P204萃取稀土分配比的测定及分配比与pH值的关系
P204对Sc3+Fe3+和Al3+萃取
P204对Sc3+、Fe3+和Al3+萃取过程的基础研究摘要为了研究萃取剂P204在不同条件下对Sc3+、Fe3+和Al3+萃取分离效果，试验以磺化煤油为稀释剂，按照一定比例配制含有萃取剂P204和添加剂TBP的有机溶剂，对含有Sc3+、Fe3+和Al3+的混合溶液进行萃取实验。
本实验考察了时间、萃取酸度、P204-TBP-煤油体系不同P204含量、相比等条件对萃取液的影响，通过分析萃取过程对有价元素选择性分离规律的研究。
在萃取液酸度为0.1mol/L，萃取相比为1∶10，萃取有机相为6%P204+4%TBP+90%煤油的条件下，可达ηSc=99.69%，，DSc=2386 ，βSc/Fe=8685，βSc/Al=17146。
为湿法冶金提取有价元素提供提供帮助。
关键词：萃取和反萃；萃取率；P204；分离系数1 试验方案本实验以磺化煤油为稀释剂，按照一定比例配制含有萃取剂P204（磷酸二异辛酯C16H35O4P）和添加剂TBP的有机溶剂，置于分液漏斗当中，在相比O/A=1:10的情况下，向分液漏斗中加入含有Sc3+、Fe3+和Al3+的混合溶液（萃取原液钪离子浓度16.2906 mg/L，铁离子浓度59.8 mg/L，铝离子浓度91.9 mg/L。
），使用多用振荡器振荡至设定的时间后取下，静置、分层，放出下层萃余液，测量其中钪、铁、铝的含量，与萃取之前进行比较，进而得出Sc3+、Fe3+和Al3+的萃取率、分配比和分离系数。
本实验考察了时间、萃取酸度、P204-TBP-煤油体系不同P204含量、相比等条件对萃取液的影响，通过分析萃取过程对有价元素选择性分离规律的研究，确定适合的萃取工艺条件。
2 试验结果2.1. 萃取平衡时间的测定利用25%P204+4%TBP+煤油的均匀混合物，在室温下，取一定量的将含钪溶液用硫酸调节酸度至1mol/L，取一定量原料液放入分液漏斗中，按相比O/A=1∶10，加入萃取有机相后将分液漏斗放在振荡器上振荡，10 min即达到萃取平衡。
稀土萃取工考试高级试卷（上）
稀⼟萃取⼯考试⾼级试卷（上）58.>密度最⼤的⾦属是。
答案：锇（Os）59.>硬度最⼤的天然物质是。
答案：⾦刚⽯60.>化学性质最稳定的⾦属是。
答案：⾦（Au）61.>按体积计算，空⽓中体积最多的⽓体是。
答案：氮⽓（N2）、62.>硬度最⼤的⾦属是。
答案：铬（Cr）63.>密度最⼩的⾦属是。
答案：锂（Li）64.>宇宙中含量（原⼦的摩尔百分数）最⾼的两种元素是。
答案：H、He65.>地壳中含量（质量百分数）最⾼的两种元素是。
答案：O 、Si66.>⼈体中含量（质量百分数）最⾼的两种元素是。
答案：O 、C67.>稀⼟元素中唯⼀的天然放射性元素是。
答案：Po(钜)68.>稀⼟元素中唯⼀能存在于溶液中的+4价离⼦是 .答案：Ce4+69.>由于镧系收缩的影响,同期表镧系以后的元素的原⼦半径和离⼦半径与第五周期的同族元素的原⼦半径和离⼦半径⾮常接近.答案：Hf Ta W 、 Zr Nb Mo70.>Pb的最⾼正化合价为价，⽽常见的化合价为+2价，这种现象是由造成的。
答案：+4、惰性电⼦对效应71.>硫酸焙烧包头矿较为常⽤的⽅法有：。
答案：低温焙烧和⾼温焙烧72.>被萃取的物质是。
答案：先溶于⽔相后来被有机相萃取过去的物质73.>萃余液是指。
答案：萃取分层后的⽔相称为萃余⽔相--萃余液74.>还原三价铕的⽅法有：。
答案：⾦属还原法和电解还原法75.>萃合物是指。
答案：萃取剂与被萃物结合⽣成的化合物76.>电⼦云有确定的形状，d电⼦云是，有⽅向性问题。
答案：哑铃形对称77.>分析⽤氧⽓瓶外表颜⾊是。
答案：天蓝四、计算题（每题5分，共100分）1.>有20M3稀⼟浓度为300克/升，现需稀释到50克/升，问需加多少升⽔？答案：解：C1V1=C2V2 20×300=50V2 V2=300×20/50=120M3120-20=100M3答：需加100M3的⽔2.>请配制3M3，2.5N的化选酸溶液，需9N盐酸多少升加⽔多少升？答案：解：根据质量定律V1N1=V2N2 3×2.5=9N2 V2=3×2.5/9=833（升）V⽔=V-V2=3-0.833=2167（升）答：需9N盐酸833升，加⽔2167升。
