论文部分内容阅读
我国铟资源储量丰富,大多数铟是在锌的湿法冶金过程中得到回收的。通常使用P204作为萃取剂从富铟硫酸溶液中分离富集铟,但传统P204萃取体系使用盐酸反萃,对生产及环境带来许多危害,同时由于三价铁在有机相中的积累,易导致有机相老化。有研究表明P204与中性膦类萃取剂组成的混合萃取体系可解决传统单一P204萃取体系使用盐酸反萃带来的问题,故本文采用混合萃取体系,开展从硫酸溶液中萃取、反萃铟的研究：(1)对比研究了三种酸性磷类萃取剂萃取铟的行为,发现其对铟萃取能力的大小顺序为P204>P507>Cyanex272。在单一萃取剂萃取铟的行为研究基础上,研究了混合萃取体系中中性膦类萃取剂TRPO/TOPO的作用机理及萃合物组成,发现TRPO/TOPO与P204分子间的缔合作用是影响萃取与反萃的主要因素,中性膦类萃取剂不参与萃合物配位,混合萃取体系的萃合物为In(P204)3。(2)采用恒界面池法开展了单一及混合萃取体系萃取动力学研究,结果表明：在25℃条件下,单一P204萃取In3+的过程受扩散控制；萃取Fe3+的过程受界面化学反应控制。P204与TOPO组成的混合萃取体系萃取铟的速率与单一P204萃取铟的速率相比减慢,且萃取铟的过程由单一P204萃取的扩散控制转变为混合萃取体系的界面化学反应控制。当有机相中添加TOPO后,混合萃取体系萃取Fe3+的过程仍然受界面化学反应控制。(3)开展了混合萃取体系中In3+的萃取行为研究,考察了混合时间、硫酸浓度、TOPO浓度、温度、相比等因素对铟萃取率影响,研究表明：在料液硫酸浓度小于20g/L时,向P204有机相中添加中性膦类萃取剂,对铟的单级萃取率影响较小,但是负载有机相中的铟更容易反萃。当有机相组成为0.1mol/LP204+0.1 mol/L TOPO时,对含铟1.15 g/L的硫酸铟溶液进行两级的逆流萃取,铟萃取率大于99%。对得到的载铟有机相采用2mol/L的硫酸反萃,铟反萃率为93.58%。与单一P204载铟有机相的反萃行为相比,混合萃取体系载铟有机相中的铟更容易反萃,且可以使用硫酸作为反萃剂,避免了传统单一P204载铟有机相需要使用高浓度盐酸反萃带来的不利影响。