• / 20
  • 下載費用:30 金幣  

用三辛胺分餾萃取分離鋯鉿的工藝.pdf

摘要
申請專利號:

CN90109062.X

申請日:

1990.11.14

公開號:

CN1061439A

公開日:

1992.05.27

當前法律狀態:

終止

有效性:

無權

法律詳情: 專利權有效期屆滿IPC(主分類):C22B 3/28申請日:19901114授權公告日:19961113期滿終止日期:20101114|||保護期延長|||授權||||||公開
IPC分類號: C22B3/28; //C22B34:14 主分類號: C22B3/28; //C22B34:14
申請人: 北京有色金屬研究總院;
發明人: 侯嵩壽; 尤曙彤; 張平偉; 張力; 馮松; 蔣蘊華
地址: 100088北京市新街口外大街2號
優先權:
專利代理機構: 北京市第三專利代理事務所 代理人: 母宗緒
PDF完整版下載: PDF下載
法律狀態
申請(專利)號:

CN90109062.X

授權公告號:

||||||||||||

法律狀態公告日:

2011.02.16|||2002.04.24|||1996.11.13|||1993.01.13|||1992.05.27

法律狀態類型:

專利權的終止|||保護期延長|||授權|||實質審查請求的生效|||公開

摘要

本發明涉及以三辛胺為萃取劑,以β-支鏈伯醇(A1416)為添加劑,磺化煤油為稀釋劑,分餾萃取分離鋯、鉿的工藝。本工藝分為萃取段、第1洗滌段、第2洗滌段,洗滌液(1)為含鋯15.5—40.0克/升(以二氧化鋯計)的0.75—1.5摩爾/升硫酸的溶液,洗滌液(2)為2.0—3.5摩爾/升硫酸溶液,本工藝有機相容量大,產能高,分相速度快,產品成本低,不污染環境,改善了工人的勞動條件,操作穩定,產品質量高,配制洗滌液(1)方便。

權利要求書

1: 1、一種分餾萃取分離鋯鉿的工藝方法,以三辛胺為萃取劑,磺化煤油為稀釋劑,本工藝依次分為萃取段、洗滌段, 本發明的特征是, [1]用5-15% 體積百分數,下同 的β-支鏈伯醇 簡稱A1416,含碳原子數為14-16 為添加劑,萃取劑三辛胺為15-30%,其余為磺化煤油組成有機相, [2]料液為0.75-
2: 5摩爾/升硫酸溶液,其中鋯和鉿的總濃度為15.4-41.0克/升 以二氧化鋯計 , [3]洗滌段依次分為第1洗滌段、第二洗滌段,第1洗滌段的洗滌液[1]為含鋯15.5-40.0克/升 以二氧化鋯計 ,二氧化鋯/二氧化鋯+二氧化鉿小于300ppm,其酸度為0.75-1.5摩爾/升硫酸溶液,第1洗滌段的洗滌液[1]從第1洗滌段的最后一級進入萃取體系,從萃取段第1級流出含有富集鉿的水溶液,第2洗滌段的洗滌液[2]為
3: 0-
4: 5摩爾/升的硫酸溶液,第2洗滌段的洗滌液[2]從第2洗滌段最后一級進入萃取體系,從第2洗滌段的第1級流出萃取體系,從第2洗滌段最后一級流出含有無鉿鋯的有機相。 2、根據權利要求1的一種分餾萃取分離鋯鉿的工藝方法,其特征是,萃取段的有機相與水相的相比(0/A)為1.7-2.8,第1洗滌段有機相與水相的相比(0/A)為7-15,第2洗滌段有機相與水相的相比(0/A)為15-25。 3、根據權利要求1的一種分餾萃取分離鋯鉿的工藝方法,其特征是,對從第2洗滌段最后一級流出的含有無鉿 鋯的有機相溶液進行反萃取。 4、根據權利要求3的一種分餾萃取分離鋯鉿的工藝方法,其特征是,反萃鋯用含有0.1-0.5摩爾/升鹽酸和2-4摩爾/升氯化銨的溶液為反萃液,有機相和水相的相比(0/A)為1-4。

