一种含草酸溶液的萃取方法技术

本发明专利技术提供一种含草酸溶液的萃取方法，属于湿法冶金技术领域。该方法首先将三辛基甲基草酸铵、磷酸三丁酯和磺化煤油按比例混匀，得到有机相；采用氢氧化钾将含草酸溶液pH调节至1～4，得到萃原液；将有机相和萃原液按体积比为1∶(1～6)混合，逆流萃取1～5级，得到负载有机相和萃余液；将负载有机相和硫酸按体积比为1∶(1～6)混合，逆流反萃1～5级，得到富金属溶液和贫有机相；将贫有机相与氢氧化钾溶液混合，反萃2～5次，得到三辛基甲基氢氧化铵；将三辛基甲基氢氧化铵与草酸溶液混合，反萃2～5次，得到再生有机相，返回萃取使用。本发明专利技术具有萃取剂用量小、成本低、萃取能力强、萃余液可循环利用和绿色环保的特点。环利用和绿色环保的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种含草酸溶液的萃取方法


[0001]本专利技术涉及湿法冶金
，特别是指一种含草酸溶液的萃取方法。

技术介绍

[0002]草酸是一种良好的还原剂和络合剂，和大多数高价金属阳离子均会发生配位反应，从而形成配阴离子。近年来，很多学者采用草酸浸出提取各类有价金属，而对于草酸浸出液则采用溶剂萃取法净化和富集有价金属。胺类萃取剂常用于含草酸溶液的萃取，如三烷基叔胺(N235)、三辛胺(TOA)和三辛基甲基氯化铵(N263)等。N263是一种最常用的阴离子萃取剂，在萃取时，配阴离子和氯离子发生阴离子交换反应，从而使得金属离子进入有机相中，而大量氯离子进入萃余液中，从而使得萃取废液不能直接循环利用，导致废水处理成本高，且污染环境。此外，由于草酸根也属于阴离子，采用N263萃取含各类金属的草酸溶液时，草酸根也会被大量共萃，导致萃取剂N263用量大幅增加。
[0003]Liu等人(Zishuai Liu,Jing Huang,Yimin Zhang,et al.Separation and Recovery of Vanadium and Iron from Oxalic
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acid
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based Shale Leachate by Coextraction and Stepwise Stripping[J].Separation and Purification Technology.2020,244,116532)采用三辛基甲基氯化铵为萃取剂，通过共萃取和分步反萃法从钒页岩草酸浸出液中分离和回收了钒和铁，在初始pH＝0.66、萃取剂浓度为40％和相比O/A为1:2的条件下，浸出液经过6级逆流萃取，钒和铁萃取率分别达98.60％和99.64％，草酸根共萃率达到60.16％。获得的负载有机相通过分步反萃可获得合格富钒液。该工艺最终实现了钒和铁的分离，获得了合格富钒液，制备了相应钒产品，但采用三辛基甲基氯化铵萃取时，产生大量含氯离子的萃余液。由于盐酸具有强挥发性和腐蚀性，这类萃取废液直接返回草酸浸出时将对浸出条件、设备和环境产生较大影响。此外，采用三辛基甲基氯化铵萃取时，草酸根也被大量共萃，导致萃取剂浓度极高，达到了40％，进而导致萃取成本高。
[0004]丁扬力等人(丁扬力，肖连生，曹佐英，等.N263从钼酸钠溶液中萃取分离钼钒[J].有色金属科学与工程，2017(1)：15
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20)采用三辛基甲基氯化铵从钼酸钠溶液中萃取分离钼和钒，在有机相组成为15％N263、12％仲辛醇、料液pH值为8.50、相比O/A＝1∶2、混合时间5min、温度25℃的条件下，经过5级逆流萃取，V的萃取率大于99.60％，Mo的萃取率低于0.5％，钒钼的分离系数β
V/Mo
可达63 000。尽管该工艺实现了钼钒的良好分离，但三辛基甲基氯化铵萃取剂在萃取时会产生大量氯离子，导致萃余液不能直接返回浸出使用，直接排放污染环境，处理成本高。
[0005]综上所述，现有从含草酸溶液的萃取技术具有萃取剂用量大、生产成本高、草酸根共萃严重、萃余液不能直接循环利用和未回收草酸等特点。

