一种从污酸硫化后液中抑镉萃氟的方法技术

一种从污酸硫化后液中抑镉萃氟的方法，先将镉抑制剂与氟萃取剂按体积比为0.4~10配制成有机相；再将有机相和污酸硫化后液进行萃取，得到负载氟有机相；将负载氟有机相与反萃剂进行反萃，得到富氟溶液和空载有机相；空载有机相返回循环利用。本发明专利技术利用醇类的羟基优先于HCdCl3或H2CdCl4与磷氧中性萃取剂的P=O双键形成氢键缔合来抑制镉的萃取，所得富镉液中F/Cd＞1600；镉抑制剂是碳原子数为8~11的直链醇，空间位阻小，抑镉效果好；利用磷氧中性萃取剂能在含HCl和H2SO4的污酸中优先萃取HF，实现HF与HCl、硫酸的分离。硫酸的分离。硫酸的分离。

【技术实现步骤摘要】
一种从污酸硫化后液中抑镉萃氟的方法


[0001]本专利技术涉及金属分离领域，尤其涉及污酸硫化后液中萃取回收氟的方法。

技术介绍

[0002]铜铅锌火法冶炼过程中，会产生一种酸性烟气循环吸收液，行业内习惯称该吸收液为污酸。污酸内含有一定量的砷、汞、镉、锌、铅等重金属及氟、氯和硫酸。污酸通常先经硫化，除去砷、汞、锌、铅等重金属，所得硫化后液里氟浓度为0.5～20g/L、镉浓度为0.05～1.5g/L、氯离子浓度为1～15g/L、硫酸浓度为20～150g/L，此时镉大部分以HCdCl
3 和H2CdCl4形态存在。
[0003]为分离污酸硫化后液中的氟，可以采用氟氯共萃工艺，也可采用单独萃氟。氟氯共萃通常采用叔胺为萃取剂，如CN102732722B公开了一种萃取脱除氟、氯的湿法炼锌方法，该方法以叔胺N235为萃取剂、煤油为稀释剂，按常规方法配制成体积百分比为5％至50％的萃取有机相，经稀硫酸酸化后，从含氟、氯锌液中同时萃取氟、氯，负载氟氯有机相再用氢氧化钠溶液反萃，得到氯化钠和氟化钠溶液。CN103451449B公开了硫酸锌溶液中氟氯离子活化萃取分离方法，该方法采用三正辛胺为萃取剂、磷酸三丁酯为协萃剂、正辛醇为改性剂、260#溶剂油为稀释剂组成萃取有机相，对含氟氯的硫酸锌溶液萃取，得到的负载氟氯有机相，再经洗涤后用碳酸钠溶液反萃，得到氯化钠和氟化钠溶液。污酸硫化后液中含有一定量的镉，CN102732722B和CN103451449B虽未提及叔胺对镉有萃取效应，但笔者采用叔胺萃取污酸硫化后液中的氟氯时发现镉会共萃，镉的萃取率高达90%以上。
[0004]单独萃氟可以采用磷酸酯类萃取剂，如CN108114507B公开了一种在溶液中萃取氟离子的方法，该方法将磷酸酯类与含硅有机溶剂混合配制成有机相，其中磷酸酯类体积分数为40%～60%，在40℃～100℃与待萃液反应10～60分钟萃取氟。CN108114507B应用在磷矿的硫磷混酸浸出液中和含氟废水中萃取氟，并未涉及在含镉含氟的溶液中萃氟，而笔者采用磷酸酯类萃取污酸硫化后液中的氟时发现镉会共萃。
[0005]文献《从氯化浸出液中分离锌与镉的萃取剂选择和评价》中指出，伯胺、叔胺和季铵盐类萃取剂均能在含氯离子的溶液中萃取镉。文献《磷酸三丁醋从氯化物介质中萃取Zn与Cd的机理研究》中说，磷酸三丁醋能以中性络合反应机理萃取HCdCl
3 和H2CdCl4，说明磷酸酯类具有在含Cl
‑
和H
+
的溶液中萃取镉的能力。由于污酸中含有一定浓度的氯离子，现有的胺类和磷酸酯类萃取剂，在萃取污酸中的氟时都会造成镉的共萃。负载镉和氟的有机相，如用水反萃，所得反萃液还需再次进行氟和镉的分离；如用碱性溶液反萃，反萃时镉会生成氢氧化镉沉淀，造成反萃分相困难、影响工艺连续性。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是为了解决现有萃取技术在污酸硫化后液中回收氟时，会造成镉共萃所存在的缺陷，提供一种抑镉萃氟的方法。
[0007]本专利技术采用如下技术方案实现：
一种从污酸中抑镉萃氟的方法，包括如下步骤：（1）有机相配制：将氟萃取剂和镉抑制剂混合配制成有机相；其中镉抑制剂与氟萃取剂体积比为：0.4~10；镉抑制剂是碳原子数为8~11的直链醇；（2）萃取：将所述有机相和污酸进行萃取，得到负载氟有机相；（3）反萃：将所述负载氟有机相与反萃剂进行反萃，得到富氟溶液和空载有机相；空载有机相返回步骤（2）循环利用。
[0008]在本专利技术的一种从污酸硫化后液中抑镉萃氟的方法中，具体的，在步骤（1）中，所述氟萃取剂为磷氧中性萃取剂，所述镉抑制剂是1
‑
辛醇、仲辛醇、1
‑
壬醇、1
‑
葵醇、1