說明書


本發明涉及以三辛胺(TOA,N235)為萃取劑分餾萃取分離鋯鉿的工藝方法,更確切地說以三辛胺為萃取劑分餾萃取分離鋯鉿生產原子能級氧化鋯的工藝方法。

    萃取分離鋯鉿制取原子能級氧化鋯的濕法冶金的整個過程要經過三個階段,〔1〕鋯英石熔解、浸出〔2〕溶劑萃取分離鋯鉿〔3〕中和沉淀灼燒成原子能級氧化鋯。

    從前,用氯化鋯為原料,以硫氫酸銨-甲基異丁基酮萃取體系萃取分離鋯鉿生產原子能級氧化鋯。該法的缺點是由于硫氫酸鹽和硫氫酸的分解和甲基異丁基酮的溶解損失,化學試劑消耗大,成本高,由于鹽酸的腐蝕性嚴重,增加了設備的維修費用;甲基異丁基酮、硫氫酸(HCNS)及其分解物有毒,形成有毒廢水,造成嚴重的環境污染,而且有刺激性的氣味產生。

    我國用TBP(磷酸三丁酯)-鹽酸、硝酸混合酸的工藝流程來分離鋯、鉿生產原子能級氧化鋯。該流程的突出優點是萃取有機相容量大,分離系數高,萃取設備產能大,經一次分餾萃取可同時獲得合格的原子能級氧化鋯及氧化鉿。但是,該流程也有明顯的缺點。首先是污染相當嚴重,有大量的有害氣體(二氧化氮)排放到大氣中。而且放射性污染分散于中間產品、廢水和廢渣中;其二是勞動條件差,設備廠房腐蝕嚴重;其三是在萃取過程中乳化問題始終沒有辦法解決;其四是該流程的金屬鋯、鉿的回收率低,僅為36%,成本高。

    日本Technical??Research??Center,Nippon??Mining??Co.Ltd.Toda-Shi,Saitama,Japan.(New??Solvent??Extraction??Process??for??Zirconium??and??Hafnium)提出了以三辛胺(10%,體積比,下同)-十三烷基醇(7%)-煤油(83%)組成萃取有機相,進行分餾萃取分離鋯和鉿,生產原子能級氧化鋯的工藝方法,胺是由含碳數為8到10的烷基所構成。用于該萃取分離工藝中的水溶液的組成見表1。

    表1??用于該萃取工藝的水溶液的組成

    溶液 (Zr+Hf)O2NaCl Na2CO3酸度 Hf/Zr

    克/升??克/升??克/升??N??%

    料液??12.5??-??-??1.0??2.0

    洗滌液??15.4??-??-??2.0??<0.005

    反萃液??-??200??-??0.1??-

    碳酸鈉溶液??-??-??100??-??-

    上述的萃取體系由萃取段、洗滌段、反萃段和有機相再生段所組成。

    萃取體系所用的設備是箱式混合-澄清型萃取槽。這些設備均由Sus??316不銹鋼制成,但反萃段和有機相再生段所用的設備要襯以樹脂。萃取段、洗滌段、反萃段、有機相再生段地級數分別為6、9、2、1級。有機相和水相逆流接觸。

    在萃取段中有機相與料液逆流接觸,流比(有機相/水相)大約為2。在萃取過程中料液中的所有鋯和一部分鉿被萃取到有機相中。負載有機相中鋯的濃度平均為6.0克/升(以二氧化鋯計),其Hf/Zr為0.2%。萃余液中鉿的濃度平均為0.2克/升(以二氧化鉿計),并被富集到70-90%[按Hf/(Hf+Zr)比計]。來自萃取段的負載有機相進入洗滌段,在洗滌段其有機相與洗滌液以流比(有機相/水相)15-20相接觸并被洗滌。在洗滌過程中有機相中大部分鉿轉入水相中,同時與硫酸鉿等當量的硫酸鋯被萃入有機相中。

    來自洗滌段的負載有機相含有6.0克/升二氧化鋯,其鉿含量降低到小于50ppm(以Hf/Zr比計)。洗滌余液中含有大約15克/升二氧化鋯,其鉿含量增加到1.5-2.0%。該溶液與料液相混合進入萃取段。