硫酸镍分离除杂工艺概述
镍溶液除杂工艺研究进展周晴摘要：针对目前的硫酸镍、氯化镍等镍盐产品标准对镍盐中杂质含量提出了更严格的要求。
以及公司现有工艺对产品中的Cu，Fe，Zn，Ca，Mg，Mn处理不够理想，现介绍国内外镍溶些液中出除去这些杂质的方法和研究现状，并指出今后的发展趋势。
关键词：硫酸镍除杂沉淀溶剂萃取2009年，新的硫酸镍和氯化镍产品标准[1]相继颁布。
硫酸镍新标准取消了原Ｉ类产品合格品等级，对镍、钴、铁、铜、铅、钙、镁及水不溶物的含量进行了调整，增加了钠、锰、镉、汞、铬的指标，删除了硝酸盐、铵沉淀物、氨、氯化物４项指标。
电镀用氯化镍新标准对镍、钴、锌、铁、铜、铅、镉、砷和水不溶物指标也进行了调整，增设了汞、锰2项指标。
新的标准增加了对杂质种类的要求，对杂质含量要求也更加严格，如电镀用硫酸镍，新增了对钠的含量要求，对钙镁的含量也明确给出了限值。
因而对镍溶液除杂工艺也提出了更高要求。
结合镍溶液中常见金属杂质离子的情况，概括了从镍溶液（主要是硫酸镍溶液）中去除杂质离子的方法，并分析了今后的发展趋势。
一、溶剂萃取法除杂工艺溶剂萃取法，作为有色金属分离、提取的一种重要的手段和方法，它具有操作连续化、杂质分离完全、产品质量稳定、金属回收率高、传质速度快、对环境的污染小等优点，是较为理想的净化手段，目前，在有色金属的生产过程中正日益受到人们的重视，其应用领域也正在日益扩大。
因此在硫酸镍的生产工艺上溶剂萃取法也得到了广泛的应用。
硫酸镍除杂常用萃取剂有：P204，P507，除铜萃取剂，Lix84I，N902等现主要以P204和P507的作用机理及分离效果做个论述1.1 P204萃取剂简介P204 的代表产品二-(2- 乙基已基)磷酸是一种烷基磷酸萃取剂，其分子式简式为HR2PO4，它相当于国外的D2EHPA。
P2O4 从20 世纪70 年代开始广泛应用于稀土分离和有色金属冶金中的分离提取，它对钴和铁以及其他杂质元素有着优良的萃取能力，用得较多的是从硫酸溶液中分离铁、铜、锌。
硫酸镍分离除杂工艺概述
镍溶液除杂工艺研究进展周晴摘要：针对目前的硫酸镍、氯化镍等镍盐产品标准对镍盐中杂质含量提出了更严格的要求。
以及公司现有工艺对产品中的Cu, Fe，Zn，Ca，Mg，Mn处理不够理想，现介绍国内外镍溶些液中出除去这些杂质的方法和研究现状，并指出今后的发展趋势。
关键词：硫酸镍除杂沉淀溶剂萃取2009年，新的硫酸镍和氯化镍产品标准[1相继颁布。
硫酸镍新标准取消了原1类产品合格品等级，对银、钻、铁、铜、铅、钙、镁及水不溶物的含量进行了调整，增加了钠、镒、镉、汞、铭的指标，删除了硝酸盐、铵沉淀物、氨、氯化物4项指标。
电镀用氯化镍新标准对银、钻、锌、铁、铜、铅、镉、砷和水不溶物指标也进行了调整，增设了汞、镒2项指标。
新的标准增加了对杂质种类的要求，对杂质含量要求也更加严格，如电镀用硫酸镍，新增了对钠的含量要求，对钙镁的含量也明确给出了限值。
因而对镍溶液除杂工艺也提出了更高要求。
结合镍溶液中常见金属杂质离子的情况，概括了从镍溶液（主要是硫酸镍溶液）中去除杂质离子的方法，并分析了今后的发展趋势。
一、溶剂萃取法除杂工艺溶剂萃取法，作为有色金属分离、提取的一种重要的手段和方法，它具有操作连续化、杂质分离完全、产品质量稳定、金属回收率高、传质速度快、对环境的污染小等优点，是较为理想的净化手段，目前，在有色金属的生产过程中正日益受到人们的重视，其应用领域也正在日益扩大。
因此在硫酸镍的生产工艺上溶剂萃取法也得到了广泛的应用。
硫酸镍除杂常用萃取剂有：P204, P507,除铜萃取剂，Lix84I, N902等现主要以P204和P507的作用机理及分离效果做个论述1.1P204萃取剂简介P204的代表产品二-（2-乙基已基）磷酸是一种烷基磷酸萃取剂，其分子式简式为HR2PO4, 它相当于国外的D2EHPA。
