一种脂肪酸萃取金属离子的方法技术

本发明专利技术涉及金属离子的富集领域，公开了一种脂肪酸萃取金属离子的方法，包括了以下步骤：步骤1：脂肪酸萃取剂用碱进行皂化处理；步骤2：皂化处理后的脂肪酸萃取剂与萃取母液混合反应，并搅拌均匀，沉淀后，经固液分离得到金属沉淀物，萃取母液含有稀土金属离子或非稀土金属离子；步骤3：金属沉淀物使用酸液进行洗脱，经分液后得到金属富集溶液和再生的脂肪酸萃取剂；本方法中所使用的脂肪酸萃取剂可从动植物中直接提取、来源丰富低廉、便于运输、存储、生物兼容性好，易降解，对水体污染小，沉淀过程所形成的沉淀物颗粒大，易于固液分离，对金属离子的回收率高，富集倍数大，脂肪酸可以循环利用。

A method of extracting metal ions by fatty acids

【技术实现步骤摘要】
一种脂肪酸萃取金属离子的方法
本专利技术涉及金属离子的富集领域，特别是一种脂肪酸萃取金属离子的方法。
技术介绍
由于稀土的独特性质及其在诸如发光，电子和磁性等高科技领域的应用，稀土行业在过去几十年中发展迅速。中国的稀土资源丰富，年产量占世界总产量的90％以上，特别是离子吸附型稀土矿，主要分布在我国江西、广东、湖南、广西、福建等地，研究发现，在离子吸附型稀土矿物中发现的中重稀土比其它富轻稀土矿物多十倍以上。离子型稀土矿配分齐全，富含中重稀土，其稀土产品在很多高
被广泛研究和使用，是重要的战略资源。由于离子型稀土矿中的稀土是以水合离子或羟基水合离子吸附在黏土矿物上，因此，可采用其它的离子通过离子交换反应进行置换，在浸出液中得到稀土产品。钠盐、铵盐、镁盐、钙盐、铝盐等曾被作为离子型稀土矿浸出剂广泛研究和使用。但随着国家环保标准的提高，上述浸出剂所产生的氨氮废水和高盐废水已引起关注。此外，上述浸出剂所引入的外部杂质对环境及后续稀土产品质量的影响也值得深入考虑。近年来，稀土资源的保护及镧、铈、钇等高丰度稀土的均衡利用已引起广泛关注。另外，离子吸附型矿物中稀土的总相比一般为0.05-0.3％，所以稀土的回收过程中必不可少的还需要对浸出液中浓度极低的稀土进行富集。现有技术中，经常使用碳酸氢铵或草酸沉淀来富集和回收稀土，但该过程稀土的回收率较低，且需要消耗大量的化学试剂，产生大量的氨氮废水或草酸废水，容易造成水体环境污染。据报道，当开采一吨稀土元素时，消耗3.5吨碳酸氢铵，产生1000-1200立方米的氨氮废水，而沉淀后的草酸废水由于其毒性和水溶性难以处理，其对环境有相当大的危害，此外，使用碳酸氢铵或草酸得到的稀土颗粒的尺寸极其细小，固液分离难度大。另外，现有的一些非稀土金属离子的萃取、富集过程同样存在着环境污染严重、工艺成本高、工艺复杂等问题
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种脂肪酸萃取金属离子的方法，以解决金属离子的萃取率低、操作不易和污染严重等问题。为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术公开了一种脂肪酸萃取金属离子的方法，包括了以下步骤：步骤1：脂肪酸萃取剂用碱进行皂化处理或不皂化直接使用；步骤2：皂化处理后的脂肪酸萃取剂与萃取母液混合反应，并搅拌均匀，沉淀后，经固液分离得到金属沉淀物，所述的萃取母液含有稀土金属离子或非稀土金属离子；步骤3：金属沉淀物使用酸液进行洗脱，经分液后得到金属富集溶液和再生的脂肪酸萃取剂；所述的脂肪酸萃取剂为包括但不限于式(I)结构化合物中的一种或多种：其中n为8～18的直链或支链烷基。