    來自洗滌段的負載有機相在反萃段與反萃液相接觸,流比大約為15。在反萃段的有機相中的硫酸鋯被回收富集到反萃液中。

    在反萃段有機相中的胺從硫酸鹽轉為氯化物,然后在有機相再生段中,用碳酸鈉(100克/升)中和。溶劑中的胺被再生,由氯化物轉變成自由胺,再用于萃取段。

    含有80-100克/升二氧化鋯的反萃余液被放置或冷卻到5℃以下形成固體結晶狀硫酸鋯,過濾,溶解硫酸鋯而配成用于洗滌段的洗滌液。該工藝流程的優點就在于污染小,對設備廠房腐蝕性小,投資省,成本較低,不出現乳化現象。其缺點是洗滌段中所需要的含鋯(無鉿)的洗滌液配制非常不便,配制時需將鋯的反萃余液(含80-100克/升二氧化鋯)經放置或冷卻,使硫酸鋯結晶出來,經過濾,溶解配制成含鋯的洗滌液,操作過程復雜。此外有機相中萃取劑濃度較小故產能較低。

    本發明的目的就在于對Technical??Research??Center,Nippon??Mining??Co,Lta,Toda-Shi,Saitama,Japan提出的工藝過程進行改進,使分相速度加快,使工藝操作更加穩定,操作方便,產能增高,改善工人的勞動條件,降低化工材料的消耗量,降低產品的成本,提高產品的質量。

    本發明的一種分餾萃取分離鋯鉿的工藝方法,以三辛胺為萃取劑,磺化煤油為稀釋劑,本工藝依次分為萃取段,洗滌段,用5-15%(體積百分數,下同)的β支鏈伯醇(簡稱A1416,含碳原子數為14-16)為添加劑,萃取劑三辛胺為15-30%,其余為磺化煤油組成有機相,添加劑、萃取劑、稀釋劑的體積總和為100。料液為0.75-1.5摩爾/升的硫酸溶液,其中鋯和鉿的總濃度為15.4-41.0克/升(以二氧化鋯計)。洗滌段依次分為第1洗滌段,第2洗滌段,第1洗滌段的洗滌液〔1〕為含鋯15.5-40.0克/升(以二氧化鋯計),二氧化鉿/二氧化鋯+二氧化鉿小于300ppm,其酸度為0.75-1.5摩爾/升硫酸溶液。第1洗滌段的洗滌液〔1〕從第1滌洗段的最后一級進入萃取體系,從萃取段第1級流出含有富集鉿的水溶液,第2洗滌段的洗滌液〔2〕為2.0-3.5摩爾/升的硫酸溶液,第2洗滌段的洗滌液〔2〕從第2洗滌段的最后一級進入萃取體系,從第2洗滌段的第1級流出萃取體系。從第2洗滌段的最后一級流出含有無鉿鋯的有機相。

    為了更好地進行鋯鉿分離,能生產出質量高的原子能級氧化鋯,在萃取段中有機相與水相的相比(0/A)為1.7-2.8為佳,第1洗滌段有機相與水相的相比(0/A)為7-15,第2洗滌段有機相與水相的相比(0/A)為15-25為宜。

    萃取分離鋯、鉿原料的制備方法是本領域所屬技術人員所共知的。首先鋯英石經堿熔融,冷卻后用水浸取,離心過濾,而得到鋯酸鈉,用硫酸與鋯酸鈉反應生成溶于水的硫酸鋯,配成料液。鋯英石的成分列于表2中。

    表2??鋯英石的組成

    成分??%(重量百分數)??成分??%(重量百分數)