P2O4从20世纪70年代开始广泛应用于稀土分离和有色金属冶金中的分离提取，它对钻和铁以及其他杂质元素有着优良的萃取能力，用得较多的是从硫酸溶液中分离铁、铜、锌。
稀土化学9
图9-5回流萃取流程
（6）萃取比（E）： 串级萃取时，有机相中某组分的质量流量 与水相中该组分的质量流量之比称为该 组分的萃取比。即有机相中被萃物的重 量与平衡水相中该被萃物的重量之比， 它等于分配比与流比的乘积。
（7）萃取率（q）： 萃入有机相中的某组分重量与料液中该组 分总重量之比的百分数。
图9-2错流萃取流程
2）顺流萃取： 有机相和水相同向流动，没有分离效果， 仅对水相被萃组分起富集作用。
3）逆流萃取： 水相料液和空白有机相分别从萃取器两端 流入，以相向流动方式经多次混合分层 完成萃取过程的串级萃取（图9-3）。 其特点：是在分离系数不大的条件下可 获得纯的难萃组分B，有机相耗量较小， 但B的回收率不很高。
1）错流萃取： 料液和有机相同时进入第一级，以后各级 的萃余液仍与新有机相接触的串级萃取 （图9-2）。 其特点：是当分离系数β很大时可获得纯 的难萃组分B ，但难萃组分回收率低，有 机相耗量大，生产中不常用。图中B表示难 萃组分， F为水相料液，S为空白有机相， xi、yi分别表示第 i级萃余液和萃取液。
所用的萃取剂为含氮和含氧的有机化合物。 含氮萃取剂为胺类萃取剂，含氧萃取剂 主要为中性碳氧化合物（如醇、醚、醛、 酮、酯等）和中性磷氧化合物（如三烷 基磷酸等）。 萃取稀土元素时常用的萃取剂为胺类萃取 剂中的季胺盐，如N263等。
表9-3镨钕P204-氯化物或硝酸盐体系中的分配比和分离系数
表9-4 P204萃取钕／钐的分离系数
Байду номын сангаас
酸性磷氧萃取剂在煤油、烷烃、环烷 烃、芳烃等非极性溶剂中呈二聚物存在。 在极性溶剂（如乙酸）中以单体形态存 在。 工业生产中萃取工艺常在室温条件下 进行，但分配比和分离系数与温度有关， 多数条件下，分配比随温度升高而下降 （表9-5）
P204-LA-H_3cit络合体系萃取分离轻稀土元素的研究
P204-LA-H_3cit络合体系萃取分离轻稀土元素的研究稀土是不可再生的重要战略资源,在高新技术材料应用中具有不可替代的重要作用,随着高新技术应用领域对稀土材料需求量的快速增长,刺激了稀土生产规模的不断扩大。
目前工业上单一稀土分离主要采用以P507为主体萃取剂的溶剂萃取工艺,由于该体系存在氨氮皂化废水量大和酸碱消耗高而造成生产成本增高和环境污染问题,因此开发一种绿色环保的萃取分离技术势在必行。
针对上述问题,本文研究了乳酸(LA)和柠檬酸(H3cit)协同络合作用下非皂化P204萃取分离轻稀土元素的新工艺路线,文中以La、Ce、Pr、Nd为研究对象,研究了P2O4-REC13-LA和P204-RECl3-LA-H3cit两种体系中萃取稀土的过程及机理,并讨论了络合剂的回收问题,其研究结果可为萃取分离稀土清洁工艺的开发提供理论基础。
采用紫外-可见分光光度法和红外光谱法对REC13-LA-H3cit体系的水溶液进行了研究,发现REC13-LA水溶液中稀土离子与乳酸根同时生成了1：1和1：2型配合物,即RE(Lac)2+和RE(Lac)2+; REC13-LA-H3cit三元体系中主要存在RE(Lac)2+, RE(H2cit)2+和RE(Lac)(H2cit)+配合物,并推测了以羧基氧桥式双齿配位的RE(Lac)(H2cit)+配合物的结构。
研究了P2O4-REC13-LA和P2O4-RECl3-LA-H3cit两种体系中萃取稀土的萃取参数,其中P2O4-REC13-LA体系实验结果表明：稀土分配比随水相平衡酸度升高而下降,相同料液酸度条件下,其分配比随络合剂乳酸浓度增加而提高；在料液pH为3.50和乳酸浓度为0.60mol/L时,Ce/La、Pr/Ce、Nd/Pr的分离系数分别为3.42、2.04和1.60,与皂化P507体系结果相当；P204的最大萃取饱和容量达到28.85g/L,与工业萃取中皂化P507的萃取容量相近。
皂化P_204_微乳液膜萃取分离钒铁的研究