进一步，所述的萃取母液含有稀土金属离子时，萃取母液通过如下步骤得到：利用含高丰度稀土离子的浸矿液浸出离子型稀土矿，得到稀土浸出液，该稀土浸出液为萃取母液。进一步，所述的浸矿液为硫酸镧、硫酸钇、氯化镧、氯化钇中的一种或多种的水溶液。进一步，所述的浸矿液与离子型稀土矿的液固比为(1～3)：1，所述的离子型稀土矿使用浸矿液浸出后再用水淋洗，混合水相得稀土浸出液，所述的水与离子型稀土矿的液固比为0.5：1，所述的浸矿液中稀土金属离子的离子总浓度为0.1～3g/L，所述的浸矿液的pH值为2～6。优选的，所述的浸矿液中稀土金属离子的离子总浓度为1～2g/L，所述的浸矿液的pH值为3～5。进一步，所述的碱为氨水、氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化镁和氢氧化铝中的一种或者多种，所述的脂肪酸萃取剂经过皂化处理后的皂化度为0～80％，所述的皂化处理的方式为机械研磨或搅拌。进一步，所述的脂肪酸萃取剂和萃取母液中金属离子的摩尔比为1～6：1，所述的萃取母液的pH值为2～7，所述的皂化处理后的脂肪酸萃取剂与萃取母液混合反应的反应时间为2～20min，所述的沉淀的温度为25℃。优选的，所述的萃取母液的pH值为5，所述的皂化处理后的脂肪酸萃取剂与萃取母液混合反应的反应时间为10min。进一步，所述的酸液为盐酸、硫酸、硝酸、碳酸中的一种或多种，所述的酸液的浓度为1～12mol/L，所述的酸液的用量与脂肪酸萃取剂的摩尔比为1：0.1～6，所述的酸液进行洗脱的洗脱温度为30～70℃。优选的，所述的酸液的浓度为6～8mol/L，所述的酸液用量与脂肪酸萃取剂的摩尔比为1：0.8。本专利技术具有以下有益效果：1.本专利技术使用高丰度的稀土离子镧(III)、钇(III)浸出离子吸附型稀土矿，浸取效率高，实现镧、铈、钇等高丰度稀土的均衡利用，并解决其它浸出剂由于氨氮废水和高盐废水对环境影响及对稀土产品质量的影响。2.本专利技术提供了一种脂肪酸萃取金属离子的方法，本方法中所使用的脂肪酸萃取剂可从动植物中直接提取、来源丰富低廉、便于运输、存储、生物兼容性好，易降解，对水体污染小，沉淀过程所形成的沉淀物颗粒大，易于固液分离，对稀土的回收率高，富集倍数大，脂肪酸可以循环利用。3.本专利技术的脂肪酸萃取富集技术不仅可用于稀土富集，还可用于其它金属的富集回收，例如，铜、钴、镍等有色金属的湿法冶金，铀、钍等放射性元素的分离回收，含有铝、钙、镁、铅、铬、铁等金属离子的废水处理等领域。具体实施方式下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术公开了一种脂肪酸萃取金属离子的方法，包括了以下步骤：步骤1：脂肪酸萃取剂用碱进行皂化处理或不皂化直接使用；步骤2：皂化处理后的脂肪酸萃取剂与萃取母液混合反应，并搅拌均匀，沉淀后，经固液分离得到金属沉淀物，所述的萃取母液含有稀土金属离子或非稀土金属离子；步骤3：金属沉淀物使用酸液进行洗脱，经分液后得到金属富集溶液和再生的脂肪酸萃取剂；所述的脂肪酸萃取剂为包括但不限于式(I)结构化合物中的一种或多种：其中n为8～18的直链或支链烷基。进一步，所述的萃取母液含有稀土金属离子时，萃取母液通过如下步骤得到：利用含高丰度稀土离子的浸矿液浸出离子型稀土矿，得到稀土浸出液，该稀土浸出液为萃取母液。