杂质离子萃取法从石煤酸浸液中分离纯化钒的影响.doc

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1、doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2013.05.008杂质离子对萃取法从石煤酸浸液中分离纯化钒的影响李望，张一敏，刘涛，黄晶，王一（武汉科技大学资源与环境工程学院，武汉430081）摘要：含钒石煤经焙烧、硫酸浸出后，酸浸液中含有高浓度的Fe3+、Fe2+、Al3+和Mg2+等杂质离子。以D2EHPA和TBP为萃取剂，磺化煤油为稀释剂，采用萃取法对该酸浸液进行钒的提纯试验，考察杂质离子对钒萃取率的影响。结果表明，在配制的纯溶液中，V4+的萃取率明显高于V5+；Fe3+质量浓度大于5g/L时会显著降低V4+

2、萃取率；Al3+和Mg2+的质量浓度低于10g/L时，其共萃率明显降低。对实际酸浸液进行还原处理后，99%的V4+能够被萃取回收，而大部分Fe2+、Al3+和Mg2+则存在于萃余液中。少数共萃的Fe2+在反萃作业后留在贫有机相中，Al3+和Mg2+在沉钒后留在沉钒尾水中，不影响V2O5纯度。关键词：钒；石煤；溶剂萃取；酸浸液；铁中图分类号：TF841.3文献标志码：A文章编号：1007-7545（2013）05-0000-00EffectofImpuritiesonVanadiumPurificationfromAcidLeac

3、hingSolutionofStoneCoalwithSolventExtractionProcessLIWang,ZHANGYi-min,LIUTao,HUANGJing,WANGYi(SchoolofResourcesandEnvironmentalEngineering,WuhanUniversityofScienceandTechnology,Wuhan430081,China)Abstract:Stonecoalwasroastedandsulfuricacidleached.Separationofvanadiumf

4、romthevanadiumcontainingsolutionwithimpuritiesofFe3+,Fe2+,Al3+andMg2+wasconductedthroughsolventextractionprocesswithD2EHPAandTBPasextractantandsulfonatedkeroseneasdiluent.Theeffectsofimpuritiesonvanadiumextractionratearediscussed.TheresultsshowthatextractionratioofV4

5、+ishigherthanthatofV5+,andFe3+hasanegativeeffectonextractionratioofV4+whenitsmassconcentrationexceeds5g/L.Theco-extractionratiosofAl3+andMg2+markedlydecreasewhentheirmassconcentrationsarelowerthan10g/L.ExtractionexperimentswithD2EHPAindicatesthat99%ofV4+canbeextracte

6、dfromtherealleachingsolutionafterreductionprocess,leavingmostofFe2+,Al3+andMg2+inraffinate.TheextractedFe2+remainsinthestrippedorganicphase,andAl3+andMg2+remaininthewastewaterofvanadiumprecipitation.PureV2O5canbeobtained.Keywords:vanadium;stonecoal;solventextraction;

7、acidleachingsolution;iron针对不同地区的含钒石煤资源特性，目前已有多种提钒工艺得以应用[1]。相对于以水和强碱[2]作为浸出介质，硫酸浸出可有效提高钒回收率[3]。然而此工艺通常要求在高温(>95℃)和强酸性(H2SO4体积浓度15%~30%)条件下进行[4]。因此，随着钒浸出率的提高，多种杂质会与钒同时浸出。这些杂质包括铁，铝，镁，钾，钠等离子，导致后续分离纯化钒工序难以进行[5]。目前可用于从酸性溶液中分离纯化钒的技术主要为离子交换法和溶剂萃取法。离子交换法更适用于从中性或碱性溶液中提取V5+，以及从

8、杂质含量较少的酸溶液中分离五价阴离子形式存在的钒[6]。而溶剂萃取法则适合从复杂酸溶液中提钒[7]，如酸性阳离子萃取剂P204[5]、P507[8]和螯合萃取剂LIX63[9]可用于分离酸性溶液中的V4+，胺类碱性阴离子萃取剂如Aliquat336[10]、Pr