一种从硫酸介质中分离锌镉的方法技术

一种从硫酸介质中分离锌镉的方法，本发明专利技术将氯接收剂、相调节剂和稀释剂按体积比为(5～20)：(10～20)：(60～85)配制成有机相，然后用盐酸氯化有机相，分离出的氯化有机相经纯水洗涤后萃镉，控制负载有机相中镉浓度，氯接收剂萃取操作系数为35%～45%，最后反萃得到富镉溶液和空载有机相；实现锌镉的分离。本发明专利技术采用低容量萃取方法，可使萃取分离系数β

【技术实现步骤摘要】
一种从硫酸介质中分离锌镉的方法


[0001]本专利技术涉及金属分离领域，尤其涉及硫酸介质中分离锌镉的方法。

技术介绍

[0002]在锌矿中常有镉矿伴生，因此在湿法炼锌生产溶液中常有镉与锌共存。目前从硫酸介质中分离锌镉有沉淀法和萃取法。
[0003]一、沉淀分离法
[0004]利用Zn的还原性比Cd
2+
强的性质，采用锌粉置换硫酸介质中的镉。如CN107557589B公开了一种从湿法炼锌铜镉渣中回收有价金属的方法，该方法采用锌粉置换硫酸镉得到海绵镉，锌粉耗量较大、成本较高。
[0005]二、萃取法
[0006](1)硫酸介质中萃取
[0007]利用有机硫代磷酸类萃取剂在pH≤0的硫酸介质中优先萃Cd
2+
的性质可分离锌镉，但有机硫代磷酸类萃取剂易被空气氧化，且价格昂贵。利用烷基磷酸类萃取剂在pH0.5～1.5的硫酸介质中优先萃Zn
2+
的性质分离锌镉，该方法对溶液pH值控制要求严格，生产操作非常不便。
[0008](2)硫酸介质转盐酸介质萃取
[0009]在硫酸介质中添加适量盐酸，使Cd
2+
转换为镉氯络阴离子，Zn
2+
保持为阳离子的性质进行分离。该方法要求溶液中Cl≥1mol/L且需严格控制溶液中Cl
‑
浓度，如Cl
‑
过量会造成锌镉共萃。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的是为了解决现有技术在硫酸介质中分离锌镉所存在的缺陷，提供一种不受溶液pH值和Cl
‑
浓度影响分离锌镉的方法。
[0011]本专利技术采用如下技术方案实现：
[0012]一种从硫酸介质中分离锌镉的方法，包括如下步骤：
[0013]步骤(1)、氯化：将氯接收剂、相调节剂和稀释剂按体积比为(5～20)：(10～20)：(60～85)配制成有机相，然后用盐酸氯化，分离出氯化有机相和废酸；
[0014]步骤(2)、洗涤：将所述氯化有机相用纯水洗涤，分离出洗后氯化有机相；
[0015]步骤(3)、萃镉：将所述洗后氯化有机相和含锌镉的硫酸介质溶液按比例进行萃取，控制负载有机相中镉浓度，得到低镉萃余液和负载镉有机相；其中有机相中镉浓度按以下公式控制：
[0016]C＝A
×
B
×
M
[0017]A＝α
×
C1[0018]式中C为负载有机相中镉浓度，g/L，A为氯接收剂理论萃镉饱和容量，mol/L，B为氯接收剂萃取操作系数35％～45％，M为镉摩尔质量，112g/mol，α为萃取系数，1/3，C1为氯接
收剂摩尔浓度，mol/L；
[0019]步骤(4)、反萃：将所述负载镉有机相与纯水反萃，得到富镉溶液和空载有机相；空载有机相返回步骤(1)氯化后循环利用。
[0020]在本专利技术的一种从硫酸介质中分离锌镉的方法中，具体的，在步骤(1)中，所述氯接收剂为伯胺、叔胺或季铵盐，所述相调节剂是醇类或醚类，所述稀释剂是烷烃类溶剂油的混合物。
[0021]在本专利技术的一种从硫酸介质中分离锌镉的方法中，具体的，在步骤(2)中，所述洗涤条件为氯化有机相体积：纯水体积＝(1～5):1。
[0022]在本专利技术的一种从硫酸介质中分离锌镉的方法中，具体的，在步骤(3)中，所述硫酸介质溶液中锌浓度为1～40g/L、镉浓度为10～40g/L、SO
42
‑
浓度为3～200g/L，洗后氯化有机相体积：硫酸介质溶液体积＝(0.1～6):1。
[0023]在本专利技术的一种从硫酸介质中分离锌镉的方法中，具体的，步骤(4)中，所述反萃条件为负载镉有机相体积：纯水体积＝1:(1～10)。
