一種從鉬精礦加壓浸出液回收鉬、錸的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種從鉬精礦加壓浸出液萃取分離回收鉬、錸的方法。采用兩段萃取從含鉬、錸的鉬精礦加壓浸出液中分離鉬和錸，第一段萃取錸，加入低濃度萃取劑、相調(diào)節(jié)劑和稀釋劑，經(jīng)混合、分相后即可將錸萃入有機(jī)相，而與留在萃余液中鉬分離，負(fù)載錸的有機(jī)相用氨水為反萃劑反萃得到錸酸銨溶液；第二段從第一段萃錸后的萃余液進(jìn)一步萃取鉬，加入高濃度萃取劑、相調(diào)節(jié)劑和稀釋劑，經(jīng)混合、分相后即可將鉬萃入有機(jī)相，而與留在萃余液中銅等雜質(zhì)分離，負(fù)載鉬的有機(jī)相用氨水為反萃劑反萃得到鉬酸銨溶液。本發(fā)明為從鉬精礦加壓浸出液分離回收鉬、錸提供了一種經(jīng)濟(jì)簡便、快速有效、環(huán)境友好的方法，工藝流程短，易于工業(yè)化應(yīng)用。
【專利說明】一種從鉬精礦加壓浸出液回收鉬、錸的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鑰和錸的濕法冶金領(lǐng)域，具體地說，涉及一種從鑰精礦加壓浸出液萃取回收鑰、錸的方法。
【背景技術(shù)】 [0002]鑰是一種非常重要的稀有金屬，因其高強(qiáng)度、高熔點(diǎn)、耐研磨和耐腐蝕等優(yōu)異的物化性能而廣泛應(yīng)用于冶金、化工、軍事、電子、生物醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、環(huán)保和宇航等領(lǐng)域，成為國民經(jīng)濟(jì)中重要的原料和不可替代的戰(zhàn)略物資。錸因其具有自身的催化性、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)異特性，主要用于石油冶煉催化劑、熱電合金、電子管結(jié)構(gòu)材料、航天航空特殊合金、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域。
[0003]輝鑰礦是鑰的最主要的礦石來源，同時也是已知含錸最高的礦物。將鑰礦石球磨、浮選可得到鑰精礦。加壓浸出工藝是在礦漿狀態(tài)下將鑰精礦氧化轉(zhuǎn)化為鑰的氧化物或鹽，避免了傳統(tǒng)的鑰精礦冶煉工藝的焙燒工序，從而有效解決了 SO2氣體的環(huán)境污染問題，而且在加壓條件下由于反應(yīng)溫度升高和礦漿中參加反應(yīng)的氣體濃度加大而大大改善了反應(yīng)的動力學(xué)條件，使礦物濕法分解過程加速進(jìn)行。反應(yīng)過程中，MoS2被氧化成鑰酸，由于生成的鑰酸在水中溶解度小(1.82g/L)，過飽和的鑰酸溶液會沉淀出水合三氧化鑰，隨著生成硫酸濃度越高，鑰酸溶解度有所增大。一般情況下，約有80~85%的鑰以水合三氧化鑰形式進(jìn)入渣中，其余的鑰以MoO2(SO4)或Mo2O5(SO4)的形式存在溶液中；同時，錸則全部以Re04_的形態(tài)進(jìn)入浸出液。
[0004]鑰、錸進(jìn)入加壓浸出液后，需采用適當(dāng)?shù)姆椒▽㈣€、錸提取出來，以進(jìn)行有效利用。溶液中鑰、錸分離提取的方法主要包括溶劑萃取法、離子交換法、萃淋樹脂吸附法、液膜法和活性炭吸附法。其中，溶劑萃取法在鑰錸的分離富集方法中占據(jù)很重要地位。