收稿日期:2007 12 24作者简介:陈兴龙(1961-),男,湖南长沙人,高级工程师,硕士.第2卷 第2期材 料 研 究 与 应 用V o1 2,N o 22008年6月M A T ERIA L S RESEA RCH A ND AP PL ICAT IONJun 2008文章编号:1673 9981(2008)02 0137 04皂化P 204微乳液膜萃取分离钒铁的研究陈兴龙1,朱火清1,吴海鹰1,李桂英1,吴美斌2,刘天平1(1 广州有色金属研究院,广东广州 510650;2 陕西五州矿业有限公司,陕西柞水 710048)摘 要:简要地介绍了皂化P 204微乳液萃取硫酸介质中钒(IV )的反应机理,研究了萃原液pH 、P 204浓度、萃取时间和相比对钒铁萃取率及其分离系数的影响.实验结果表明,P 204皂化微乳液萃取剂不仅热力学稳定性好,而且对钒铁萃取分离的效果也较好,对钒的单级萃取率达98%以上.关键词:皂化;微乳液;钒铁分离;分离系数中图分类号:TF111 3 文献标识码:A用湿法工艺生产五氧化二钒时,因用硫酸直接浸出,所以铁成为浸出上清液中最主要的杂质元素.传统工艺通常是以10%P 204+5%T BP+85%磺化煤油溶液为萃取剂,经七级逆流萃取达到钒铁分离的目的[1].生产实践证明,该工艺虽有许多优点,但也存在一些问题.如V 2O 5单级萃取率较低,仅50%~65%,需要七级萃取才能达到生产要求,而在七级萃取的过程中有机相与水相因接触时间长,导致有机相损耗过大及较多的铁进入有机相,影响钒铁的分离效果,从而使V 2O 5产品中铁含量偏高(w (Fe)>0 5%),达不到国家标准GB3283 87的要求.以皂化P 204和T BP 的磺化煤油或260号溶剂油微乳液为萃取剂[2],在合适的条件下可以大幅度提高钒的萃取率,而铁的萃取率较低,从而可提高钒铁分离的效果.1实验原理两种金属能否萃取分离取决于它们的分离系数.对于钒和铁来说,只有钒铁分离系数 =D V 2O 5/D Fe 很大或很小时,钒铁才容易分离[3].在某钒矿的硫酸浸出上清液中,钒主要以VO 2+形式存在,铁以Fe 3+和Fe 2+形式共存.由于一般先用铁屑或硫代硫酸钠还原上清液中的高价铁,所以萃原液中大部分铁为Fe 2+,几乎没有Fe 3+.P 204萃取Fe 3+的能力较强,但几乎不萃取Fe 2+,因此总铁的萃取率很低.铁的分配比很小,因此决定钒铁分离系数大小的主要因素是V 2O 5的分配比.未皂化的P 204在非极性溶剂中通常以二聚体H 2A 2形式存在,用P 204萃取钒的机理可表示为:V O 2+(a)+2H 2A 2(o)VO(H A 2)2(o)+2H +(a)(1)该萃取反应只是简单的阳离子交换反应,V O 2+将P 204二聚体中的氢置换出来.随着萃取的进行,整个萃取体系的pH 值不断降低,平衡向不利于萃取反应的方向移动,从而使钒的萃取率逐级降低,最终导致钒铁的分离效果不佳.皂化后的P 204微乳液的萃取称为反胶团溶剂萃取(RMSE)[4],也称为微乳液膜萃取.皂化后,P 204二聚体被打开,如用氢氧化钠皂化,就生成了二异辛基磷酸钠.这是一种典型的阴离子表面活性剂,不需要任何助表面活性剂就可形成热力学稳定的微乳液膜,不会因颗粒聚结而导致相分离.这种类型的微乳液具有极低的界面张力,分散相粒径处于纳米尺寸范围,比表面积大,传质速率快,而且微乳液的形成和破乳都比较容易[5].当用P 204微乳液萃取时,酸性萃原液中的VO 2+就会与微乳液中的Na +A -发生离子交换反应,生成稳定的P 204螯合物(VOA 2),并进入有机相.由于此螯合物不再具有离子缔合的作用和表面活性剂的结构,因此导致微乳液膜破乳.膜相中的微量碱性水进入水相,可中和萃取产生的H +,使整个萃取体系的pH 值变化不大,V 2O 5的单级萃取率最高可达99%以上,保证了P 204对钒的萃取效果.而P 204皂化前后对铁萃取率的影响不大,因此钒铁分离系数大幅度提高.皂化P 204微乳液萃取钒的机理可表示为:反应(2)是萃取的主要反应,没有H +生成.