一种消除有机萃取剂的二氧化硅乳化物的方法技术

一种消除有机萃取剂的二氧化硅乳化物的方法，将有机萃取剂二氧化硅乳化物采用微波辐射，边搅拌边辐射一定时间后静置分相，获得分离澄清的负载有机相和含二氧化硅絮状沉淀物的水相，负载有机相返回使用；所使用的微波辐射频率为2‑100GHz，功率为100‑500W，边搅拌边辐射，时间为10‑30 min；静置分相时间为10‑20 min，或者消除二氧化硅乳化物80%以上后进行有机相和水相分离，剩余有机相中的乳化物再返回微波处理。本发明专利技术利用微波辐射能无损耗地穿透煤油等具有高介电常数有机相，而容易较好地被二氧化硅水合乳化物吸收，产生瞬间高温脱水的特性来处理消除有机萃取剂的二氧化硅乳化物，其特点是时间短，效率高，成本低，无废渣、废水产生。

Method for eliminating silica emulsion from organic extractant

A method for eliminating silicon dioxide emulsifier of organic extractant is described. The silicon dioxide emulsifier of organic extractant is irradiated by microwave, and the phase separation is carried out after a certain time of stirring and radiation. The loaded organic phase and the water phase of flocculent precipitate containing silicon dioxide are separated and clarified, and the loaded organic phase is returned to use. The frequency of wave radiation is 2 100 GHz, the power is 100 500 W, and the time is 10 30 min while stirring. The static phase separation time is 10 20 min, or the silicon dioxide emulsion is removed more than 80% before the organic phase is separated from the water phase, and the emulsion in the remaining organic phase is returned to the microwave treatment. The invention utilizes microwave radiation energy to penetrate kerosene and other organic phases with high dielectric constant without loss, and is easy to be absorbed by silica hydrate emulsifier, and produces instantaneous high temperature dehydration to remove silica emulsifier of organic extractant. The characteristics of the invention are short time, high efficiency, low cost, no waste residue and no waste residue. Waste water is produced.