    二氧化鋯??65-66??鉿/鋯+鉿??2-2.5

    二氧化硅??32-33??三氧化二鋁??0.2-0.8

    三氧化二鐵??0.03-0.08??二氧化鈦??0.08-0.10

    八氧化三鈾??0.02-0.03??五氧化二磷??0.10左右

    稀土氧化物??0.5-0.6

    所形成的料液的組成列于表3中。

    表3??料液的組成

    成分??濃度克/升??成分??濃度克/升

    二氧化鋯??15.3-41.0??二氧化鉿??0.36-0.96

    二氧化鈦??0.6-2.4??三氧化二鐵??0.33-0.88

    二氧化硅??0.42-1.12??氧化鈉??6-16

    八氧化三鈾0.042-0.112酸度0.75-1.5摩爾/升硫酸

    在本發明的萃取分離鋯鉿的體系中影響鋯鉿分離的因素很多,它們是有機相中萃取劑三辛胺(TOA,N235)的濃度。添加劑A1416的濃度,水相中鋯鉿的濃度及酸度,洗滌液〔1〕和洗滌液〔2〕的濃度及酸度等因素。

    當其他因素固定,隨著有機相中萃取劑三辛胺濃度的增大,其鋯鉿分離系數β值也增大,若有機相中三辛胺的濃度小于15%,萃取容量小,產能低;有機相中三辛胺的濃度大于30%,分相速度變慢,所以有機相中三辛胺的濃度以15-30%為好。

    有機相中添加劑A1416的濃度在5-15%的范圍內對鋯鉿的分離系數β值沒有明顯的影響,但是小于5%,易于形成三相,其濃度以5-15%為宜。但是,添加劑A1416與十三烷基醇相比,添加劑A1416更可以加快分相的速度,而且沒有異常氣味。改善了工人的勞動條件。

    水相中鋯和鉿總濃度太低,低于12.3克/升(以二氧化鋯計),有機相達不到飽和,所以料液中鋯和鉿的總濃度為15.4-41.0克/升(以二氧化鋯計)為佳。在水相中鋯和鉿的總濃度及其他因素固定,其萃取率隨著料液中的酸度的增大而下降,但是鋯鉿的分離系數β系數隨著水相中的酸度增大而增大,所以水相酸度以0.75-1.5摩爾/升硫酸為宜。

    在第1洗滌段中所用的洗滌液〔1〕為含鋯15.5-40.0克/升(以二氧化鋯計,下同),二氧化鉿/二氧化鋯+二氧化鉿小于300ppm,其酸度為0.75-1.5摩爾/升硫酸溶液,洗滌液〔1〕中含鋯的濃度小于15.5克/升洗滌效果差,影響鋯、鉿的分離效果。若洗滌液〔1〕中含鋯大于40.0克/升,回流比高,產能降低。洗滌液〔1〕中其酸度小于0.75摩爾/升硫酸,也影響鋯、鉿分離的效果,使鋯、鉿分離的效果變差,若其酸度大于1.5摩爾/升硫酸,影響產能,所以洗滌液〔1〕中以含鋯15.5-40.0克/升,酸度為0.75-1.5摩爾/升硫酸,二氧化鉿/二氧化鋯+二氧化鉿小于300ppm的硫酸溶液為佳。在第2洗滌段中所用的洗滌液〔2〕以2.0-3.5摩爾/升硫酸溶液為好。

    在進行分餾萃取分離鋯鉿時,萃取段的最后一級與第1洗滌段的第一級相接,第1洗滌段的最后一級與第2洗滌段的第一級相連接。料液從萃取段的最后一級進入萃取體系,由15-30%三辛胺,5-15%A1416,其余為磺化煤油所組成的有機相從萃取段的第一級進入萃取體系,通過第1洗滌段,第2洗滌段,從第2洗滌段的最后一級流出含有無鉿鋯的有機相溶液,萃取段一般為3-6級,第1洗滌段中的洗滌液〔1〕從第1洗滌段的最后一級進入萃取體系,從萃取段的第一級流出含有富集鉿的水溶液。第1洗滌段一般為8-15級,第2洗滌段的洗滌液〔2〕從第2洗滌段的最后一級進入萃取體系,從第2洗滌段的第一級流出,所流出的溶液經適當調整酸度和鋯的濃度即可作為第1洗滌段的洗滌液〔1〕,第2洗滌段通常為2-4級。由于有了第2洗滌段使得從第2洗滌段最后一級流出的有機相中鋯中鉿的含量又有進一步的降低。