技术实现思路

[0006]本专利技术要解决的技术问题是提供一种含草酸溶液的萃取方法，该方法萃取剂用量小、成本低、萃取能力强、萃余液可循环利用，而且绿色环保。
[0007]该方法包括步骤如下：
[0008](1)制备有机相：将三辛基甲基草酸铵、磷酸三丁酯和磺化煤油混匀，得到有机相；
[0009](2)调节溶液pH：采用氢氧化钾将含草酸溶液pH调节至1～4，得到萃原液；
[0010](3)萃取：按步骤(1)中有机相和步骤(2)中萃原液按体积比有机相∶萃原液为1∶(1～6)，进行混合，逆流萃取1～5级，得到负载有机相和萃余液；
[0011](4)反萃：按步骤(3)得到的负载有机相∶反萃剂的体积比为(1～6)∶1，将负载有机相和反萃剂混合，逆流反萃1～5级，得到富金属溶液和贫有机相，其中富金属溶液用于制备金属产品；
[0012](5)贫有机相再生：将步骤(4)得到的贫有机相和氢氧化钾溶液按照体积比为1∶(2～6)，混合，反萃2～5次，得到三辛基甲基氢氧化铵；按照体积比为1∶(1～3)，将三辛基甲基氢氧化铵与草酸溶液混合，反萃2～5次，得到再生有机相，再生有机相返回步骤(3)中作为有机相使用。
[0013]其中，步骤(1)中按体积百分含量，三辛基甲基草酸铵为1～15％，磷酸三丁酯为1～15％，磺化煤油余量。
[0014]步骤(4)中反萃剂为体积浓度为10％～30％的硫酸。
[0015]步骤(5)中氢氧化钾溶液浓度为1～3mol/L。
[0016]步骤(5)中草酸溶液浓度为1.0～1.5mol/L。
[0017]步骤(2)中含草酸溶液是以草酸为浸出剂浸出后获得的浸出液，含草酸溶液的化学组分是：草酸根浓度为50～300g/L，pH值为0～1.5；含草酸溶液的金属离子为钒、铁、铝、钪、锂、镓、锗、铬、铪、钚和铀中的一种，金属离子浓度为0.1～10g/L。
[0018]本专利技术的上述技术方案的有益效果如下：
[0019]上述方案中，采用新型季铵盐三辛基甲基草酸铵为萃取剂，与常规胺类萃取剂相比，在萃取含不同金属的草酸溶液时，萃取剂用量小，成本低，萃取效率高。而且，采用新型季铵盐三辛基甲基草酸铵为萃取剂，萃余液中不会产生难处理、有污染的离子，而是产生草酸根离子，而这类含高浓度草酸根的萃余液加入硫酸后，通过强酸制弱酸原理回收草酸，回收的草酸和萃余液可返回浸出使用，具有绿色环保的特点。本专利技术采用三辛基甲基草酸铵萃取含钒、铁、铝、钪、锂、镓、锗、铬、铪、钚和铀的草酸溶液，由于三辛基甲基草酸铵不会萃取草酸根，在同一浓度条件下，三辛基甲基草酸铵获得的金属萃取率更高，经过多级逆流萃取和多级逆流反萃，金属萃取率达98％以上，反萃率达98％以上，总回收率达96％以上，具有萃取能力强的特点。
[0020]因此，本专利技术具有萃取剂用量小、成本低、萃取能力强、萃余液可循环利用和绿色环保的特点。
具体实施方式
[0021]为使本专利技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例进行详细描述。
[0022]本专利技术提供一种含草酸溶液的萃取方法。
[0023]该方法包括步骤如下：
[0024](1)制备有机相：将三辛基甲基草酸铵、磷酸三丁酯和磺化煤油混匀，得到有机相；
[0025](2)调节溶液pH：采用氢氧化钾将含草酸溶液pH调节至1～4，得到萃原液；
[0026](3)萃取：按步骤(1)中有机相和步骤(2)中萃原液按体积比有机相∶萃原液为1∶(1～6)，进行混合，逆流萃取1～5级，得到负载有机相和萃余液；
[0027](4)反萃：按步骤(3)得到的负载有机相∶反萃剂的体积比为(1～6)∶1，将负载有机相和反萃剂混合，逆流反萃1～5级，得到富金属溶液和贫有机相，其中富金属溶液用于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含草酸溶液的萃取方法，其特征在于：包括步骤如下：(1)制备有机相：将三辛基甲基草酸铵、磷酸三丁酯和磺化煤油混匀，得到有机相；(2)调节溶液pH：采用氢氧化钾将含草酸溶液pH调节至1～4，得到萃原液；(3)萃取：按步骤(1)中有机相和步骤(2)中萃原液按体积比有机相∶萃原液为1∶(1～6)，进行混合，逆流萃取1～5级，得到负载有机相和萃余液；(4)反萃：按步骤(3)得到的负载有机相∶反萃剂的体积比为(1～6)∶1，将负载有机相和反萃剂混合，逆流反萃1～5级，得到富金属溶液和贫有机相，其中富金属溶液用于制备金属产品；(5)贫有机相再生：将步骤(4)得到的贫有机相和氢氧化钾溶液按照体积比为1∶(2～6)，混合，反萃2～5次，得到三辛基甲基氢氧化铵；按照体积比为1∶(1～3)，将三辛基甲基氢氧化铵与草酸溶液混合，反萃2～5次，得到再生有机相，再生有机相返回步骤(3)中作为有机相使用。2.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘子帅，罗仙平，汪金良，周贺鹏，
申请(专利权)人：江西理工大学，
类型：发明
国别省市：