‑
十一醇的一种。
[0009]在本专利技术的一种从污酸硫化后液中抑镉萃氟的方法中，具体的，在步骤（2）中，所述污酸中氟浓度为0.5～20g/L、镉浓度为0.05～1.5g/L、氯离子浓度为1～15g/L、硫酸浓度为20～150g/L。
[0010]在本专利技术的一种从污酸硫化后液中抑镉萃氟的方法中，具体的，在步骤（3）中，所述反萃剂为水、氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液或稀氨水。
[0011]本专利技术一种从污酸硫化后液中抑镉萃氟的方法具有以下有益效果：（1）本专利技术利用醇类的羟基优先于HCdCl3或H2CdCl4与磷氧中性萃取剂的P=O双键形成氢键缔合来抑制镉的萃取，所得富镉液中F/Cd＞1600。
[0012]（2）本专利技术的镉抑制剂采用碳原子数为8~11的直链醇，相对于支链醇空间位阻更小，更利于与磷氧中性萃取剂形成氢键缔合，抑镉效果更好。
[0013]（3）利用磷氧中性萃取剂能在含HCl和H2SO4的污酸中优先萃取HF，实现HF与HCl、和硫酸的分离。
[0014]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
[0015]图1为本专利技术抑镉萃氟的工艺流程图。
具体实施方式
[0016]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。
[0017]实施例1：如图1所示，将镉抑制剂仲辛醇和氟萃取剂磷酸三丁酯按体积比为9：1配制成有机相。有机相与含F 13961 mg/L、Cd 89.2mg/L、Cl
‑ 9351 mg/L、硫酸107438mg/L、F/Cd=157的污酸硫化后液按O/A=2/1萃取，分出负载氟有机相和萃余液。负载氟有机相与1.5%氢氧化钠溶液按O/A=10/1反萃，分出空载有机相和富氟溶液。富氟溶液中pH=6、F/Cd=15560，与污酸硫化后液相比F/Cd提高99倍。具体数据见表1。
[0018]表1 实施例1数据
[0019]对比例1：对比例1与实施例1的区别在镉抑制剂仲辛醇和氟萃取剂磷酸三丁酯体积比为0.11：1。经萃取、反萃，所得富氟溶液中F/Cd=217，与污酸硫化后液相比F/Cd只提高1.4倍。具体数据见表2。
[0020]表2 对比例1数据
[0021]实施例2：如图1所示，将镉抑制剂仲辛醇和氟萃取剂磷酸三丁酯按体积比为1：1配制成有机相。有机相与含F 12966 mg/L、Cd 90.2mg/L、Cl
‑ 9254 mg/L、硫酸99450mg/L、F/Cd=144的污酸硫化后液按O/A=2/1萃取，分出负载氟有机相和萃余液。负载氟有机相与水按O/A=2/1反萃，分出空载有机相和富氟溶液。富氟溶液中pH=2.5、F/Cd=6017，与污酸硫化后液相比F/Cd提高42倍。具体数据见表3。
[0022]表3 实施例2数据
[0023]对比例2：对比例2与实施例2的区别在于将有机相中的仲辛醇换成异辛醇。经萃取、反萃，所得富氟溶液中F/Cd=461,与污酸硫化后液相比F/Cd只提高3.2倍。具体数据见表4。
[0024]表4 对比例2数据
[0025本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种从污酸硫化后液中抑镉萃氟的方法，其特征在于包括如下步骤：（1）有机相配制：将氟萃取剂和镉抑制剂混合配制成有机相；其中镉抑制剂与氟萃取剂体积比为：0.4~10；镉抑制剂是碳原子数为8~11的直链醇；（2）萃取：将所述有机相和污酸硫化后液进行萃取，得到负载氟有机相；（3）反萃：将所述负载氟有机相与反萃剂进行反萃，得到富氟溶液和空载有机相；空载有机相返回步骤（2）循环利用。2.根据权利要求1所述的一种从污酸硫化后液中抑镉萃氟的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述氟萃取剂为磷氧中性萃取剂。3.根据权利要求1所述的一种从污酸硫化后液中抑镉萃氟的方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟云，雷吟春，蒋国民，赵次娴，刘永丰，闫虎祥，刘锐利，谭琴，齐伟，廖圆，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：