一種萃取法回收提取鉑的協(xié)同萃取體系的制作方法
【專利摘要】一種基于溶劑萃取法提取回收鉑的協(xié)同萃取體系屬于資源回收【技術(shù)領(lǐng)域】。其特征在于：采用磷酸三丁酯TBP為萃取劑，2-甲氧基苯基硫脲為協(xié)同萃取溶劑，用異戊醇作為稀釋劑，組成協(xié)萃體系；向含鉑料液中加入2-甲氧基苯基硫脲-鹽酸溶液，調(diào)節(jié)酸度即H+濃度至3～5mol/L，并置于30～45℃的恒溫水浴中2～4min，冷卻得到含鉑濃度為0.01～5μg/ml的萃取水相；量取定量TBP，用異戊醇稀釋成濃度為0.5～2mol/L的液體，作為萃取的有機(jī)相；將有機(jī)相與水相料液按照體積比1：1～1：10加入到分液漏斗中，然后振蕩，30s～2min后取出靜置分液，將分液后的有機(jī)相進(jìn)行反萃。本發(fā)明在提高鉑的萃取效率的同時，降低成本、減少污染，以達(dá)到高效經(jīng)濟(jì)環(huán)保的效果。
【專利說明】一種萃取法回收提取鉑的協(xié)同萃取體系【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于鉬回收提取的溶劑萃取體系，利用協(xié)同萃取進(jìn)行鉬的回收，屬于資源回收【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會的進(jìn)步，人們對貴金屬鉬的需求量越來越大，我國是世界鉬資源的使用大國，但是我國鉬資源奇缺，礦產(chǎn)鉬的供應(yīng)量少，缺口巨大，鉬的供應(yīng)主要靠進(jìn)口解決，突出的顯示了我國鉬資源保證度的不足。
[0003]鉬族金屬在地殼中的儲量稀少，其二次資源中鉬族金屬的品位與原生鉬礦相比品位較高。從二次資源中回收鉬可以彌補(bǔ)部分供應(yīng)不足。隨著各領(lǐng)域的發(fā)展，產(chǎn)生的含鉬二次資源也在不斷增加。如何妥善有效地處理處置含鉬二次資源并力求使其資源化，已成為伴隨我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展而產(chǎn)生的一個重大課題。
[0004]傳統(tǒng)的以沉淀為主的鉬族金屬分離提取工藝過程冗長、收率低、成本高、操作麻煩，自從溶劑萃取分離工藝顯露出其優(yōu)越性之后，應(yīng)用該法提取和純化鉬族金屬引起了人們的極大重視。溶劑萃取技術(shù)由具有工藝簡化、分離效果好、貴金屬收率高、生產(chǎn)操作安全、對各種物料的適用性和靈活性較大、處理容量大、易實(shí)現(xiàn)自動化等優(yōu)點(diǎn)被國內(nèi)外學(xué)者公認(rèn)為是分離提取鉬族金屬的高新技術(shù)。
[0005]在溶劑萃取體系中，若含有兩種或兩種以上萃取劑或萃取溶劑，則稱為二元或多元萃取體系。在二元或多 元萃取體系中，當(dāng)金屬離子的分配比Dtt,顯著大于每一萃取劑在相同實(shí)驗(yàn)條件下單獨(dú)使用時的分配比之和Dwn時，則這一體系具有協(xié)同效應(yīng)。有協(xié)同效應(yīng)體系的萃取率明顯提聞，稱為協(xié)萃體系。
[0006]對于萃鉬的協(xié)同萃取體系的專利研究不多，陳淑群等通過文獻(xiàn)研究了苯基硫脲-磷酸三丁酯-醋酸丁醋體系對鉬萃取作用，并利用紅外光譜和吸收光譜研究了萃合物可能的結(jié)構(gòu)和協(xié)萃取機(jī)理。但是這一體系使用的苯基硫脲成本較高，毒性較大，實(shí)驗(yàn)過程中對人體及環(huán)境的影響較大；且在濃度高時產(chǎn)生的濁液現(xiàn)象嚴(yán)重，甚至呈沉淀狀態(tài)；采用醋酸丁酯為稀釋劑，萃取結(jié)束時分相速度慢，萃取效率一般。
[0007]上述現(xiàn)有技術(shù)存在如下問題:
[0008]( I)使用的協(xié)萃溶劑成本較高，毒性較大，在溶液配制及萃余液的消解反應(yīng)中對人體及環(huán)境影響較大；
[0009](2)在協(xié)萃溶劑及鉬濃度高時產(chǎn)生的濁液現(xiàn)象嚴(yán)重，甚至呈沉淀狀態(tài)，不利于液-液萃取，對料液中鉬濃度有一定局限性；
[0010](3)所采用的稀釋劑在萃取結(jié)束時分相速度相對較慢，影響萃取效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的目的在于提供一種可以避免現(xiàn)有體系中描述的問題的新的協(xié)萃體系，在提高鉬的萃取效率的同時，降低成本、減少污染，以達(dá)到高效經(jīng)濟(jì)環(huán)保的效果。[0012]本發(fā)明采用TBP為萃取劑，2-甲氧基苯基硫脲為協(xié)同萃取溶劑，用異戊醇作為稀釋劑萃取回收金屬鉬。