[0005]鄒振球等(礦業(yè)工程，2002，22 (I): 79~82)用N235作萃取劑，控制有機(jī)相及相比條件為30% N235-40%仲辛醇一煤油，0/A為1:2的情況下，料液酸度在硫酸濃度為0.5~4mol/L范圍內(nèi)共萃由硫酸浸出的鑰焙砂中的鑰和錸，鑰、錸的萃取率分別達(dá)到98.5%，97.5%,經(jīng)反萃后鑰、錸由離子交換樹脂進(jìn)行分離。
[0006]鄧解德(中國鑰業(yè)，1999，23 (2):32)研究了從含鑰廢液中萃取回收錸的工藝條件。首先采用15% 7301-2.5%仲辛醇一煤油萃取劑，反應(yīng)溫度為30°C左右，相比0/A為1:2的條件下共萃鑰、錸，鑰、錸的單級萃取率均在94%以上。然后用NaOH反萃，當(dāng)反萃液的pH值大于9時，錸、鑰的反萃接近完全。從含鑰、錸的堿性反萃液中提錸，采用伯胺-中性磷混合協(xié)萃劑，在pH值7~10的范圍內(nèi)選擇性的萃取錸，錸的單級萃取率可達(dá)98%以上。
[0007]汪小琳等(化學(xué)試劑，1995，17(3): 143~146)對酮類試劑萃取分離錸進(jìn)行了研究，研究發(fā)現(xiàn)萃取分離能力為:丙酮》二苯甲酮>環(huán)己酮，萃取劑起作用的官能團(tuán)是醛基，氧原子上有兩對未成鍵電子，電子密度大，從而對金屬離子化合物有一定的結(jié)合能力。因此含氧萃取劑的結(jié)構(gòu)對萃取能力有明顯影響。研究顯示含氧萃取劑對徠的萃取分離能力的次序?yàn)?酮〉酯〉醚。堿性體系中用丙酮作萃取劑，用量為20mL，K0H濃度為5mol/L，用量為IOmL, Mo/Re為I~80，振搖5min，靜置5min，丙酮對錸的萃取率達(dá)99 %以上，而對鑰幾乎不萃取，有極高的分離能力，能有效分離鑰、錸。
[0008]已有報道的研究或是從堿性溶液中單獨(dú)萃取分離錸、鑰中的一種，或是將錸鑰共萃后再通過離子交換、萃取等手段進(jìn)行分離，操作繁冗，工藝流程長。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種高效、經(jīng)濟(jì)、快速的從鑰精礦加壓浸出液中高效萃取回收鑰、錸的方法，該方法適合工業(yè)化應(yīng)用。
[0010]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0011]一種從鑰精礦加壓浸出液回收鑰、錸的方法，包括以下步驟:
[0012]1)采用由低濃度萃取劑-相調(diào)節(jié)劑-稀釋劑組成的有機(jī)相對含鑰、錸的鑰精礦加壓浸出液進(jìn)行萃取，得到負(fù)載錸的有機(jī)相和含鑰的萃余液，負(fù)載錸的有機(jī)相用氨水進(jìn)行反萃，得到錸酸銨溶液； [0013]2)將步驟1)得到的含鑰萃余液和由高濃度萃取劑-相調(diào)節(jié)劑-稀釋劑組成的有機(jī)相充分接觸進(jìn)行萃取，鑰萃入有機(jī)相，負(fù)載鑰有機(jī)相用氨水反萃，得到鑰酸銨溶液。
[0014]在一些具體實(shí)施方案中，所述含鑰的鑰精礦加壓浸出液包括輝鑰精礦加壓浸出液、鎳鑰精礦加壓浸出液、銅鑰精礦加壓浸出液或其它硫化鑰精礦加壓浸出液。
[0015]在一些具體實(shí)施方案中，所述含鑰的鑰精礦加壓浸出液中鑰離子濃度為1.0~50g/L,錸離子濃度為0.01~0.5g/L, H.濃度為0.4~6mol/L。
[0016]在一些具體實(shí)施方案中，所述萃取劑為三烷基胺(N235)、相調(diào)節(jié)劑為異辛醇、稀釋劑為煤油。
[0017]在一些具體實(shí)施方案中，萃取時水相與有機(jī)相的體積比為10:1~1: 1，反萃取時水相與有機(jī)相的體積比為1:1~10:1。