【技术实现步骤摘要】
一种消除有机萃取剂的二氧化硅乳化物的方法
本专利技术属于湿法冶金
，具体地涉及有机萃取剂在进行萃取操作过程中被水相中的硅酸分子团（又叫二氧化硅水合分子团）成分污染产生有机乳化物（习惯称二氧化硅乳化物）被分离取出或还存在于有机相和水相之间形成第三相的有机乳化物，采用微波辐射处理消除乳化物，分离回收有机相的技术。
技术介绍
含硅物料在用酸浸出有价成分时，其中的二氧化硅会有相当部分被浸出进入浸出液，并以SiO32-或SiO43-聚合分子团存在，无论采用动物胶或聚醚进行脱除，都不可能将硅酸根离子聚合体脱除干净。浸出液中二氧化硅含量一般要求在300mg/L以下（化验数据是以二氧化硅形式报出的），有些要求在100mg/L以下，否则会造成有机相大量乳化，产生的乳化物妨碍有机相与水相的分离澄清。但是往往除硅力度达不到要求或产生误差，就会造成有机相萃取剂乳化。即使是除硅达到要求，都会产生轻微萃取乳化层漂浮于有机相与水相之间；量少虽然不会影响有机相与水相分离澄清，当长时间进行连续萃取时，该乳化层也会富集影响萃取正常进行，也会造成有机相的损失。就目前技术和方法，不可能完全将水相中的硅脱除干净，因此有机萃取进行中产生二氧化硅乳化层是不可避免的。目前对二氧化硅有机相萃取乳化物的处理主要采用高温氢氧化钠溶液洗涤或氢氟酸洗涤两种方法。氢氧化钠溶液洗涤是利用氢氧化钠与二氧化硅成分生成硅酸钠溶解于水相中的原理在90℃以上按水：乳化物=4-5，把乳化物加入到30%以上的氢氧化钠溶液中，搅拌洗涤2-3h，然后降温静置8h以上，澄清分离有机相和水相。回收澄清有机相80%左右，碱液水相过滤后用于废水处理的碱中和，二氧化硅成分以硅酸钙固体弃之。氢氟酸洗涤也是利用氢氟酸与二氧化硅成分反应生成氟硅酸溶于水相中的原理在60-80℃，把乳化物加入到10%以上浓度的氢氟酸溶液中，搅拌洗涤2h以上，静置澄清8h，可分离回收有机相90%左右，而含氟硅酸的水溶液采用石灰中和生成氟化钙和硅酸钙沉淀弃之。为了防止氟离子污染，有时必须用石灰处理两次，过滤废水可返回配置氢氟酸溶液。显然目前的处理方法时间长，氢氧化钠或氢氟酸消耗大，废渣废水量大，有机相回收不彻底，处理成本高。
技术实现思路
为了克服上述诸技术的缺点，本专利技术将有机萃取剂二氧化硅乳化物采用微波辐射，边搅拌边辐射一定时间后静置分相，获得分离澄清的无乳化物的负载有机相和含二氧化硅絮状沉淀物的水相；回收的负载有机相按萃取有机相浓度要求补充煤油溶剂后返回萃取段使用；含二氧化硅絮状沉淀物的水相过滤后并入萃取残液送下一工序。本专利技术的目的及解决其主要技术问题是采用以下技术方案来实现的：一种消除有机萃取剂的二氧化硅乳化物的方法，其特征在于：有机萃取剂二氧化硅乳化物采用微波辐射，边搅拌边辐射一定时间后静置分相，获得分离澄清的负载有机相和含二氧化硅絮状沉淀物的水相,负载有机相返回使用；所使用的微波辐射频率为2-100GHz，功率为100-500W，边搅拌边辐射，时间为10-30min；静置分相时间为10-20min，或者消除二氧化硅乳化物80%以上后进行有机相和水相分离，剩余有机相中的乳化物再返回微波处理。所述有机萃取剂二氧化硅乳化物为磷类萃取剂、胺类萃取剂、肟类萃取剂及有机酸类萃取剂在萃取时与溶液中的硅酸分子团形成的二氧化硅乳化物，并已经从有机溶剂萃取系统分离出乳化物或者还存在于有机萃取相和水相之间的乳化第三相。所述分离澄清的负载有机相在返回使用时必须按萃取有机相浓度要求进行补充煤油溶剂调制，合格后才能返回使用。所述含二氧化硅絮状沉淀物的水相过滤后并入萃取残液送下一工序。本专利技术的有益效果：（1）利用低频微波可以穿透具有高介电常数的煤油有机溶剂，直接被萃取剂二氧化硅乳化物吸收，产生瞬间高温（100℃以上）和极性分子的剧烈震荡破坏萃取剂与硅酸根的键合和缔合，并对硅酸脱水反应生成二氧化硅和水，或者对[HSiO3]-去极化，聚合成絮状大分子团二氧化硅沉淀与水相分离。二氧化硅固体并不吸收微波，但当二氧化硅溶解于酸溶液中变为偏硅酸或正硅酸时就会强烈吸收微波发热。在萃取过程中，有机萃取剂会与偏、正硅酸以氢键缔合或者硅酸分子离解一个氢离子后形成硅酸负离子键合，而往往硅酸分子在溶液中不存在单分子状态，是以多个分子聚合状态存在。萃取剂结合了硅酸分子团后，固体絮状物不能完全溶解于煤油有机溶剂中，就会处在有机相与水相之间，形成乳化层第三相。