有机磷酸类萃取剂对铜钴镍的固液萃取研究

镍钴净化液萃取分离工艺的研究
中南大学2009届本科毕业论文镍钴溶液的萃取分离工艺的研究I 摘要本文研究了用溶剂萃取法分离镍钴的工艺条件。

该方法是以P507体积分数为30%，TBP体积分数为5%，260#溶剂油体积分数为65%的有机相对镍钴溶液进行萃取分离。

在一系列探索实验的基础上进行了单因素实验，初步确定了该方法的较佳工艺条件为水相pH4.5，反应时间7min，P507皂化率65%，相比O/A 1.5。

在此条件下，钴的萃取率可达到95.5%，镍的萃取率为1%。

通过正交实验，钴的最高萃取率为96.75%，镍的最低萃取率为1.2%。

对正交试验结果进行极差分析，得出各因素对镍钴分离的影响由大到小依次是：水相pH、萃取时间、P507皂化率、相比O/A。

然后进行模拟三级逆流萃取实验，三级逆流萃取产物萃余相中钴的萃取率为99.95%，而镍的萃取率为0.02%,钴镍分离良好。

经过三级反萃，钴的反萃率可达到100%，而镍的反萃率可达到99.95%。

根据正交试验与模拟三级逆流萃取实验的结果，并综合考虑产品中镍钴比和H2SO4溶液以及有机相的消耗量等因素，最终确定P507萃取分离镍钴溶液的最优工艺条件为：水相pH为4.5、萃取时间7min、P507皂化率65%、相比O/A 1.5。

该工艺流程短、能耗小、镍钴分离度高，萃取产物经检测钴镍比可达到2000以上，达到了萃取分离工艺的工业指标。

关键词：P507萃取镍钴分离正交实验优化研究。

用溶剂萃取法分离镍、钴和铜钱东, 王开毅, 蔡春林, 潘春跃, 唐有根, 蒋金枝,化学工程学院、中南大学，长沙414083，中国)1 [分离] 镍，钴和铜的溶剂萃取分离法。

实验结果表明[Co（NH3）6 ] 3 +是在萃取动力学惰性复杂，因此可以从钴镍和铜拜农平衡溶剂萃取分离。

25℃温度条件下，两相的接触时间10分钟，相比1:1，水溶液的pH值10.10和20%浓度的P204，[Co（NH3）6 ] 3 +很难提取P204，而提取镍和铜的比例分别为93.9%和79.3%。

镍和铜的平衡溶剂萃取法分离。

25℃温条件下，两个阶段1分钟，相比1:1的接触时间，pH值和浓度平衡4.01中20%，铜和镍的分离因子为216。

【关键字】非平衡溶剂萃取平衡；溶剂萃取；镍；钴；铜；二（2-乙基己基）磷酸【中国分类号】TQ028.32;TF 804. 2引言溶剂萃取是一种溶剂萃取热力学平衡。

非平衡溶剂提取溶剂提取[ 1 ]的一种，它利用在动力学萃取速度差异性分离材料等稀有金属和稀土金属[ 2-4 ] [ 5,6 ]。

对钴、镍的提取与二（2-乙基己基）磷酸的分离因子（P204 }在硫酸溶液中一般在20以下，因此可被认为是不适合的钴镍分离[7,8]。

因此，P204也是对镍，钴，铜，人们已经注意到湿法冶金分离萃取剂自20世纪60年代一个不称职的。

然而，据报道，[Co（NH3）6 ] 3 +氨溶液和β-羟肟n510 [ 9 ]或n530 [ 10 ]的提取速度很慢动力学惰性复杂。

在本文中，发现[Co（NH3）6 ]3+提取速度P204也很慢。

所以我们可以氧化钴（Ⅱ）Co（Ⅲ）在氨性溶液中，用非平衡溶剂萃取分离钴的镍和铜，然后分离镍和铜的平衡溶剂萃取法。

2 实验氧化剂（NH4）2S2O8添加硫酸镍铵的混合溶液中，钴和铜（镍钴的摩尔比：铜= 12.2:2.4:1）溶液处理使有限（Ⅱ）可以被氧化为CO（Ⅲ）完全然后皂化P204萃取分离钴（Ⅲ）从Ni（Ⅱ）和Cu（II）。

试验研究P 507萃取剂在钴、镍分离系统中的应用□　湖北省光磷化工冶金股份有限公司　李立元　陈学田　□ 摘　要　P 507是在硫酸盐溶液中分离钴、镍的优良萃取剂,本文叙述P 507在光磷公司草酸钴分厂钴、镍分离系统中的应用,P 507在钴、镍分离萃取操作时应注意事项。

