【摘要】：隨著鋅礦資源的不斷開發(fā)利用,高品質(zhì)硫化鋅資源逐漸枯竭,低品位難處理氧化鋅礦等非傳統(tǒng)鋅資源的開發(fā)利用引起人們的廣泛關(guān)注。為保障我國鋅資源的有效供給以及鋅工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,開發(fā)適合于從低品位氧化鋅礦資源中高效回收鋅的新工藝是緩解我國鋅資源短缺問題的一個重要途徑�！鞍苯�-萃取-電積”工藝是一種有效處理低品位高堿性脈石型氧化鋅礦的新方法,而萃取是實現(xiàn)該工藝的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本文研究了β-二酮(Mextral54-100)和羥肟(Mextral84H)從氨-硫酸銨溶液中協(xié)同萃取鋅的行為,并闡述了協(xié)同萃鋅的機理。研究了Mextral54-100和Mextral54-100+TRPO兩種萃取體系從氨-硫酸銨溶液中萃取與分離鋅鎳的性能,確定出鋅鎳分離的最佳工藝,實現(xiàn)鋅和鎳的分離與回收。研究的主要內(nèi)容與結(jié)論如下：(1)在氨-硫酸銨溶液中Mextral54-100+Mextral84H萃取體系對鋅具有顯著的協(xié)同萃取效應(yīng),Mextral54-100、Mextral84H和鋅離子能以1：1：1比例結(jié)合,形成更穩(wěn)定的ZnAR型萃合物。兩種萃取體系中鋅萃取率均隨水相初始pH的升高先增大后減小,最大萃取率對應(yīng)的初始pH均為7.2。堿性溶液能促進β-二酮中酮式結(jié)構(gòu)向烯醇式結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變,故升高pH有利于萃取反應(yīng)的進行。隨著pH不斷升高,鋅氨配合物中氨的平均配位數(shù)增大,萃取活性越低,故鋅萃取率在pH7.2時呈下降趨勢。(2)增大總氨濃度和身升高溫度均不利于鋅的萃取�？偘睗舛仍龃髮�(dǎo)致自由氨濃度增大,導(dǎo)致鋅氨配合物大量生成而降低鋅萃取率。萃取過程屬于放熱反應(yīng),升高溫度會抑制鋅的萃取。萃合物的紅外光譜證實了萃取過程中β-二酮互變?yōu)橄┐际絽⑴c配位鍵的形成,氨分子能被共萃進入有機相中。(3)采用Mextral54-100和Mextral54-100+TRPO兩種萃取體系從氨-硫酸銨溶液中萃取分離鋅鎳,鋅、鎳萃取率均隨初始pH的升高呈先增后減趨勢,鋅的萃取優(yōu)先于鎳,添加TRPO僅對鋅具有明顯協(xié)同萃取效應(yīng)。鋅和鎳的分離方法為：先采用Mextral54-100單萃體系在初始pH為9.0條件下萃取鎳,然后采用Mextral54-100+TRPO協(xié)萃體系在初始pH為7.2條件下萃取鋅。(4)對于鎳的萃取,在萃取體系為0.5 mol/L Mextral54-100,鋅濃度為0.05 mol/L,鎳濃度為0.05 mol/L,總氨濃度為3 mol/L,溫度為25℃,初始pH為9.0,相比O/A為1：1的條件下,經(jīng)4級萃取,鎳的萃取率大于99.0%,鋅的共萃率小于6%；對含鎳2.01 g/L的鎳負(fù)載有機相,經(jīng)2級反萃,鎳反萃率大于99.9%。對于鋅的萃取,在萃取體系為0.4 mol/L Mextral54-100+0.05 mol/L TRPO,鋅濃度為0.05mol/L,總氨濃度為3 mol/L,溫度為25℃,初始pH為7.2,相比O/A為1：1的條件下,經(jīng)2級萃取,鋅萃取率大于99.5%；對含鋅3.12g/L的鋅負(fù)載有機相,經(jīng)2級反萃,鋅反萃率大于99.9%。通過以上工藝,實現(xiàn)了鋅和鎳的有效分離與回收。
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TF813


本文編號：2800957