当溶液含硅酸分子量大时，其多分子聚合为硅胶团状，萃取乳化现象就会严重起来。使有机相不能分相澄清。采用氢氧化钠或氢氟酸溶液在高温下洗涤溶解乳化物，就是溶解硅胶团，形成硅酸钠或氟硅酸小分子基团溶于水相中，而与有机相分离。采用微波辐射技术是利用乳化物吸收微波后产生瞬间大于100℃的高温，使硅酸分子和聚合分子团中的水迅速蒸发脱水，失去了与有机萃取剂键合的氢离子，变为二氧化硅以絮状沉淀物方式掉落于水相中而与有机相分离。（2）微波是一种电磁波，不会给有机相和水相带来额外成分，也不破坏有机相结构。有机相只要补充完煤油溶剂就可以返回使用。水相是原有萃残液，没有新组分带入，过滤二氧化硅沉淀后可以与萃残液合并进入下一道工序。因而也就没有碱水或氢氟酸废水产生，环保治理成本低。（3）虽然设置微波辐射场的投资较碱洗或氢氟酸洗涤设备投资大，但微波场的产生只消耗电能，处理速度快，耗时少，而比消耗氢氧化钠或氢氟酸和长时间加温搅拌洗涤的成本低得多，又因为有机相本身不吸收微波，不会有多少发热而使煤油蒸发损失，而氢氧化钠或氢氟酸处理工艺则会因有机相夹带和采用锅炉蒸汽加热，有机相中的煤油蒸发损失较大，返回使用时不仅补充煤油量大，而且有机萃取剂也要补充。因此处理难度远远大于微波技术。具体实施方式下面结合具体的实施方式来对本专利技术的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。一种消除有机萃取剂的二氧化硅乳化物的方法，其特征在于：有机萃取剂二氧化硅乳化物采用微波辐射，边搅拌边辐射一定时间后静置分相，获得分离澄清的负载有机相和含二氧化硅絮状沉淀物的水相,负载有机相返回使用；所使用的微波辐射频率为2-100GHz，功率为100-500W，边搅拌边辐射，时间为10-30min；静置分相时间为10-20min，或者消除二氧化硅乳化物80%以上后进行有机相和水相分离，剩余有机相中的乳化物再返回微波处理。所述有机萃取剂二氧化硅乳化物为磷类萃取剂、胺类萃取剂、肟类萃取剂及有机酸类萃取剂在萃取时与溶液中的硅酸分子团形成的二氧化硅乳化物，并已经从有机溶剂萃取系统分离出乳化物或者还存在于有机萃取相和水相之间的乳化第三相。所述分离澄清的负载有机相在返回使用时必须按萃取有机相浓度要求进行补充煤油溶剂调制，合格后才能返回使用。所述含二氧化硅絮状沉淀物的水相过滤后并入萃取残液送下一工序。实施例1：某企业N235煤油体系作为硫酸锌酸性浸出液中萃取锗成分的有机相，由于浸出液中含二氧化硅成分（实际是硅酸成分，化验数据是标为二氧化硅数据报出）150-300mg/L。经连续萃取生产1个月后，各萃取槽中在有机相和水相界面富集了10-20mm厚度的乳化物第三相。经分离取出置于微波炉中，调控微波炉功率250W，微波辐射频率25GHz，边微波辐射，边搅拌15min，然后静置分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种消除有机萃取剂的二氧化硅乳化物的方法，其特征在于：有机萃取剂二氧化硅乳化物采用微波辐射，边搅拌边辐射一定时间后静置分相，获得分离澄清的负载有机相和含二氧化硅絮状沉淀物的水相, 负载有机相返回使用；所使用的微波辐射频率为2‑100GHz，功率为100‑500W，边搅拌边辐射，时间为10‑30 min；静置分相时间为10‑20 min，或者消除二氧化硅乳化物80%以上后进行有机相和水相分离，剩余有机相中的乳化物再返回微波处理。

【技术特征摘要】
1.一种消除有机萃取剂的二氧化硅乳化物的方法，其特征在于：有机萃取剂二氧化硅乳化物采用微波辐射，边搅拌边辐射一定时间后静置分相，获得分离澄清的负载有机相和含二氧化硅絮状沉淀物的水相,负载有机相返回使用；所使用的微波辐射频率为2-100GHz，功率为100-500W，边搅拌边辐射，时间为10-30min；静置分相时间为10-20min，或者消除二氧化硅乳化物80%以上后进行有机相和水相分离，剩余有机相中的乳化物再返回微波处理。2.如权利要求1所述的一种消除有机萃取剂的二氧化硅乳化物的方法，其特征在于：所述有机萃...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘安荣，王振杰，刘洪波，钟先杰，钟波，李世平，
申请(专利权)人：六盘水中联工贸实业有限公司，贵州省冶金化工研究所，
类型：发明
国别省市：贵州,52