[發(fā)明專利]一種利用雙膦酸萃取劑從鈦白廢酸中提取鈧的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210484885.1
• 申請(qǐng)日: 2022-05-06
• 公開（公告）號(hào): CN114672650B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崔玉;于海銀;孫國(guó)新;王碩;彭修靜;張苗苗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 濟(jì)南大學(xué)
• 主分類號(hào): C22B3/38
• 分類號(hào): C22B3/38;C22B59/00;C22B7/00
• 代理公司: 宿州智海知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 34145
• 代理人: 朱海琳

本申請(qǐng)屬于從鈦白廢酸母液中提取鈧和雙膦酸萃取劑萃取技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用雙膦酸萃取劑從鈦白廢酸中萃取微量鈧的方法。常見的用于鈦白廢酸中萃取鈧的萃取劑，萃取率低，選擇性相對(duì)較差，且易出現(xiàn)三相問(wèn)題。本發(fā)明采用N,N?正辛胺二（亞甲基苯次磷酸）(OADMPPA)為萃取劑，在高酸度的鈦白廢酸中萃取微量鈧，萃取率單次可高達(dá)99.9%。本技術(shù)萃取時(shí)間短，效率高，操作簡(jiǎn)單，污染小，無(wú)乳化現(xiàn)象。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于溶液萃取技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用雙膦酸萃取劑從鈦白廢酸中萃取鈧的方法。

背景技術(shù)

鈧在自然界難以富集，形成獨(dú)立鈧礦物，常與其他礦物伴生，其回收工藝復(fù)雜、回收率低、成本高，導(dǎo)致鈧成為世界上最昂貴的金屬之一，且缺乏可靠的供應(yīng)和高昂的生產(chǎn)成本在一定程度上阻礙了鈧在高端技術(shù)的應(yīng)用。我國(guó)為全球第二大鈦白粉生產(chǎn)國(guó)，全行業(yè)共產(chǎn)出廢酸量約?8?000?kt?/a。其中?Sc?平均質(zhì)量濃度約為?10~20?mg/L，是良好的富鈧二次資源。從提取方法上看主要有溶劑萃取法、固體材料吸附法、液膜萃取法、沉淀法等，其中溶劑萃取法具有操作簡(jiǎn)便、成本低、分離效果好等優(yōu)點(diǎn)，廣泛地應(yīng)用于稀土和稀有金屬分離。

目前，在各類溶劑萃取提鈧技術(shù)或工藝中，P204-TBP-煤油萃取體系占主要地位?！耙环N用P204從含鈧富鐵酸液中萃取鈧的方法”（CN103215447?A）,先采用N235除去含鈧富鐵酸液中的鐵，再采用P204萃取有機(jī)相中的鈧，其中，P204?萃取鈧的能力較強(qiáng)，萃取率可高達(dá)99%，但其選擇性相對(duì)較差，易出現(xiàn)三相問(wèn)題?！耙环N鈦白廢酸中回收鈧的方法”（CN103614560A）以20%P204+7%TBP+73%磺化煤油為萃取體系從鈦白廢酸中回收鈧，能得到純度達(dá)99.78%的鈧，但是回收率僅能達(dá)到70%。“一種從鈦白廢酸和赤泥中選擇性富集鈧的方法”（CN110358937A）采用將P204或P507萃取劑灌注到硅基載體SiO2-P上合成固體吸附劑，從鈦白廢酸和赤泥中選擇性富集鈧，以廢治廢，解決了環(huán)境問(wèn)題，但固體吸附劑擔(dān)載量?jī)H5%~65%，且不可重復(fù)使用，不適合大規(guī)模工廠化使用。“一種從釩鈦鐵尾礦浸出液中萃取鈧的復(fù)合萃取劑，制備方法和萃取方法”（CN113151698?A）采用P204+P507+TTA復(fù)合萃取劑，通過(guò)協(xié)同增效作用，提高鈧的萃取率，萃取率可達(dá)到93%，但分離困難的問(wèn)題依舊存在，且TTA的加入對(duì)眼睛、呼吸系統(tǒng)和皮膚有較大刺激。“一種新型萃取劑從鈦白廢酸中提出氧化鈧的新方法”（CN112095026?A）采用磷酸二辛脂+磷酸三丁酯作萃取劑，分離效果較好，但萃取率最高只能達(dá)到85%，且浸出過(guò)程會(huì)產(chǎn)生大量酸性廢水，造成環(huán)境污染。

發(fā)明內(nèi)容

常用的從鈦白廢酸中萃取鈧的萃取劑為P204（二（2-乙基己基磷酸））、P507（2-乙基己基磷酸單2-乙基己酯）、TBP（磷酸三丁酯）均為單官能團(tuán)萃取劑，普遍存在選擇性不強(qiáng)、易乳化、三相等問(wèn)題，這在很大程度上限制了其在工業(yè)上大規(guī)模的應(yīng)用。本專利發(fā)明了N,N-正辛胺二（亞甲基苯次磷酸）萃取劑在鈦白廢酸中萃取微量鈧的方法。該萃取劑含有兩個(gè)P(O)OH基團(tuán)，能與鈧形成螯合結(jié)構(gòu)，萃取能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于常用萃取劑，且對(duì)鈧有較好選擇性，且該萃取劑不需要預(yù)處理皂化，萃取劑用量較少、萃取速度較快。通過(guò)改變萃取條件，發(fā)現(xiàn)該萃取劑在鈦白廢酸母液中對(duì)鈧有較好的萃取效果，在最優(yōu)萃取條件下，萃取率能達(dá)到99.9%。

本發(fā)明采用一種雙膦酸萃取劑從鈦白廢酸中萃取鈧的方法，按照以下步驟進(jìn)行：

（1）以鈦白廢酸母液為水相。

（2）以稀釋劑配制的雙膦酸萃取劑為有機(jī)相。

（3）將水相與有機(jī)相混合萃取，萃取后的混合溶液經(jīng)分相，得到負(fù)載鈧的有機(jī)相以及含有其他金屬元素的萃余液。

其中，所述的水相中混合金屬離子濃度為1~250?g/L，硫酸濃度為0.5~5?mol/L。

所述的雙膦酸萃取劑為N,N-正辛胺二（亞甲基苯次磷酸），濃度為0.01~1.5?mol/L。