由于皂化率一般控制在80%以下,萃取也会按反应(3)进行,置换出的H +被皂化体系释放出的OH -中和,使萃取体系的pH 保持稳定.2 实验结果与分析2 1 萃原液pH 的影响在钒矿现场取已经还原好的上清液,其电位为-200~-250mV,pH 0 95.在室温,用氢氧化钠溶液(w =20%)调整萃原液的pH ,以皂化微乳液(10%P 204+5%TBP+85%磺化煤油)为萃取剂,相比V (o ) V (a)=1 1 5,单级萃取7min,试验结果如图1所示.图1 萃原液pH 对钒铁萃取率的影响F i g 1 Effect s o f aqueous pH value o n the ex tractio n rateand sepa ratio n co eff icient of vanadium and iro n由图1可知,当萃原液pH <2 0时,随萃原液pH 升高,V 2O 5萃取率大幅度提高,Fe 萃取率缓缓下降;当萃原液pH >2 0时,Fe 萃取率呈上升趋势;当pH = 2.2时,V 2O 5萃取率达97%,钒铁分离系数最高;当pH =2 3时,Fe 萃取率升至26 67%,V 2O 5萃取率为98 56%,二者的差距缩小.因此,萃原液pH 不能过高,合适的pH 为2 1~2 3.2 2 皂化P 204微乳液浓度的影响配制P 204含量不同的260号溶剂油有机相,按V (P 204) V (TBP)=2 1添加TBP,并用氢氧化钠溶液(w =20%)将其皂化至清亮透明.萃原液pH =2 3,V 2O 5和Fe 的含量分别为3 4,2 6g/L.在室温、相比V (o) V (a)=1 1 5及单级萃取7min 的条件下,皂化P 204的体积浓度对钒铁萃取分离的影响如图2所示.由图2可知,当 (P 204)<15%时,随皂化P 204体积浓度升高,V 2O 5萃取率升高,Fe 的萃取率缓慢升高,钒铁分离系数升高;当 (P 204)=15%时,钒铁分离系数达到最大值;当 (P 204)>15%时,随P 204体积浓度升高,V 2O 5萃取率变化不大,而铁的萃取率缓缓升高,钒铁分离系数呈下降趋势.综合考虑各种因素,P 204体积浓度为15%较合适.图2 P 204体积浓度对钒铁萃取率和分离系数的影响Fig 2 Effects of volume concentr ation of P 204on the ex tractionrate and separation coefficient of vanadium and iron2 3 萃取时间的影响萃原液pH =2.29,V 2O 5和Fe 的含量分别为138材 料 研 究 与 应 用2008图3 萃取时间对钒铁萃取率和分离系数的影响F i g 3 Effect s o f ext raction time o n ex tr action rate and separation co efficient of v anadium and ir on3 44g/L和2 25g/L,以10%P204+5%TBP+260号溶剂油的皂化微乳液为萃取剂,在室温和相比V(o) V(a)=1 1的条件下,萃取时间对钒铁萃取分离的影响如图3所示.由图3可知,随萃取时间延长,V2O5萃取率缓慢上升,Fe萃取率上升幅度很小,而钒铁分离系数上升幅度较大.当萃取时间达7min时,V2O5萃取率达98 56%,Fe萃取率达26 67%,如果继续延长萃取时间势必会影响钒铁的分离效果.因此,萃取时间最好不要超过7m in.2 4 相比的影响以30%P204+10%T BP+磺化煤油的皂化微乳液为萃取剂,在室温、萃取时间5min的条件下,相比对V2O5萃取率影响的试验结果,列于表1.由表1可知,随有机相所占比例增加,V2O5萃取率提高.当相比V(o) V(a)=2 1时,V2O5萃取率高达99 88%,但萃余液的pH达4 9,导致第三相物生成,使分相困难.试验中发现,萃余液的pH高时,在油相与水相之间会产生大量的絮状物, 12h后仍不能完全分相.而相比V(o) V(a)控制在1 (1~2)范围时,在1min内就可完全分相,两相清亮透明,没有第三相物出现.