    對從第2洗滌段的最后一級流出的含有無鉿鋯的有機相溶液進行反萃,其方法是用含有0.1-0.5摩爾/升鹽酸和2-4摩爾/升的氯化銨溶液作為反萃液,有機相和水相的相比(0/A)為1-4,進行逆流反萃,一般為2-4級。經反萃后,鋯進入水相中,得到的含鋯水溶液。用本領域所屬技術人員均知的方法用氨水將鋯沉淀出來,經用水洗滌后的氫氧化鋯,于850℃以上的溫度焙燒成原子能級氧化鋯。

    經反萃后的有機相用1.5-2.5NH4OH+2-2.5NH4HCO3的水溶液進行反鈾、中和再生,再生后的有機相再用于萃取段中。

    在萃取段、第1洗滌段、第2洗滌段、有機相再生段工藝等過程中的萃取平衡時間均為3-10分鐘,進行上述所有操作的溫度在5°-40℃之間。

    本發明的優點在于:

    1.本發明的工藝方法有機相容量大,設備產能大大地提高,投資省,降低了化工材料的消耗量,從而降低了產品成本;所使用的化學試劑不易揮發,毒性小,腐蝕性弱,放射性物質集中,易于處理,排出的廢水不會引起環境的污染,由于用A1416代替了十三烷基醇作為添加劑,萃取車間無異常氣味,改善了工人的勞動條件。

    2.由于改變了有機相的萃取劑濃度并選用A1416作為添加劑,加快了分相速度,解決了原三辛胺工藝流程的分相速度慢的問題。及操作不穩定產能低等問題。本發明的工藝方法分相快速,操作方便,產品質量高,而且穩定,產能大,為原來三辛胺工藝流程的2.0倍以上。鋯的萃取率大于95%,整個工藝的鋯回收率大于90%。

    3.由于有了第2洗滌段降低了鋯中鉿的含量,使產品質量可得到進一步的提高,而且從第2洗滌段的第一級流出的水溶液,稍加調整酸度和鋯的濃度即可作為第1洗滌段的洗滌液〔1〕,洗滌液〔1〕配制方便,簡化了日本流程中配制洗滌液的復雜過程。

    以下非限定性實施例只是為了進一步說明本發明,而不是作為對本發明范圍的限定,本發明的保護范圍由權利要求來決定。

    實施例1

    取105毫升三辛胺(大連油脂化學廠)加入35毫升A1416(大連油脂化學廠,下同),再加入560毫升磺化煤油,配制成為15%三辛胺-5%A1416-80%磺化煤油的有機相。共700ml。

    將配好的有機相用10%碳酸鈉溶液處理一次,按有機相與水相(10%碳酸鈉水溶液)0/A的比為1/1(0代表有機相,A代表水相,下同),振蕩10分鐘,再用0.75摩爾/升硫酸溶液處理一次,其相比0/A為1/1,酸化處理10分鐘。

    將11.8克鋯英石按本領域所屬技術人員均知的方法,堿熔融、水洗,硫酸浸出配成料液,料液中MeO2的濃度為16.05克/升(MeO2代表二氧化鋯和二氧化鉿的和,下同),二氧化鋯中二氧化鉿的含量為2.38%(重量百分數,下同),料液的酸度為0.79摩爾/升硫酸溶液,配制料液共400毫升。

    將有機相與料液按相比O/A為1.92(有機相60毫升,料液即水相31.25毫升),在100毫升分液漏斗中進行逆流萃取,萃取的級數n為3,平衡時間為5分鐘,共經10排實驗,結果見表4。

