TOPO与高位阻β-二酮对氨性溶液中锌的萃取研究

论文摘要

资源不足已成为我国有色冶金工业持续发展严重的制约因素,加强低品位矿的有效利用、提高资源利用率已成为我国经济发展的重大战略需求。云南兰坪氧化锌矿是世界级大型铅锌矿,但其品位低、选冶加工困难、钙镁含量高。传统的酸浸工艺无法经济的开发利用该氧化锌矿,而“氨浸-萃取-酸性电积”工艺是处理兰坪低品位氧化锌矿目前最切实可行的工艺路线。本文针对“氨浸-萃取-酸性电积”中的核心工艺萃取进行了研究。在接近于工业生产的条件下,采用三辛基氧化磷（TOPO）与自制的1-（4’-十二烷基）苯基-3-叔丁基-1,3-二酮（以下简称高位阻p-二酮）对氨-硫酸铵溶液中锌的萃取进行了系统的研究。同时,采用该协萃体系对兰坪低品位高碱性脉石型氧化锌矿进行了“氨浸-萃取-酸性电积”实验室放大实验。最后,对该萃取剂在氨-硫酸铵和氨-醋酸铵两种不同氨性体系中锌的萃取进行了研究。结果表明,以Zn2+-NH3-S042--H20氨性溶液为被萃水相,TOPO与高位阻β-二酮对氨-硫酸铵溶液中锌的萃取具有良好的协萃效果。在该萃取体系中,锌的萃取率随相比（O/A）的增大而增大,随被萃水相总氨浓度和被萃水相pH值的升高而降低,而与被萃水相中锌离子浓度无关。采用锌氨模拟溶液和兰坪低品位氧化锌矿氨浸净化液作为被萃水相、萃取流程为两级萃取一级反萃时两级萃取率分别为86%和85%,反萃率均为85%。同时,在氨-硫酸铵体系中TOPO与高位阻p-二酮的协同萃取系数为3.98。在氨-醋酸铵体系中TOPO与该高位阻p-二酮对锌的萃取则没有明显的协萃效应。通过斜率法可得,高位阻p-二酮在氨-硫酸铵和氨-醋酸铵溶液中萃取锌时萃合物组成均为ZnA2；TOPO与高位阻p-二酮的协萃体系在氨-硫酸铵溶液中萃取锌时萃合物组成为ZnA2B.高位阻p-二酮和高位阻p-二酮与TOPO的协萃体系对锌的分配比在氨-硫酸铵体系中均明显高于在氨-醋酸氨体系中。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 文献综述
• 1.1 引言
• 1.2 锌的资源
• 1.3 溶剂萃取中锌萃取剂的研究现状
• 1.3.1 酸性萃取剂
• 1.3.2 碱性萃取剂
• 1.3.3 中性萃取剂
• 1.3.4 螯合萃取剂
• 1.3.5 协同萃取技术
• 1.4 溶剂萃取机理的研究
• 1.5 本研究的必要性及拟开展的工作
• 1.5.1 本文研究的目的和必要性
• 1.5.2 本文拟开展的工作
• 第二章 氨性体系中协同萃取锌的研究
• 2.1 引言
• 2.2 主要试剂与仪器
• 2.2.1 主要试剂
• 2.2.2 主要仪器
• 2.3 实验部分
• 2.3.1 溶液的配制
• 2.3.2 萃取实验方法
• 2.4 结果与讨论
• 2.4.1 萃取平衡时间的测定
• 2.4.2 饱和萃取容量的测定
• 2.4.3 TOPO与高位阻β-二酮的协萃作用
• 2.4.4 相比（O/A）对锌萃取率的影响
• 2.4.5 总氨浓度对锌萃取率的影响
• 2.4.6 被萃水相锌离子浓度对锌萃取率的影响
• 2.4.7 被萃水相pH值对锌萃取率的影响
• 2.4.8 分离系数的测定
• 2.4.9 萃取剂循环使用性能试验
• 2.4.10 两级逆流萃取一级反萃实验室放大循环试验
• 2.5 本章小结
• 第三章 氨浸-萃取-酸性实验室放大试验
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 实验原料
• 3.2.2 浸出剂的配制
• 3.2.3 氨浸-萃取-酸性电积实验步骤
• 3.3 结果与讨论
• 3.4 本章小结
• 第四章 不同氨性体系中锌的萃取研究
• 4.1 引言
• 4.2 实验方法
• 4.2.1 实验原料
• 4.2.2 实验主要仪器
• 4.2.3 萃取实验研究方法
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 反应原理
• 4.3.2 实验结果与讨论
• 4.4 本章小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间主要的研究成果