[發(fā)明專(zhuān)利]一種磁性介質(zhì)萃取貴金屬離子的方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010546203.2
• 申請(qǐng)日: 2010-11-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101984096A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 官月平;王強(qiáng);任秀峰;茶國(guó)吉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C22B3/26
• 分類(lèi)號(hào): C22B3/26
• 代理公司: 北京東方匯眾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11296
• 代理人: 劉淑芬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種磁性介質(zhì)萃取貴金屬離子的方法。

背景技術(shù)

磁性流體是一種新型的功能材料，是由直徑為納米量級(jí)(10納米以下)的磁性固體顆粒、基載液以及界面活性劑三者混合而成的一種穩(wěn)定的、具有超順磁性的膠狀液體。它既具有液體的流動(dòng)性又具有固體磁性材料的磁性，能夠快速簡(jiǎn)便和高選擇性的從復(fù)雜的體系中分離出目標(biāo)分子，可廣泛應(yīng)用于醫(yī)療器械、免疫檢測(cè)、光顯示、親和分離及磁流體選礦等領(lǐng)域，是當(dāng)前極具前瞻性的研究課題之一?，F(xiàn)有技術(shù)制備磁性固體顆粒的方法主要有沉淀法、微乳液法、高溫?zé)岱纸庥袡C(jī)前驅(qū)體法和生物來(lái)源法等。在對(duì)磁性顆粒進(jìn)行表面處理后，將其溶解在基載液中形成磁性流體。

貴金屬具有很多優(yōu)良的物理化學(xué)性能，廣泛應(yīng)用于航空航天、電子電器、通訊、計(jì)算機(jī)、照相器材、汽車(chē)、石油化工等現(xiàn)代科技和工業(yè)領(lǐng)域中。隨著科技的發(fā)展，貴金屬的應(yīng)用逐年增加，生產(chǎn)量也不斷上升。但由于貴金屬在地殼中的豐度很低，所以其價(jià)格逐年攀高，資源供不應(yīng)求。為了滿(mǎn)足對(duì)貴金屬的需要，除了在生產(chǎn)過(guò)程中采用新技術(shù)、提高產(chǎn)率外，還應(yīng)更加重視貴金屬二次資源的綜合利用。例如，在礦山開(kāi)發(fā)的過(guò)程中所排放的眾多電解廢液和首飾加工廠所排放的加工廢液都含有微量的貴金屬，倘若能把這些廢液都利用起來(lái)，積少成多，這些資源將發(fā)揮巨大工業(yè)價(jià)值。然而，傳統(tǒng)的萃取分離方法如溶劑萃取法、置換法等有著許多不足，如萃取劑流失、環(huán)境污染、成本高等，而且難以在低濃度目標(biāo)溶液中萃取出貴金屬。

發(fā)明內(nèi)容

為克服解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的提出一種將磁性分離和傳統(tǒng)貴金屬離子萃取相結(jié)合，制備裝置簡(jiǎn)易、操作方便、能夠?qū)?duì)低濃度溶液進(jìn)行萃取，萃取率高且連續(xù)萃取時(shí)間長(zhǎng)的磁性介質(zhì)萃取貴金屬的方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種磁性介質(zhì)萃取貴金屬離子的方法：具體包括以下步驟：

步驟1.制備非極性有機(jī)相磁流體：將磁性Fe₃O₄顆粒分散溶解在C_8-20的非極性有機(jī)溶劑中，制得的非極性有機(jī)相磁流體，備用；其中，所述磁性Fe₃O₄顆粒與所述有機(jī)溶劑體積比為1∶5至1∶20；

步驟2.制備貴金屬離子磁性萃取分離介質(zhì)：將步驟1.中制的非極性有機(jī)相磁性流體與貴金屬離子萃取劑充分振蕩混合，形成的具有超順磁性的萃取分離介質(zhì)；其中，所述磁性流體與所述萃取劑體積比為1∶0.1-1∶1；

步驟3.高梯度磁場(chǎng)中對(duì)貴金屬離子溶液進(jìn)行萃取分離：是在無(wú)磁不銹鋼磁性分離裝置中填充了鐵磁性物質(zhì)，把前述的磁性萃取分離介質(zhì)倒入分離裝置，并將其置入高梯度磁場(chǎng)中，將濃度為0.01-5mg/L的貴金屬離子溶液由下至上，以5-15mL·min^-1流速流經(jīng)分離裝置，與裝置內(nèi)被磁化的萃取介質(zhì)充分接觸，完成對(duì)貴金屬離子的萃取分離。

本發(fā)明的有益效果是：由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明將磁性分離和傳統(tǒng)貴金屬離子萃取相結(jié)合，具有其自身特有的優(yōu)點(diǎn)：如制備裝置簡(jiǎn)易、操作方便、能夠?qū)?duì)低濃度溶液進(jìn)行萃取，萃取率高且連續(xù)萃取時(shí)間長(zhǎng)。同時(shí)，該方法能夠進(jìn)行連續(xù)不間斷萃取，在工業(yè)應(yīng)用中具有明顯的生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)。

具體實(shí)施方式：

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的說(shuō)明。

實(shí)施例1.

(1)將20g表面包裹有疏水層的超順磁性Fe₃O₄加入100mL煤油中，用超聲進(jìn)行分散，即制得了煤油基的Fe₃O₄磁性流體；

(2)將100mL煤油基的Fe₃O₄磁性流體與10mL金萃取劑磷酸三丁酯充分混合，形成含TBP的磁性萃取分離介質(zhì)；

(3)將上述磁性萃取分離介質(zhì)倒入填充有鐵絲網(wǎng)的磁性分離裝置內(nèi)，置于高梯度磁場(chǎng)后，打開(kāi)分離裝置下端的閥門(mén)，排出多余的萃取介質(zhì)。用蠕動(dòng)泵使預(yù)先配置好的5mg/L金離子溶液以5mL/min的流速由下至上流經(jīng)分離裝置。從裝置上端引出萃取后的金離子溶液，每15分鐘取樣一次，采用原子吸收法分光光度法測(cè)定萃取后溶液的濃度，并計(jì)算出不同時(shí)間下的萃取率。

實(shí)施例2.

(1)將30g表面包裹有疏水層的超順磁性Fe₃O₄加入200mL正辛烷中，用超聲進(jìn)行分散，即制得了正辛烷基的Fe₃O₄磁性流體；