    表4??各級濃度分布

    級號??平衡水相??平衡水相??分配比

    n (克/升MeO2) (克/升MeO2) D

    1??0.648??0.714??1.10

    2??1.87??4.94??2.64

    3??10.05??8.32??0.828

    由上述實驗結果可知在實驗條件下二氧化鋯的萃取率為96%。

    實施例2

    操作方法及條件基本同實施例1,唯不同的是配制成組成為20%三辛胺-10%A1416-70%磺化煤油的有機相共600毫升。

    有機相用10%的碳酸鈉溶液處理10分鐘后,用1.0摩爾/升硫酸溶液酸化處理10分鐘。

    取14.5克鋯英石配成MeO2的濃度為30克/升的料液,二氧化鋯中二氧化鉿的含量為2.0%,料液的酸度為1.0摩爾/升硫酸溶液,配制的料液共250毫升。

    進行逆流萃取時,相比O/A為2.63(有機相40毫升,水相料液15.2毫升),n為3級,平衡時間10分鐘,共做10排實驗,結果見表5。

    表5??級樣分析結果

    級號??1??2??3

    平水??二氧化鉿(%)??32.6??8.78??2.53

    二氧化鋯(克/升)??0.974??9.35??25.97

    衡相??二氧化鉿(克/升)??0.471??0.900??0.674

    平有??二氧化鉿(%)??5.47??0.763??0.285

    機??二氧化鋯(克/升)??3.29??10.11??11.43

    衡相??二氧化鉿(克/升)??0.189??0.078??0.0327

    β??8.41??12.4??8.98

    經實驗證明,二氧化鋯的萃取率為96%。

    實施例3

    操作方法及條件基本同實施例1,唯不同的是配制成組成為30%三辛胺-15%A1416-55%磺化煤油的有機相共720毫升。

    有機相用10%的碳酸鈉溶液處理10分鐘后,再用1.5摩爾/升的硫酸溶液酸化處理10分鐘。

    取23克鋯英石配成MeO2的濃度為40.0克/升的料液,二氧化鋯中二氧化鉿的含量為2.2%,料液的酸度為1.5摩爾/升硫酸溶液,配制的料液共300毫升。

    進行逆流萃取時,相比O/A為2.53(有機相40毫升,水相料液15.8毫升),n為4級,平衡時間10分鐘,共做12排實驗,結果見表6。

    表6??級樣分析結果

    級號??1??2??3??4

    平水??二氧化鉿(%)??31.5??10.2??4.14??2.55

    二氧化鋯(克/升)??1.61??8.28??23.57??35.73

    衡相??二氧化鉿(克/升)??0.744??0.940??1.02??0.935

    平有??二氧化鉿(%)??3.47??1.11??0.45??0.18

    機??二氧化鋯(克/升)??2.76??9.31??14.21??15.95

    衡相??二氧化鉿(克/升)??0.0993??0.104??0.0645??0.0288

    β??12.8??10.1??9.57??14.39

    實驗結果表明二氧化鋯的萃取率95%。

    實施例4

    用20%三辛胺-10% A1416-70%磺化煤油組成的有機相,經逆流萃取二氧化鋯和二氧化鉿后得到的負載有機相共3600毫升,負載有機相中MeO2的濃度為11.23克/升,二氧化鋯中二氧化鉿的含量為0.315%。

    用帶有4個結晶水的硫酸鋯和帶有4個結晶水的硫酸鉿配成二氧化鋯的濃度為30.32克/升,二氧化鋯中含二氧化鉿0.03%,酸度為1.025摩爾/升硫酸溶液作為洗滌液〔1〕,共300毫升。

    將上述配制的負載有機相和洗滌液〔1〕按相比O/A=15(有機相150毫升,水相10毫升),n為8級,平衡時間10分鐘,在250毫升的分液漏斗中進行第1洗滌段洗滌,共作24排實驗,結果見表7。

