[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于浮游萃取的溶解態(tài)高相似稀貴金屬富集分離方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010167443.5
• 申請(qǐng)日: 2020-03-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111206150B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓桂洪;劉兵兵;黃艷芳;蘇盛鵬;薛毓斌;王益壯
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 鄭州大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C22B3/40
• 分類(lèi)號(hào): C22B3/40;C22B7/00;C22B34/34;C22B34/36;C22B34/24;C22B34/14;C22B59/00;C22B11/00;C22B34/22;C22B34/32;C22B61/00;C22B58/00;B03D1/02;B03D1/016
• 代理公司: 鄭州聯(lián)科專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙) 41104
• 代理人: 張麗

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于浮游萃取的溶解態(tài)高相似稀貴金屬深度富集分離方法，該方法是向含稀貴金屬離子溶液中，依次加入pH調(diào)整劑I、選擇性浮萃劑、氣泡分散劑并通入微泡，促使氣泡疏水礦化形成離子?浮萃藥劑?氣泡微液滴，最后通過(guò)浮游萃取深度富集稀貴金屬組分；再向上述獲得的高富集比稀貴金屬溶液中依次加入pH調(diào)整劑II、選擇性反萃劑，反萃分離稀貴金屬組分。該方法對(duì)溶解態(tài)高相似稀貴金屬的選擇性分離效果好，有效克服傳統(tǒng)溶劑萃取流程冗長(zhǎng)、萃取劑高消耗的缺點(diǎn)，工藝流程簡(jiǎn)單、操作成本低，特別適用于溶解態(tài)高相似稀貴金屬的深度分離。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于浮游萃取的溶解態(tài)高相似稀貴金屬富集分離方法。

背景技術(shù)

鉭、鈮、鎢、鉬、鈧、釔、鋯、鉿、鉑、銠、釕、錸、鎵、銦等稀貴金屬是國(guó)家戰(zhàn)略高科技產(chǎn)業(yè)不可替代的關(guān)鍵基礎(chǔ)原材料，在電子、機(jī)械、能源、航空航天、原子能和醫(yī)療等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。美國(guó)、歐盟和日本均將其列入重要戰(zhàn)略金屬而限制出口。我國(guó)稀貴金屬資源非常有限，僅占全球儲(chǔ)量的0.39%，對(duì)外依存度高。由于上述稀貴金屬都屬于過(guò)度金屬元素，在元素周期表位置緊鄰，且受鑭系收縮效應(yīng)影響，溶解態(tài)稀貴金屬離子半徑相近、化學(xué)共性多、性質(zhì)高度相似導(dǎo)致分離極其困難，鎢/鉬、鉭/鈮、鋯/鉿、鈧/釔等相似元素的深度分離一直是困擾冶金界的重要技術(shù)難題。目前，溶解態(tài)稀貴金屬分離方法主要包括化學(xué)沉淀法、離子交換法、溶劑萃取法等。

化學(xué)沉淀法：通過(guò)離子的選擇性沉淀實(shí)現(xiàn)浸出液中有價(jià)金屬的分離回收，主要包括中和沉淀、硫化沉淀和鈣/銨鹽沉淀等。王存錦等（CN110106358A）采用錳/鐵鹽混合沉淀劑從高鎢高鉬鎢鉬酸鹽溶液中沉淀分離鎢鉬，可以實(shí)現(xiàn)高鎢高鉬鎢鉬酸鹽溶液中鎢鉬的初步分離。姚素玲等（CN102586607A）采用沉淀-絡(luò)合法從失效鉑合金網(wǎng)中提取鉑、銠、鈀，可以分步提取合金中的鉑、銠。該法適合處理高濃度稀貴金屬浸出液，對(duì)低濃度的浸出液選擇性分離效果差，難以實(shí)現(xiàn)高相似金屬深度分離，且沉淀過(guò)程中化學(xué)試劑消耗大，產(chǎn)生大量污泥容易造成二次污染。

離子交換法：依據(jù)離子交換樹(shù)脂對(duì)金屬離子吸附性能的差異實(shí)現(xiàn)有價(jià)元素的分離回收。王永平（CN105441679A）、曹佐英（CN109534403A）等采用離子交換法進(jìn)行鎢鉬分離，首先將鉬硫化得到硫代鉬酸鹽，再用弱堿性陰離子交換樹(shù)脂進(jìn)行離子交換吸附硫代鉬酸鹽，得到鎢酸鹽溶液。郭永忠等（CN104496076A）采用離子交換法處理鉭鈮濕法冶煉廢水，實(shí)現(xiàn)了廢水中有價(jià)組元的分離回收。離子交換法生產(chǎn)規(guī)模小、效率低、操作成本高等缺點(diǎn)嚴(yán)重限制其在稀貴金屬分離領(lǐng)域的規(guī)?；I(yè)應(yīng)用。

溶劑萃取法：根據(jù)金屬離子在水相和有機(jī)相之間分配系數(shù)的差異而實(shí)現(xiàn)金屬離子的選擇性分離。李大炳等（CN106929695A）采用多級(jí)逆流萃取-反萃工藝，實(shí)現(xiàn)浸出液中鋯鉿的高效分離。鐘暉等（CN109022777A）研發(fā)出一種包括酸化后仲辛醇或酸化后MIBK的鉭鈮萃取劑，能夠提高鉭鈮的一次萃取率。溶劑萃取法工藝流程復(fù)雜，理論收率與萃取級(jí)數(shù)間存在矛盾平衡，通常需要串級(jí)萃取強(qiáng)化傳質(zhì)才能實(shí)現(xiàn)金屬離子深度分離。

上述溶解態(tài)高相似金屬稀貴金屬分離方法存在選擇性差、成本高、流程復(fù)雜等缺點(diǎn)，且當(dāng)溶液中金屬離子濃度較低時(shí)，分離效率極低，難以實(shí)現(xiàn)深度分離。因此，研究溶解態(tài)高相似稀貴金屬的選擇性深度分離技術(shù)，對(duì)我國(guó)稀貴金屬清潔分離與回收利用具有重要戰(zhàn)略意義。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有溶解態(tài)高相似稀貴金屬分離技術(shù)存在選擇性差、成本高、流程復(fù)雜等問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種基于浮游萃取的溶解態(tài)高相似稀貴金屬深度富集分離方法，該方法采用浮萃藥劑對(duì)難分離稀貴金屬鎢/鉬、鉭/鈮、鋯/鉿、鈧/釔、鉑/銠、釩/鉻、釕/錸、鎵/銦進(jìn)行選擇性調(diào)控，通過(guò)浮游萃取對(duì)特定離子深度富集，并經(jīng)過(guò)反萃過(guò)程高效分離高富集比稀貴金屬溶液，最終實(shí)現(xiàn)溶解態(tài)高相似稀貴金屬的選擇性富集與高效分離。

為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：