本工艺技术指标优于P 204。

1　前言光磷公司从大冶钴硫精矿烧渣中提取硫化钴始于1978年,经工业试验和技术改造,现已形成45t a (折100%金属量)的生产能力。

钴硫精矿(含钴0.2%—0.28%)与钴硫精矿氧化烧渣进行硫酸化焙烧,烟气与制酸系统烟气合并制酸,建成了国内第一套“综合利用钴矿烧渣制取硫化钴生产线”。

其简单工艺过程是:焙砂经浸出、过滤、洗涤、浸出液铁屑置换除铜,除铜后的浸出液用混合硫化剂沉钴,产出硫化钴,产品品位Co :18%—20%,H 2O ≤70%。

硫化钴的生产总体上经济效益不高,为了充分利用我公司生产的硫化钴资源,产出能直接工业应用的钴盐产品,增加经济效益,公司确定设计试验生产草酸钴,并于1990年试车产出合格草酸钴:Co ≥31%,H 2O ≤0.65%,松比0.3—0.4g c m 3。

其生产工艺流程如下:常压氧化浸出中和→除钙镁→P 204萃取脱杂→P 507钴、镍分离→→反萃钴→草酸铵沉钴→过滤洗涤→烘干包装 光磷公司草酸钴分厂萃取工段的钴、镍分离系统,从1990年至1994年是用P 2O 4萃取分离钴、镍(结果见表2),工艺条件控制为:表1　钴、镍分离前料液成份(单位:g L )CoN iM nCuFeCaM gpH 21.554.610.0020.0050.0080.0054～4.5有机相成份:25%P 2O 4+75%磺化煤油,皂化率75%原始水相pH :4～4.5出口水相pH :4.5～525%P 204饱和容量:12～15g L 温度:45℃～50℃表2　P 204萃取钴镍分离结果名称化学成份分离前CoSO 4液分离后N iSO 4液钴、镍分离效率(%)Co 17.030.01899.89N i3.663.5499.89采用P 204分离钴、镍需要用蒸气加热,理想状态温度为40℃—50℃。

磷(膦)酸类混合萃取剂分离镍、钴、铜的研究
张多默;陈松;刘志宏
【期刊名称】《矿产保护与利用》
【年(卷),期】1998(000)006
【摘要】无
【总页数】3页(P29-31)
【作者】张多默;陈松;刘志宏
【作者单位】无
【正文语种】中文
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西北师范大学硕士学位论文有机磷酸类萃取剂对铜钴镍的固液萃取研究姓名：万建新申请学位级别：硕士专业：分析化学指导教师：陈慧;彭波2009-06本论文分为四章：第一章综述：金属铜、钴、镍的萃取研究进展本章介绍了金属铜、钴、镍的特性及其重要作用。

综述了近几年来国内外液液萃取铜、钴、镍萃取剂的新进展。

结合本论文所做的研究工作，总结了固液萃取的形成发展，指出了固液萃取技术的发展前景。

第二章二-(2-乙基己基)膦酸(P204)-熔融石蜡对铜、钴、镍的固液萃取研究本章研究了二-(2-乙基己基)膦酸(P204)-熔融石蜡对铜、钴、镍的萃取行为。

探讨了酸度、萃取剂用量及搅拌时间等对铜、钴、镍的萃取率的影响。

应用斜率法确定其萃取机理。

测定并计算出表观萃取平衡常数K ex和相关热力学参数。

研究了固液萃取分离Cu、Co、Ni的途径，采用一定比例的P204和TBP混合萃取剂可以初步分离Cu2+与Co2+、Ni2+几种离子。

第三章 2-乙基己基膦酸单(2-乙基己基)脂(P507)-熔融石蜡对铜、钴、镍的固液萃取研究本章研究了用2-乙基己基膦酸单(2-乙基己基)脂(P507)-熔融石蜡对铜、钴、镍的萃取行为。

探讨了酸度、萃取剂用量及搅拌时间等对铜、钴、镍的萃取率的影响。

应用斜率法确定其萃取机理。

测定并计算出表观萃取平衡常数K ex和相关热力学参数。

第四章废旧镍镉充电电池中Ni、Cd含量测定及回收本章通过对废旧镍镉电池中的有价金属含量进行测定，然后采用湿法回收废旧镍镉电池中的镍和镉金属。

研究了各种酸对废旧电池溶解条件，通过氨碱法除去溶解液中的铁，获得含镍和镉的溶液，然后用二-(2-乙基-已基)-磷酸(P204)、2-乙基己基膦酸单(2-乙基己基)脂(P507)、磷酸三丁脂(TBP)萃取剂分别对含有镍镉金属的溶液进行固液萃取分离研究，其萃取率可达99 %以上，通过控制萃取剂种类及比例和酸度可实现镍和镉离子分离。