[0024]本专利技术无需预先在溶液中将Cd
2+
转换为镉氯络阴离子。
[0025]本专利技术用HCl将氯接收剂R氯化成氯携带剂RH
+
Cl
‑
，氯携带剂RH
+
Cl
‑
直接与Cd
2+
在有机相中络合并同步完成萃取：
[0026]3RH
+
Cl
‑
(O)
+Cd
2+(A)
＝RHCdCl
3(O)
+2R
(O)
+2H
+(A)
[0027]本专利技术一种从硫酸介质中分离锌镉的方法具有以下有益效果：
[0028](1)Zn
2+
也能被氯携带剂RH
+
Cl
‑
络合萃取，本专利技术通过控制氯接收剂萃镉时操作系数为35％～45％，即采取低容量萃取方法，可使萃取分离系数β
Cd/Zn
＞1500，减少锌共萃，得到纯的镉产品。
[0029](2)本专利技术用HCl将氯接收剂R氯化成氯携带剂RH
+
Cl
‑
，氯携带剂RH
+
Cl
‑
直接与Cd
2+
在有机相中络合并同步完成萃取，无需预先在溶液中将Cd
2+
转换为镉氯络阴离子，不在硫酸介质中引入Cl
‑
，可维持料液为硫酸体系。
[0030](3)料液初始pH≤4时均能有效分离镉，适应pH范围广。
[0031]以下结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步说明。
附图说明
[0032]图1为本专利技术锌镉分离的工艺流程图。
具体实施方式
[0033]下面通过具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。
[0034]实施例1：20％N235+20％异辛醇+60％260#溶剂油用2mol/LHCl按O/A＝4/1氯化，分离出氯化有机相。氯化有机相与纯水按O/A＝5/1洗涤，分离出洗后氯化有机相。洗后氯化有机相与含锌5125mg/L、镉20081mg/L、pH0.25硫酸盐溶液按O/A＝2/1萃取，分离萃余液和负载镉有机相。所得萃余液含锌5120mg/L、镉7604mg/L、pH0.35，负载镉有机相含锌2.5mg/L、镉6238mg/L，萃取分离系数β
Cd/Zn
＝1680。负载镉有机相与纯水按O/A＝1/1错流反萃5次，得混合富镉液含锌0.48mg/L、镉1210.3mg/L，镉反萃率97％。负载有机相中镉浓度具体控制
参数见表1。
[0035]表1
[0036]BC(g/L)αC1(mol/L)M(g/mol)萃取分离系数β
Cd/Zn
37％6.2381/30.451121680
[0037]对比例1：对比例1与实施例1的区别在于萃取时按O/A＝3/1萃取，即控制氯接收剂萃取操作系数B＝33％，萃取后萃取分离系数β
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种从硫酸介质中分离锌镉的方法，其特征在于包括如下步骤：（1）氯化：将氯接收剂、相调节剂和稀释剂按体积比为(5～20)：(10～20)：(60～85)配制成有机相，然后用盐酸氯化，分离出氯化有机相和废酸；（2）洗涤：将所述氯化有机相用纯水洗涤，分离出洗后氯化有机相；（3）萃镉：将所述洗后氯化有机相和含锌镉的硫酸介质溶液按比例进行萃取，控制负载有机相中镉浓度，得到低镉萃余液和负载镉有机相；其中有机相中镉浓度按以下公式控制：C=A
×
B
×
MA=α
×
C1式中C为负载有机相中镉浓度，g/L，A为氯接收剂理论萃镉饱和容量，mol/L，B为氯接收剂萃取操作系数35%～45%，M为镉摩尔质量，112g/mol，α为萃取系数，1/3，C1为氯接收剂摩尔浓度，mol/L；（4）反萃：将所述负载镉有机相与纯水反萃，得到富镉溶液和...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷吟春，戴镇璇，蒋国民，赵次娴，孟云，刘永丰，闫虎祥，齐伟，高伟荣，
申请(专利权)人：赛恩斯环保股份有限公司，
类型：发明
国别省市：