[0013]一種基于溶劑萃取法提取回收鉬的協(xié)同萃取體系，其特征在于:采用磷酸三丁酯TBP為萃取劑，2-甲氧基苯基硫脲為協(xié)同萃取溶劑，用異戊醇作為稀釋劑，組成協(xié)萃體系，對鉬進(jìn)行提取回收；操作步驟如下:
[0014](1)向含鉬料液中加入2-甲氧基苯基硫脲-鹽酸溶液，調(diào)節(jié)酸度即H+濃度至3~5mol/L,并置于30~45°C的恒溫水浴中2~4min,冷卻得到含鉬濃度為0.01~5μ g/ml的萃取水相；
[0015](2)量取定量TBP，用異戊醇稀釋成濃度為0.5~2mol/L的液體，作為萃取的有機(jī)相；
[0016](3)將有機(jī)相與水相料液按照體積比1:1~1:10加入到分液漏斗中，然后振蕩，30s~2min后取出靜置分液得到萃余液和分液后的有機(jī)相,將分液后的有機(jī)相進(jìn)行反萃得到反萃液和反萃后的有機(jī)相。
[0017]進(jìn)一步，所述2-甲氧基苯基硫脲-鹽酸溶液的鹽酸濃度為1.5~7mol/L，其中協(xié)萃溶劑2-甲氧基苯基硫脲的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%~1%。
[0018]進(jìn)一步，反萃后的有機(jī)相多次循環(huán)使用。
[0019]將步驟(3)中得到的萃余液及反萃液經(jīng)消解處理，并通過ICP測試得出萃取結(jié)果。
[0020]本發(fā)明所述萃取體系具有顯著的協(xié)同效應(yīng)，屬于協(xié)同萃取體系；
[0021]所述協(xié)同萃取溶劑為2-甲氧基苯基硫脲，稀釋劑為異戊醇；
[0022]所述協(xié)同萃取溶劑2-甲氧基苯基硫脲存在于萃取水相中，即要先與含鉬料液混合反應(yīng)；
[0023]所述2-甲氧基苯基硫脲-鹽酸溶液的鹽酸濃度為1.5~7mol/L，其中2_甲氧基苯基硫脲的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%~1%，且溶液配制時在35~45°C水浴攪拌利于溶解；
[0024]所述萃取體系中的鉬是呈二價Pt (II)形成絡(luò)合物被萃??；
[0025]所述料液酸度采用采用鹽酸(HCl)進(jìn)行調(diào)節(jié)，或者同時加入硫酸(H2SO4)進(jìn)行輔助調(diào)節(jié)；
[0026]所述反萃是采用硫脲的水溶液，其中硫脲的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.2%~5%。
[0027]所述消解反應(yīng)采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%~30%H202，反應(yīng)在恒溫水浴中進(jìn)行，溫度設(shè)定在60 ~80°C，時間 10 ~35min。
[0028]本發(fā)明優(yōu)勢體現(xiàn)在:
[0029](1)采用新的協(xié)同萃取溶劑，組成新的協(xié)同萃取體系，能顯著提高萃取率，萃取率在99.9%以上；
[0030](2)采用2-甲氧基苯基硫脲作為協(xié)萃溶劑，降低成本，既可保持溶液液態(tài)程度，減少濁液，又可提高萃取率，并能減少環(huán)境污染；
[0031](3)采用異戊醇作為稀釋劑，可提高有機(jī)相與水相的分相速度，提高萃取效率；
[0032](4)本發(fā)明體系操作過程簡單，設(shè)備要求低，萃取效果好，適用性和靈活性較大。
【具體實(shí)施方式】
[0033]以下結(jié)合具體實(shí)例，在實(shí)驗(yàn)中對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的說明。[0034]1.萃取水相原液的配制:
[0035]在實(shí)驗(yàn)室中，用鉬標(biāo)準(zhǔn)液配制50 μ g/ml的鉬工作液(介質(zhì)為2mol/L的HCl)；
[0036]在45°C恒溫水浴磁力攪拌，以6mol/L的HCl溶液溶解2_甲氧基苯基硫脲，2_甲氧基苯基硫脲質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4%，得到0.4%2-甲氧基苯基硫脲(6mol/L HCl)溶液；
[0037]實(shí)驗(yàn)中，每組萃取實(shí)驗(yàn)用水相25ml，以一組為例配制如下:
[0038]用移液槍取50 μ g/ml的Pt工作液lml，0.4%的2_甲氧基苯基硫脲(6mol/L HCl)溶液15ml，為調(diào)節(jié)酸度([H+])為4mol/L，加入7ml去離子水，加入4mol/L的HCl溶液2ml，然后置于45°C恒溫水浴5min，冷卻即得水相原液，體積25ml。