关键词：固液萃取；石蜡；热力学；P204；P507；TBP；Cu；Co；Ni；Cd；镍镉电池There are four chapters in this paper:Chapter 1. Review: the progress of extraction of nickel, cobalt and copperThe latest development of liquid-liquid solvent extraction of nickel, cobalt and copper extractants has been summarized in the first part. The formation and the development of solid-liquid extraction have been reviewed based on the type of extractants according to the current scientific research work. The future research directions of solid-liquid extraction techique were given constructively.Chapter 2. Solid-liquid extraction of nickel, cobalt and copper with di-2-ethylhexyl phosphoric acid (P204) into molten paraffin wax The solid-liquid extraction behavior of nickel, cobalt and copper with di-2-ethylhexyl phosphoric acid (P204) into molten paraffin waxs was studied in the second part. The effects of time to chieve equilibrium, P204 concentration, pH of aqueous phase on the extraction were discussed. The stoichiometry of the extractedⅡspecies of nickel(Ⅱ), cobalt(Ⅱ) and copper() was determined on the basis of slope analysis method. Extraction equilibrium constant and thermodynamic datas were also determined and discussed. Research datas indicated that copper(Ⅱ)can be separated from nickel(Ⅱ) and cobalt(Ⅱ) with mixture of P204 and TBP.Chapter 3. Solid-liquid extraction of nickel, cobalt and copper with mono-(2-ethylhexyl)2-ethylhexyl phosphoric acid (P507) into molten paraffin waxThe solid-liquid extraction behavior of nickel, cobalt and copper with mono-(2-ethylhexyl)2-ethylhexyl phosphoric acid (P507) into molten paraffin waxs was researched in the third part. The effects of various factors on the extraction were discussed. The stoichiometry of the extracted species of nickel(Ⅱ), cobalt(Ⅱ) and copper(Ⅱ) was determined on the basis of slope analysis method. Extraction equilibrium constant and thermodynamic datas were also determined.Chapter 4. Determination and recovery of nickel and cadmium from spent nickel-cadmium rechargeable batteriesIn the last part, the recovery of Ni and Cd from spent nickel-cadmiumrechargeable batteries was studied. A hydrometallurgical process containing acid leaching, electrochemical deposit and chemical precipitation was carried out for recovery of nickel and cadmium from spent batteries. The solid-liquid extraction separation of Ni and Cd with di-2-ethylhexyl phosphoric acid (P204), mono-(2-ethylhexyl)2-ethylhexyl phosphoric acid (P507) and tri-n-butyl-phosphate (TBP) and their combination were investigated respectively. The extraction recovery and separation of Ni and Cd is achieved by controling the composition of mixture extractants.Keywords: solid-liquid extraction, paraffin wax, di-2-ethylhexyl phosphoric acid, mono-(2-ethylhexyl)2-ethylhexyl phosphoric acid, tri-n-butyl-phosphate, copper, cobalt, nickel, cadmium, thermodynamics, nickel-cadmium batteries独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

镍电解液用P204萃取除铜蒙延双1,朱福良2,张峰2,冯耀华2(11昆明理工大学材料与冶金工程学院,昆明650093;21兰州理工大学材料科学与工程学院,兰州730050)摘要:以P204为萃取剂,从镍电解液中萃取除铜。

研究了p H 、相比(O/A )、P204体积浓度和振荡时间对萃取效果的影响,确定了P204萃取铜的最佳条件。

结果表明:随着p H 的升高,铜的萃取率增大;相比(O/A )越大萃取分离效果越好;随着P204体积浓度的升高,铜萃取率也相应的升高。

室温下P204萃取铜的最佳工艺条件:P204的体积浓度15%,相比(O/A )1∶2,水相初始p H210,振荡时间3min 。

在此最佳条件下,待处理液的一级萃取率达81133%。

反萃实验中反萃率可达84197%。

关键词:镍电解液;溶剂萃取;P204;除铜中图分类号:TF811 文献标识码:A 文章编号:1007-7545(2007)06-0007-03Copper Extracting from Nickel Electrolyte with P 204M EN G Yan 2shuang 1,ZHU Fu 2liang 2,ZHAN G Feng 2,FEN G Yao 2hua 2(11Faculty of Materails and Metallurgical Engineering ,Kunming University of Science and Technology 1Kunming 650093,China ;21College of Materials Science and Engineering ,Lanzhou Univ 1of Tech 1,Lanzhou 730050,China )Abstract :Copper was extracted f rom nickel elect rolyte wit h P2041The effect s of p H values of aqueous so 2lutio n ,t he p hase ratio (O/A ),volume concent ration of P204and time of oscillation on t he copper ext rac 2tion ratio were investigated 1The result s show t hat t he copper ext raction ratio depends on t he equilibrium p H of t he aqueous p hase and increases wit h rise in equilibrium p H 1The bigger t he O/A ratio is ,t he better t he copper ext raction ratio is 1Wit h t he increasing of t he volume concentration of P204,t he dist ribution ra 2tio of copper was increased 1The optimum conditions are determined t hat concent ration of P204in t he or 2ganic p hase is 15%(Volume f raction ),t he p hase ratio (O/A )is 1∶2,p H of t he aqueous solution is 210and t he time of o scillation is 3min 1U nder t he optimized operating conditions copper can be extracted effec 2tively and t he copper extraction ratio at t he first stage reaches 81133%1Meanwhile ,in t he following ex 2periment s t he stripping ratio can reach 84197%1K eyw ords :Nickel elect rolyte ;Solvent ext raction ;P204;Copper removal基金项目:甘肃省自然科学基金项目(3ZS042-B25-029)作者简介:蒙延双(1979-),女,甘肃靖远县人,博士生 镍浸出液的深度净化除铜,是生产高纯电解镍的前提。