溶劑萃取法從含鈹溶液中分離鈹

1、溶劑萃取法從含鈹溶液中分離鈹溶劑萃取法從含鈹溶液中分離鈹劉珍珍，劉勇，劉牡丹（廣州有色金屬研究院，廣州510651）摘要摘要：采用溶劑萃取法從某復(fù)雜低品位鈹?shù)V的硫酸浸出液中進(jìn)行鈹?shù)姆蛛x，研究了不同因素對(duì)鈹?shù)膯渭?jí)萃取效果的影響。結(jié)果表明，最佳條件為：水相pH=2~2.5、浸出液初始鈹濃度1.5~2.5gL、P204體積分?jǐn)?shù)30%、萃取時(shí)間20min、相比為1。在此條件下四級(jí)逆流萃取后鈹萃取率可達(dá)到98.50%。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：P204；鈹；

2、萃??；萃取率中圖分類號(hào)：中圖分類號(hào)：TF824；TF804.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：文章編號(hào)：10077545（2012）05000000BerylliumSeparationfromBerylliumContainingSolutionwithSolventExtractionMethodLIUZhenzhenLIUYongLIUMudan(GuangzhouResearchInstituteofNonferrousMe

3、talsGuangzhou510651China)Abstract：Berylliumwasextractedfromthesulphuricacidleachingsolutionofcomplexlowgradeberylliumewithsolventextractionmethod.Theeffectingfactsonberylliumsinglestageextractionratewereresearched.Theres

4、ultsshowthattheoptimalconditionswerepHinaqueousphaseof2~2.5concentrationofberylliuminleachingsolutionof1.5~2.5gLvolumefractionofP204of30%extractiontimeof20minWO=1.Inthisconditionsmethan98.50%berylliumisseparatedbyfoursta

5、gecountercurrentextraction.Keywds：P204berylliumsolventextractionextractionrate鈹作為一種重要的戰(zhàn)略材料，廣泛用于原子能、宇航和航空、冶金等領(lǐng)域[1]，工業(yè)用鈹大部分以氧化鈹形態(tài)用于鈹銅合金的生產(chǎn)[24]。應(yīng)用于生產(chǎn)的鈹?shù)V石主要為綠柱石礦，其工藝流程已較為成熟，但隨著鈹工業(yè)的發(fā)展，綠柱石礦日趨短缺，為了滿足鈹市場(chǎng)的需要，必須尋找替代綠柱石礦的其他資源[5]。非綠

6、柱石鈹?shù)V的生產(chǎn)工藝與目前的生產(chǎn)工藝銜接存在很大困難[67]，溶液中的雜質(zhì)分離就是其中一個(gè)亟需解決的問題。某鈹?shù)V以金綠寶石、香花石及塔菲石等形式存在，礦石品位低，雜質(zhì)含量高。本研究采用溶劑萃取法富集該鈹?shù)V硫酸浸出液中的鈹，回收率高，方法簡(jiǎn)單易操作，對(duì)于緩解原料供應(yīng)緊張具有十分重要的意義。1試驗(yàn)原料與原理試驗(yàn)原料與原理試驗(yàn)原料為某復(fù)雜低品位鈹?shù)V的硫酸浸出液，主要元素含量（gL）：BeO1.78、Fe0.85、Ca0.23、Mg11.6、Al

7、0.194、Si0.53、F13.5。可以看出，浸出液中鈹濃度不高，雜質(zhì)氟和鎂均超過10gL，加大了分離鈹?shù)碾y度。P204是一種酸性萃取劑，研究表明，在煤油中P204以雙聚體形態(tài)(HA)2存在[8]。萃取時(shí)，P204雙聚體釋放其中一個(gè)OH上的氫離子，與被萃物陽離子發(fā)生交換反應(yīng)，金屬陽離子進(jìn)入有機(jī)相。P204萃取金屬M(fèi)（M為Be以及雜質(zhì)Fe、Al、Ca、Mg等）的反應(yīng)式如下：)()(2)(2)()()(aonoannHHAMHAnM???

8、??在同一溶液中P204對(duì)不同金屬陽離子的萃取能力不同，在不同pH的溶液中P204對(duì)同一種金屬陽離子的萃取能力也不同。根據(jù)硫酸介質(zhì)中P204萃取金屬的EpH理論曲線[9]，控制適當(dāng)?shù)膒H，可以選擇性萃取分離金屬。2試驗(yàn)結(jié)果討論試驗(yàn)結(jié)果討論2.1浸出液浸出液pH在初始鈹濃度1.78gL（以BeO計(jì)，下同）、P204體積分?jǐn)?shù)30%、相比WO=1、萃取時(shí)間20min的條件下，硫酸浸出液pH對(duì)鈹萃取效果的影響如圖1所示。從圖1可看出，隨著水相p

9、H的升高，鈹萃取率增大至趨于穩(wěn)定。在pH=2~2.5時(shí)，萃取率超過90.0%。doi：10.3969j.issn.10077545.2012.05.012Fig.3EffectofP204volumefractiononberylliumextractionrate從圖3可見，隨著有機(jī)相中P204體積分?jǐn)?shù)的增加，鈹萃取率逐漸增大。當(dāng)P204體積分?jǐn)?shù)達(dá)到50%時(shí)，萃取率達(dá)到99.0%。但此時(shí)有機(jī)相萃取時(shí)易出現(xiàn)乳化現(xiàn)象。綜合試驗(yàn)結(jié)果和成本，

10、選擇P204體積分?jǐn)?shù)為30%。在此條件下鈹萃取率仍可達(dá)到90.0%。2.4萃取時(shí)間萃取時(shí)間在其他條件不變的情況下，萃取時(shí)間對(duì)萃取效果的影響如圖4所示。圖4萃取時(shí)間對(duì)鈹萃取率的影響萃取時(shí)間對(duì)鈹萃取率的影響Fig.4Effectofextractiontimeonberylliumextractionrate圖4表明，在萃取時(shí)間少于15min時(shí)，萃取率隨著萃取時(shí)間的增加而顯著增加，15min后逐漸趨于穩(wěn)定。為保證萃取完全，選擇萃取反應(yīng)時(shí)間為

11、20min。2.5相比相比在其他條件不變的情況下相比對(duì)萃取效果的影響見圖5。圖5相比對(duì)鈹萃取率的影響相比對(duì)鈹萃取率的影響Fig.5Effectofphaseratioonberylliumextractionrate從圖5可以看出，萃取率隨著相比（OA）的增加而增加，綜合各因素考慮選擇萃取相比為1。2.6萃取過程雜質(zhì)元素的走向萃取過程雜質(zhì)元素的走向在鈹最佳萃取條件下，其它雜質(zhì)元素也能不同程度地被萃取，為此，對(duì)萃取前后溶液中主要雜質(zhì)元素的