综合考虑各因素,相比V(o) V(a)控制在1 (1~1 5)较合适.表1 相比对V2O5萃取率的影响Table1 R elations hip between phase rati o and extracti on rate of V2O5编号萃原液(V2O5)/(g L-1)pH萃余液(V2O5)/(g L-1)pH萃取时间/m in相比V(o) V(a)V2O5萃取率/%15 6812 20 33882 351 294 04 25 6812 20 19162 551 1 596 63 35 6812 20 06842 951 198 80 45 6812 20 01374 151 5 199 76 55 6812 20 00684 952 199 882.5 反萃和沉钒经皂化微乳液萃取的负载有机相,其反萃和沉钒工艺与传统工艺一样.控制反萃流比V(o) V(a)为(15~20) 1,接触相比V(o) V(a)=2 1,反萃温度40 左右,接触时间10min,用1 5mol/ L硫酸进行五级逆流反萃[6],结果表明:反萃率接近100%,反萃水相V2O5含量为70~120g/L,铁含量低于0 15g/L.将反水温度升至60 ,加入适量200g/L氯酸钠溶液,控制氧化还原电位为(-1000 100)mV,保温1h.然后用氨水调节pH为0 6~ 0 8,搅拌半小时,将温度升至95 ,保温沉钒2h,过滤后可得到粗产品红钒.将红钒洗涤后置于氧化气氛中,在500~550 热解脱氨2~4h,可获得橙红色粉状精钒.试验证明,皂化微乳液萃取工艺的反水铁浓度比传统工艺低很多.用该工艺制备的五氧化二钒产品指标(质量分数,%) V2O598 89,Fe 0 12,达到了国家标准GB3283 87的要求.3 结 论利用微乳液膜萃取法的原理,以10%P204和5% TBP磺化煤油(或260号溶剂油)的皂化微乳液为139第2卷 第2期 陈兴龙,等:皂化P204微乳液膜萃取分离钒铁的研究萃取剂,控制萃原液pH为2 1~2 3,在相比V(o) V(a)为1 (1~1 5)时,单级萃取7m in可以得到令人满意的钒铁萃取分离效果.用该工艺生产的五氧化二钒纯度较高,Fe含量0 12%,达到了国家有关质量标准.用微乳液膜萃取分离金属的效率高,选择性强,在金属的萃取分离中有着广阔的应用前景.参考文献:[1]鲁兆伶.用酸法从石煤中提取五氧化二钒的试验研究与工业实践[J].湿法冶金,2002,21(4):175 183.[2]曾平,雷昱,王桂清,等.N H3 H2O皂化P204/煤油体系微乳液(反向胶束)的溶水性能及其对V( )的萃取研究[J].膜科学与技术,1988,18(5):19 23.[3]马荣骏.溶剂萃取在湿法冶金中的应用[M].北京:冶金工业出版社,1979.[4]马荣骏,罗电宏.溶剂萃取的新进展及其在新世纪中的发展方向[J].矿冶工程,2001,21(3):6 11.[5]周富荣,张琦,巴丽平.皂化P204微乳液膜处理含锌废水的研究[J].水处理技术,2007,33(6):63 66.[6]李晓健.酸浸 萃取工艺在石煤提钒工业中的设计与应用[J].湖南有色金属,2000,16(3):21 23.Study on extraction separation of vanadium and iron withP204kerosene microemulsion system saponifiedCH EN G Xing lo ng1,ZH U H uo qing1,WU Hai ying1,L I Gui y ing1,W U M ei bin2,L IU T ian ping1(1 Guangz ho u Resear ch I ns titute o f N on f er r ous Metals,Guangz hou510650,China;2.S hanx i W uz hou M ining Co.L td.,Zhashui710048,China)Abstract:T he mechanism o f ex tracting v anadium in solution