进一步，所述的浸矿液为硫酸镧、硫酸钇、氯化镧、氯化钇中的一种或多种的水溶液。进一步，所述的浸矿液与离子型稀土矿的液固比为(1～3)：1，所述的离子型稀土矿使用浸矿液浸出后再用水淋洗，混合水相得稀土浸出液，所述的水与离子型稀土矿的液固比为0.5：1，所述的浸矿液中稀土金属离子的离子总浓度为0.1～3g/L，所述的浸矿液的pH值为2～6。优选的，所述的浸矿液中稀土金属离子的离子总浓度为1～2g/L，所述的浸矿液的pH值为3～5。进一步，所述的碱为氨水、氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化镁和氢氧化铝中的一种或者多种，所述的脂肪酸萃取剂经过皂化处理后的皂化度为0～80％，所述的皂化处理的方式为机械研磨或搅拌。进一步，所述的脂肪酸萃取剂和萃取母液中金属离子的摩尔比为1～6：1，所述的萃取母液的pH值为2～7，所述的皂化处理后的脂肪酸萃取剂与萃取母液混合反应的反应时间为2～20min，所述的沉淀的温度为25℃。优选的，所述的萃取母液的pH值为5，所述的皂化处理后的脂肪酸萃取剂与萃取母液混合反应的反应时间为10min。进一步，所述的酸液为盐酸、硫酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脂肪酸萃取金属离子的方法，其特征在于，包括了以下步骤：步骤1：脂肪酸萃取剂用碱进行皂化处理；步骤2：皂化处理后的脂肪酸萃取剂与萃取母液混合反应，并搅拌均匀，沉淀后，经固液分离得到金属沉淀物，所述的萃取母液含有稀土金属离子或非稀土金属离子；步骤3：金属沉淀物使用酸液进行洗脱，经分液后得到金属富集溶液和再生的脂肪酸萃取剂；所述的脂肪酸萃取剂为包括但不限于式(I)结构化合物中的一种或多种：

【技术特征摘要】
1.一种脂肪酸萃取金属离子的方法，其特征在于，包括了以下步骤：步骤1：脂肪酸萃取剂用碱进行皂化处理；步骤2：皂化处理后的脂肪酸萃取剂与萃取母液混合反应，并搅拌均匀，沉淀后，经固液分离得到金属沉淀物，所述的萃取母液含有稀土金属离子或非稀土金属离子；步骤3：金属沉淀物使用酸液进行洗脱，经分液后得到金属富集溶液和再生的脂肪酸萃取剂；所述的脂肪酸萃取剂为包括但不限于式(I)结构化合物中的一种或多种：其中n为8～18的直链或支链烷基。2.如权利要求1所述的一种脂肪酸萃取金属离子的方法，其特征在于：所述的萃取母液含有稀土金属离子时，萃取母液通过如下步骤得到：利用含高丰度稀土离子的浸矿液浸出离子型稀土矿，得到稀土浸出液，该稀土浸出液为萃取母液。3.如权利要求2所述的一种脂肪酸萃取金属离子的方法，其特征在于：所述的浸矿液为硫酸镧、硫酸钇、氯化镧、氯化钇中的一种或多种的水溶液。4.如权利要求3所述的一种脂肪酸萃取金属离子的方法，其特征在于：所述的浸矿液与离子型稀土矿的液固比为(1～3)：1，所述的离子型稀土矿使用浸矿液浸出后再用水淋洗，混合水相得稀土浸出液，所述的水与离子型稀土矿的液固比为0.5：1，所述的浸矿液中稀土金属离子的离子总浓度为0.1～3g/L，所述的浸矿液的pH值为2～6。5.如权利要求4所述的一种脂肪酸萃取金属离子的方法，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙晓琦，倪帅男，
申请(专利权)人：厦门熙途科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35