[0039]2.有機(jī)相的配制:
[0040]由于協(xié)同萃取溶劑先與含鉬料液混合反應(yīng)，所以實(shí)際操作中有機(jī)相即由稀釋劑異戊醇稀釋萃取劑TBP得到。按照相比1:1進(jìn)行萃取，所以每組實(shí)驗(yàn)有機(jī)相亦為25ml，組成為lmol/LTBP-異戊醇。
[0041]3.協(xié)同萃取:
[0042]室溫下取配制好的水相及有機(jī)相各25ml于50ml的分液漏斗中，放置在調(diào)速振蕩器上進(jìn)行萃取反應(yīng)，時間lmin。萃取結(jié)束后，取出靜置分液，得到萃余液，而有機(jī)相留在分液漏斗中；
[0043]4.反萃取:
[0044]配制質(zhì)量百分比濃度為2%的硫脲水溶液，用移液槍取25ml于步驟3分液后的分液漏斗中，與其中的有機(jī)相進(jìn)行反萃實(shí)驗(yàn)，振蕩時間Imin,反萃結(jié)束后分液,得到反萃液及反萃后的有機(jī)相。
[0045]反萃后的有機(jī)相繼續(xù)用在步驟3中進(jìn)行萃取，多次循環(huán)使用；
[0046]5.消解及測試:
[0047]將3、4得到的萃余液及反萃液各取5ml分別于試管中，各加入5ml的15%H202，并置于60°C水浴進(jìn)行消解處理，以分解消除其中的有機(jī)物，至不再有氣泡產(chǎn)生，之后進(jìn)行ICP測試得到結(jié)果。
[0048]6.實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
[0049]為體現(xiàn)本體系的協(xié)萃效應(yīng)，在相同條件下做了不含協(xié)萃溶劑的實(shí)驗(yàn)。經(jīng)ICP測試的數(shù)據(jù)分析可以看出，本體系萃取效果顯著，萃取率在99.9%以上，具有顯著的協(xié)同效應(yīng)；且分相快速，30s即可完成分相。反萃率在99.5%以上。
[0050]新體系能很好的 提取回收鉬，環(huán)境污染小，是一種更經(jīng)濟(jì)高效環(huán)保的協(xié)同萃取體系O
【權(quán)利要求】
1.一種基于溶劑萃取法提取回收鉬的協(xié)同萃取體系，其特征在于:采用磷酸三丁酯TBP為萃取劑，2-甲氧基苯基硫脲為協(xié)同萃取溶劑，用異戊醇作為稀釋劑，組成協(xié)萃體系，對鉬進(jìn)行提取回收；操作步驟如下: (1)向含鉬料液中加入2-甲氧基苯基硫脲-鹽酸溶液，調(diào)節(jié)酸度即H+濃度至3~5mol/L,并置于30~45°C的恒溫水浴中2~4min，冷卻得到含鉬濃度為0.01~5 μ g/ml的萃取水相； (2)量取定量TBP，用異戊醇稀釋成濃度為0.5~2mol/L的液體，作為萃取的有機(jī)相； (3)將有機(jī)相與水相料液按照體積比1:1~1:10加入到分液漏斗中，然后振蕩，30s~2min后取出靜置分液得到萃余液和分液后的有機(jī)相，將分液后的有機(jī)相進(jìn)行反萃得到反萃液和反萃后的有機(jī)相。
2.如權(quán)利要求1所述的基于溶劑萃取法提取回收鉬的協(xié)同萃取體系，其特征在于所述2-甲氧基苯基硫脲-鹽酸溶液的鹽酸濃度為1.5~7mol/L，其中協(xié)萃溶劑2-甲氧基苯基硫脲的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%~1%。
3.如權(quán)利要求1所述的基于溶劑萃取法提取回收鉬的協(xié)同萃取體系，其特征在于所述反萃后的有機(jī)相多次循環(huán)使用。
4.如權(quán)利要求1所述的基于溶劑萃取法提取回收鉬的協(xié)同萃取體系，其特征在于將步驟(3)中得到的萃余液及反萃液經(jīng)消解處理，并通過ICP測試得出萃取結(jié)果；所述消解反應(yīng)采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%~30%的 H2O2,反應(yīng)在恒溫水浴中進(jìn)行，溫度60~80°C，時間10~35min。
【文檔編號】C22B3/40GK103805784SQ201410075254
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年3月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月3日
【發(fā)明者】聶祚仁, 席曉麗, 孫曉凱, 宋姍姍, 張力文 申請人:北京工業(yè)大學(xué)