o f sulfur ic acid w as simply investigated w ith P204kero sene micr oem ulsion sy stem saponified.T he influences o f aqueous pH value,P204concentratio n, ex traction time and phase ratio w er e studied compared w ith the classical ex traction technolog y of P204for vanadium.T he ex perimental results show ed that microemulsion liquid membrane ex hibited several advan tages including good stability,higher ex traction ratio for vanadium and higher efficiency of separation of vanadium and iron.The percentage ex tr actio n of vanadium reached as high as98%.Key words:saponification;m icroemulsio n;separ ation o f vanadium and iron;separation co efficient140材 料 研 究 与 应 用2008。
P204萃取铁离子机理研究
P204萃取铁离子机理研究Fe(SO)溶液中摘要：本文主要研究了磷酸二（2-乙基己基）酯(D2EHPA，工业名称P204)萃取243Fe3+的工艺条件及磷酸二（2-乙基己基）酯(D2EHPA)萃取Fe3+的萃合物形态。
通过实验，分析了pH 值、萃取最大值、震荡时间、P204含量、溶液中阴离子含量对萃取的影响。
然后通过不饱和萃取及饱和萃取得出两种产物，再将其经过分析仪器分析其结构，并与MINTEQ软件得出的结果相验证。
关键词: P204，Fe3+，萃取P204 extraction mechanism of ironABSTRACT:This article has mainly studied the phosphoric acid two (2- ethyl hexyl) the ester (D2EHPA,Fe technological conditions and the phosphoric acid two (2- industry name P204) in the extract solution the 3+Fe gathering gathers the shape. through the experiment, has ethyl hexyl) the ester (D2EHPA) extract 3+analyzed in the pH value, the extract maximum value, the shake time, the P204 content, the solution the anion content to the extract the influence. Then obtains two products through not the saturated extract and the saturated extract, analyzes again it after the analytic instrument the structure.Fe，extraction，P204KEY WORDS:3+1.前言物质由一相转移到另一相，是一个从溶液中或其它共存组分中分离有用组分的最基本过程。
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8.3 P 204萃取稀土分配比的测定及分配比与pH 值的关系
8.3.1 实验目的