[0018]在一些具體實(shí)施方案中，所述低濃度萃取劑的體積占有機(jī)相總體積的百分?jǐn)?shù)在
0.1 %~2 %之間，高濃度萃取劑的體積占有機(jī)相總體積的百分?jǐn)?shù)在6 %~60 %之間。
[0019]在一些具體實(shí)施方案中，所述萃取和反萃既可是單級過程，又可是多級逆流過程，萃取級數(shù)最大可為12級，反萃級數(shù)最大可為18級。
[0020]在一些具體實(shí)施方案中，反萃后有機(jī)相直接返回萃取。
[0021 ] 與已有技術(shù)方案相比，本發(fā)明具有以下有益效果:本發(fā)明的方法通過對萃取劑濃度的控制巧妙地實(shí)現(xiàn)錸、鑰的分離，在低濃度萃取劑時萃取分離錸，在高萃取劑濃度時萃取分離鑰，且無需添加中和劑而可直接從酸性加壓浸出液中直接萃取錸和鑰，從而較大幅度簡化了操作，降低了生產(chǎn)成本；錸、鑰萃取回收率高，可達(dá)98%以上，工藝簡單，操作簡便，具有廣闊推廣應(yīng)用前景。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。但下述的實(shí)例僅僅是本發(fā)明的簡易例子，并不代表或限制本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍，本發(fā)明的權(quán)利范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。
[0023]實(shí)施例1
[0024]對于含Mo9.07g/L、Re0.07g/L和游離H+3.5mol/L的鑰精礦加壓浸出液，首先采用低濃度N235萃錸，加入體積組成為0.5% N235-10%異辛醇-89.5%磺化煤油的有機(jī)相，在有機(jī)相與水相相比(Ο/A)為1:2的條件下進(jìn)行7級逆流萃取，Re的萃取率為98.1%, Re、Mo的分離系數(shù)達(dá)到870，負(fù)載Re的有機(jī)相用5%的氨水作反萃劑在相比(Ο/A)為8:1條件下進(jìn)行I級反萃取，Re的反萃率接近100%，得到錸酸銨溶液；萃錸后得到萃余液再采用高濃度的N235萃鑰，加入體積組成為20% N235-5%異辛醇-75%磺化煤油的有機(jī)相，在有機(jī)相與水相相比(Ο/A)為1:2的條件下進(jìn)行2級逆流萃取，Mo的萃取率為99.2%，負(fù)載Mo的有機(jī)相用15%的氨水作反萃劑在相比(Ο/A)為2:1條件下進(jìn)行2級逆流反萃取,Mo的反萃率為98%,得到鑰酸銨溶液；反萃后有機(jī)相直接返回萃取。
[0025]實(shí)施例2
[0026]對于含Mo8.52g/L、Re0.01g/L和游離H+2.8mol/L的鑰精礦加壓浸出液，首先采用低濃度N235萃錸，加入體積組成為0.1 % N235-5%異辛醇-94.9%磺化煤油的有機(jī)相，在有機(jī)相與水相相比(0/A)為1:3的條件下進(jìn)行3級逆流萃取，Re的萃取率為97.6%，Re、Mo的分離系數(shù)達(dá)到1500，負(fù)載Re的有機(jī)相用10%的氨水作反萃劑在相比(0/A)為10:1條件下進(jìn)行3級反萃取，Re的反萃率接近100%，得到錸酸銨溶液；萃錸后得到萃余液再采用高濃度的N235萃鑰，加入體積組成為15% N235-5%異辛醇-80%磺化煤油的有機(jī)相，在有機(jī)相與水相相比(0/A)為1:3的條件下進(jìn)行2級逆流萃取，Mo的萃取率為98.9%，負(fù)載Mo的有機(jī)相用15%的氨水作反萃劑在相比(0/A)為3:1條件下進(jìn)行3級逆流反萃取,Mo的反萃率為99.3%,得到鑰酸銨溶液；反萃后有機(jī)相直接返回萃取。
