萃，萃余液和反萃液中的金属离子浓度用LK9805电化学分析仪检测，水相pH值测定用PHSJ．5酸度计，数据处理均以水相金属离子浓度计。2试验结果与讨论关于P204与P5

7、07或分别与其他萃取剂在盐酸或硫酸等体系中协同萃取的研究有一些报道。基于恒温振荡器上振荡萃取分离镍钴的研究结果，考察利用离心萃取器在硫酸体系中用P507和P204复配的协同体系萃取镍钻的效果。图2混合萃取剂中P507量对钴萃取率的影响2．1平衡酸度对钴萃取率的影响2‘3离心萃取器水力学性能在相比为1：1、转速为2400r／min、流通量为10不同的萃取体系，有机相和水相的密度不同，萃取过L／h、常温条件下，考察恒温振荡器上振荡萃取分离镍钴程中离心萃取器的转速以及通量控制也不同，需要通过试最佳酸度条件附近不同比例的混合有机相对钻的萃取验确定。

8、采用两相通量为10L／h，相比为1：l，常温下测率，结果如图i所示。从图l可以看出，在同一酸度下，萃试试验，以确定最佳的离心转速范围，结果如表1所示。取率随着复配比例的变化而变化