1、掌握稀土萃取过程中分配比和分离系数的概念。
2、熟悉分配比和分离系数的测定及计算方法。
3、验证P 204萃取分离比及分离系数与pH 值的关系。
8.3.2 实验原理
有机溶剂萃取法分离相似元素是依据元素在两相中的分配为基础的。
其分配比以“D”
表示：
C D C =有水
(8-9)
式中：C 有——元素在有机相中平衡总浓度 C 水——元素在水相中平衡总浓度
本实验用1MP 204——磺化煤油萃取剂和0.1M 的NdCl 3以及PrCl 3水溶液的萃取体系，料液pH 值分别为0.5、1.0、1.5、2.0时以1:1相比，在分液漏斗中进行测定，萃取反应如下：
Nd 水3++3(HA)2有机= Nd(HA 2)3有机+3H 水+ (8-10) Pr 水3++3(HA)2有机= Pr(HA 2)3有机+3H 水+ (8-11)
其平衡常数（以Nd 为例）：
()[]3
23332Nd HA H K Nd HA +
⎡⎤⎡⎤⋅⎣⎦⎣⎦⎡⎤⋅⎣⎦＋
水有有
水
＝ (8-12) 因分配比为：
()223Nd HA D Nd +
⎡⎤⎣⎦⎡⎤⎣⎦
有水
＝ (8-13) 则
()3
2HA D K H ⎡⎤⎣⎦=⎡⎤⎣⎦
有＋
水
(8-14) 从K 和D 是与[H +]3成反比，亦即水相酸度增高（pH 值降低）。
分配比减小。
用上述四种pH 值溶液测定分配比D 后，绘D ——pH 值关系曲线，并进行讨论。
分离系数是指含有两种以上的溶质的溶液在同一萃取体系、同样萃取条件下进行萃取分离时，各溶质分配比D 之间比值，用于表示两溶质之间的分离效果。
其计算公式为：
βA/B =D A /D B = C A 有·C B 水/ C A 水·C B 有 (8-15)
式中：D A 、D B 表示A 、B 两种溶质的分配比，通常以分配比较大者记为A ，表示易萃组分，较小者记为B ，表示难萃组分。
8.3.3实验设备及仪器
PHS-5型酸度计；恒温水浴振荡器；分液漏斗；量筒；移液管；三角瓶；碱式滴定管。
萃取操作示意图如图8.3-1所示：
有机相制备水相
有机相水相
水相
化学分析
有机相
水相
化学分析
有机相循环利用
萃取15min混合液静止分层
3次反萃取
8.3.4实验原料及试剂
P204萃取剂；EDTA 0.1M；稀土Nd和Pr料液0.1MpH值0.5～2.0各四种；六次甲基四胺。
8.3.5 实验步骤
1、用移液管分别取料液10ml，萃取剂10ml置于50ml分液漏斗中（平行取料液三个个），将漏斗盖塞紧。
2、将分液漏斗放于恒温水浴振荡器上，恒温30℃，振荡5分钟以使两相充分接触达到平衡，而后取下置于漏斗架上静置5分钟。
3、待水相与有机相完全分离后，将下层的水相放入50ml三角瓶中。
4、取水相试样分析其中稀土含量（采用EDTA络合滴定）。
测定方法为：平行取水相三份，各2ml置于50ml三角瓶中，用蒸馏水稀释至15～20ml 后加10%水杨酸3～4滴，抗坏血酸1～2滴，二甲酚橙4～5滴，加固体六次甲基四胺至溶液呈紫红色（pH=5.5），用0.1MEDTA滴定由红色变为黄色即为终点。
依据N1V1=N2V2根据EDTA消耗量即可算出水相中稀土浓度。
取算数平均值。
5、有机相加入6M盐酸10ml进行反萃，其操作过程重复步骤2、3。
6、三次重复步骤5，将得到的30ml反萃液，进行步骤4的测定稀土操作。
7、根据步骤4和步骤6所得到的试验数据，根据实验原理中的分配比和分离系数的计算方法进行计算。
8.3.6 数据整理与分析
1、对每个步骤的实验条件及试验数据做好详细的记录，保存原始记录。
2、根据实验结果填写下表。
8.3-1实验数据表
4、实验结束后，写出实验报告，回答思考题。
8.3.7 注意事项：
操作恒温水浴振荡器时，应确认分液漏斗应盖紧，以免振荡过程中有漏液情况发生。
8.2.8 思考题
1、查阅文献说明P204萃取稀土离子过程中，有机相P204与稀土离子的反应原理？
2、萃取过程中，稀土元素Nd和Pr的分配比与分离系数与pH值的关系是什么？
3、根据实验所得到的信息，请对于如何提高稀土元素在P204萃取过程的分配比和分离系数提出自己的建议？。