[0027]實(shí)施例3[0028]對于含Mol.00g/L、Re0.02g/L和游離H+0.4mol/L的鑰精礦加壓浸出液，首先采用低濃度N235萃錸，加入體積組成為0.4% N235-5 %異辛醇-94.6 %磺化煤油的有機(jī)相，在有機(jī)相與水相相比(0/A)為1:10的條件下進(jìn)行I級逆流萃取，Re的萃取率為96.9%, Re,Mo的分離系數(shù)達(dá)到1240，負(fù)載Re的有機(jī)相用5%的氨水作反萃劑在相比(0/A)為10:1條件下進(jìn)行18級反萃取，Re的反萃率接近100%，得到錸酸銨溶液；萃錸后得到萃余液再采用高濃度的N235萃鑰，加入體積組成為6% N235-5%異辛醇-89%磺化煤油的有機(jī)相，在有機(jī)相與水相相比(0/A)為1:1的條件下進(jìn)行12級逆流萃取，Mo的萃取率為99.7%，負(fù)載Mo的有機(jī)相用10%的氨水作反萃劑在相比(0/A)為10:1條件下進(jìn)行5級逆流反萃取，Mo的反萃率為98.9%,得到鑰酸銨溶液；反萃后有機(jī)相直接返回萃取。
[0029]實(shí)施例4
[0030]對于含Mo50g/L、Re0.5g/L和游離H+6mol/L的鑰精礦加壓浸出液，首先采用低濃度N235萃錸，加入體積組成為2 % N235-8 %異辛醇_90 %磺化煤油的有機(jī)相，在有機(jī)相與水相相比(0/A)為1:1的條件下進(jìn)行12級逆流萃取,Re的萃取率為98.8%,Re>Mo的分離系數(shù)達(dá)到560，負(fù)載Re的有機(jī)相用5%的氨水作反萃劑在相比(0/A)為6:1條件下進(jìn)行5級反萃取，Re的反萃率接近100%，得到錸酸銨溶液；萃錸后得到萃余液再采用高濃度的N235萃鑰，加入體積組成為60% N235-15%異辛醇-25%磺化煤油的有機(jī)相，在有機(jī)相與水相相比(0/A)為1:3的條件下進(jìn)行6級逆流萃取，Mo的萃取率為98.2%，負(fù)載Mo的有機(jī)相用20%的氨水作反萃劑在相比(0/A)為1:1條件下進(jìn)行3級逆流反萃取，Mo的反萃率為99%,得到鑰酸銨溶液；反萃后有機(jī)相直接返回萃取。
[0031]實(shí)施例5[0032]對于含Mo6.58g/L、Re0.lg/L和游離H+2.5mol/L的鑰精礦加壓浸出液，首先采用低濃度N235萃錸，加入體積組成為0.8% N235-8 %異辛醇-91.2%磺化煤油的有機(jī)相，在有機(jī)相與水相相比(0/A)為1:2的條件下進(jìn)行5級逆流萃取，Re的萃取率為99.2%，Re、Mo的分離系數(shù)達(dá)到635，負(fù)載Re的有機(jī)相用10%的氨水作反萃劑在相比(0/A)為4:1條件下進(jìn)行2級反萃取，Re的反萃率接近100%，得到錸酸銨溶液；萃錸后得到萃余液再采用高濃度的N235萃鑰，加入體積組成為20% N235-10%異辛醇_70%磺化煤油的有機(jī)相，在有機(jī)相與水相相比(0/A)為1:2的條件下進(jìn)行I級萃取，Mo的萃取率為98.5%，負(fù)載Mo的有機(jī)相用25%的氨水作反萃劑在相比(0/A)為3:1條件下進(jìn)行I級逆流反萃取，Mo的反萃率為99.2%,得到鑰酸銨溶液；反萃后有機(jī)相直接返回萃取。
[0033]實(shí)施例6
