从含铜、铟、锌的溶液中萃取分离铜、铟的研究

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本文针对一种含铜、铟、锌等金属离子的溶液,从中进行了萃取铜、铟的研究。经过实验探索,最终获得了铜萃取及反萃、铟萃取及反萃的全部工艺参数。论文首先对铜、铟的物理化学性质、用途、溶剂萃取提取法进行了阐述,其次展开了对实验的详细介绍,包括前期准备、方案、过程、结果分析,最后对论文的研究工作进行了总结。萃取铜使用国产新型铜萃取剂ZJ988,而萃取铟使用的是P204。实验首先探索萃取的先后顺序,对原液分别进行萃取后发现:先萃铟,分相速度极其缓慢,需要1小时左右,而萃铜后再萃铟,分相速度则很快,只有不到2分钟。其次进行铜萃取和反萃的实验,均分别做了获得最优参数的条件实验和模拟工业连续生产的多级逆流实验,结果表明:室温下,铜萃取的最佳工艺参数为:有机相体积分数40%,相比O/A等于3/1,混合时间3min,静置分相时间3min,采用7级逆流萃取方式,铜的萃取率可达99%以上,而且水相中铟、锌几乎没有损失,不影响后续的提取;用酸性的硫酸铜水溶液作为铜反萃剂,获得的最佳工艺参数为:硫酸浓度200~220g/L,Cu2+离子浓度5-10g/L,相比O/A等于1:(1~2),混合时间3min,静置分相时间2min,采用7级逆流萃取工艺,铜的反萃率可达95%以上。最后是对铟的提取研究,分别考察了室温下,有机相体积分数、混合时间和相比对铟萃取率的影响,得出的最佳工艺参数为:有机相体积分数20%,混合振荡时间3-4mmin,相比O/A取1:1-1:4,静置分相时间2min,单次铟萃取率即可达到98%以上;而在O/A等于1:4-1:6,采用7级或以上的逆流萃取方式,铟的萃取率亦可达到98%以上,降低了P204萃取剂的消耗。使用HCl水溶液作为铟反萃剂反萃铟的最佳工艺参数为:盐酸浓度4mol/L,相比O/A=1:1,混合时间2min,静置分相时间2min。本研究所采用的工艺具有如下优点:(1)先分离铜,再提取铟,锌最后留在溶液中,这三种金属都得到了充分富集。(2)使用多级逆流的萃取工艺,操作性好,可行性高,环境友好,成本低廉,回收效果好。
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