[0034]對于含Mo30g/L、Re0.05g/L和游離H+4.lmol/L的鑰精礦加壓浸出液，首先采用低濃度N235萃錸，加入體積組成為0.5% N235-10%異辛醇-89.5%磺化煤油的有機(jī)相，在有機(jī)相與水相相比(0/A)為1:2的條件下進(jìn)行6級逆流萃取，Re的萃取率為98.6%，Re、Mo的分離系數(shù)達(dá)到655，負(fù)載Re的有機(jī)相用5%的氨水作反萃劑在相比(0/A)為3:1條件下進(jìn)行3級反萃取，Re的反萃率接近100%，得到錸酸銨溶液；萃錸后得到萃余液再采用高濃度的N235萃鑰，加入體積組成為20 % N235-10 %異辛醇_70 %磺化煤油的有機(jī)相，在有機(jī)相與水相相比(0/A)為2:5的條件下進(jìn)行5級逆流萃取，Mo的萃取率為98.1%，負(fù)載Mo的有機(jī)相用15%的氨水作反萃劑在相比(0/A)為2:1條件下進(jìn)行18級逆流反萃取，Mo的反萃率為99.5%,得到鑰酸銨溶液 ；反萃后有機(jī)相直接返回萃取。
【權(quán)利要求】
1.一種從鑰精礦加壓浸出液回收鑰、錸的方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)采用由低濃度萃取劑-相調(diào)節(jié)劑-稀釋劑組成的有機(jī)相對含鑰、錸的鑰精礦加壓浸出液進(jìn)行萃取，得到負(fù)載錸的有機(jī)相和含鑰的萃余液，負(fù)載錸的有機(jī)相用氨水進(jìn)行反萃，得到錸酸銨溶液； 2)將步驟I)得到的含鑰萃余液和由高濃度萃取劑-相調(diào)節(jié)劑-稀釋劑組成的有機(jī)相充分接觸進(jìn)行萃取，鑰萃入有機(jī)相，負(fù)載鑰有機(jī)相用氨水反萃，得到鑰酸銨溶液。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述含鑰、錸的鑰精礦加壓浸出液包括輝鑰精礦加壓浸出液、鎳鑰精礦加壓浸出液、銅鑰精礦加壓浸出液或硫化鑰精礦加壓浸出液。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述含鑰的鑰精礦加壓浸出液中鑰離子濃度為1.0~50g/L,錸離子濃度為0.01~0.5g/L, H+濃度為0.4~6mol/L。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述萃取劑為三烷基胺(N235)、相調(diào)節(jié)劑為異辛醇、稀釋劑為煤油。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，萃取時水相與有機(jī)相的體積比為10: I~I: 1，反萃時水相與有機(jī)相的體積比為1:1~10:1。
6.如權(quán)利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述低濃度萃取劑的體積占有機(jī)相總體積的百分?jǐn)?shù)在0.1%~2%之間，高濃度萃取劑的體積占有機(jī)相總體積的百分?jǐn)?shù)在6%~60%之間。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述萃取和反萃既可是單級過程，又可是多級逆流過程 ，萃取級數(shù)最大可為12級，反萃級數(shù)最大可為18級。
8.如權(quán)利要求1或4或6所述的方法，其特征在于，反萃后有機(jī)相直接返回萃取。
【文檔編號】C22B61/00GK103924081SQ201410175423
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月28日
【發(fā)明者】蔣開喜, 王海北, 張邦勝, 鄒小平, 張磊, 劉三平, 王玉芳, 李賀, 謝鏗, 趙磊, 閆麗 申請人:北京礦冶研究總院