    表7??級樣分析結果

    級號??平??衡??水?相??????????????????平??衡??有??機??相

    n?二氧化鉿??二氧化鋯??二氧化鉿??二氧化鉿??二氧化鋯??二氧化鋯

    ????%??????克/升????克/升??????%??????克/升????克/升

    1???1.75?????30.13??????0.527?????0.158????11.23?????0.0178

    2???0.863????30.15??????0.260????0.0985????11.24?????0.0111

    3???0.525????30.18??????0.159????0.0602????11.23?????0.00676

    4???0.347????30.17??????0.105????0.0605????11.30?????0.00458

    5???0.214????30.21??????0.0647???0.022?????11.25?????0.00248

    6???0.107????30.25??????0.0324???0.0134????11.27?????0.00151

    7???0.060????30.20??????0.0181???0.0095????11.35?????0.00108

    8???0.040????30.27??????0.0121???0.008?????11.37????0.000905

    經8級第1洗滌段洗滌的第8級出口有機相的二氧化鋯中二氧化鉿的含量為80ppm,在第7級為95ppm,都小于100ppm,均達到了原子能級氧化鋯的要求。

    實施例5

    用30%三辛胺-15% A1416-55%磺化煤油組成的有機相,經逆流萃取二氧化鋯和二氧化鉿后得到的負載有機相共2600毫升,負載有機相中MeO2的濃度為16.35克/升,二氧化鋯中二氧化鉿的含量為0.25%。

    用帶有4個結晶水的硫酸鋯和帶有4個結晶水的硫酸鉿配成二氧化鋯的濃度為38.0克/升,二氧化鋯中含二氧化鉿0.02%,酸度為1.455摩爾/升硫酸溶液作為洗滌液〔1〕,共300毫升。

    將上述配制的負載有機相和洗滌液〔1〕按相比O/A=11.7(有機相120毫升,水相10.26毫升),n為7級,平衡時間10分鐘,在250毫升的分液漏斗中進行第1洗滌段洗滌,共作21排實驗,結果見表8。

    表8??級樣分析結果

    級號??平??衡??水?相??????????????????平??衡??有??機??相

    n?二氧化鉿??二氧化鋯??二氧化鉿??二氧化鉿??二氧化鋯??二氧化鋯

    ????%??????克/升????克/升??????%??????克/升????克/升

    1???1.130????37.30?????0.424?????0.175?????16.26????0.0284

    2???0.853????37.65?????0.322?????0.064?????16.20????0.0104

    3???0.275????37.73?????0.104?????0.024?????16.15????0.00388

    4???0.105????37.94?????0.0398????0.0138????16.18????0.00223

    5???0.072????37.83?????0.0272????0.0105????16.07????0.00169

    6???0.046????37.75?????0.0174????0.009?????16.25????0.00146

    7???0.030????38.24?????0.0115????0.008?????16.23????0.0013

    經7級第1洗滌段洗滌的第7級出口有機相的二氧化鋯中二氧化鉿的含量為80ppm,在第6級有機相中的二氧化鋯中二氧化鉿的含量為90ppm,都小于100ppm,均達到了原子能級氧化鋯的要求。

    實施例6

    用20%三辛胺-10%??A1416-70%磺化煤油組成的有機相,經逆流萃取二氧化鋯和二氧化鉿,又經第1洗滌段洗滌后的負載有機相中的二氧化鋯濃度為11.91克/升,二氧化鋯中二氧化鉿的含量為0.01%,共1200毫升。

    配制3.0摩爾/升硫酸溶液共100毫升,作為洗滌液〔2〕。將上述配制的負載有機相和洗滌液〔2〕,按相比O/A為20(有機相200毫升,水相即洗滌液〔2〕10毫升),n為2級,平衡時間10分鐘,在250毫升的分液漏斗中進行第2洗滌段洗滌,共作6排實驗,結果見表9和表10。

    表9??各級分析結果

    級號??平??衡??水?相??????????????????平??衡??有??機??相

    n?二氧化鉿??二氧化鋯??二氧化鉿??二氧化鉿??二氧化鋯??二氧化鋯

    ????%??????克/升????克/升??????%??????克/升????克/升

    1???0.03????53.72?????0.0161????0.0095?????10.90????0.0010

    2???0.02????33.48?????0.00670???0.0044?????9.152????0.000403

    表10??各排水相、有機相出口濃度

    排號??水相出口??有機相出口

    MeO2氫離子濃度 二氧化鉿 MeO2二氧化鉿

    克/升??摩爾/升??%??克/升??%

    1??40.66??4.71??0.035??8.63??0.0046

    2??50.72??4.73??0.032??9.10??0.0040

    3??52.94??4.51??0.038??9.03??0.0042

    4??53.58??4.58??0.030??9.16??0.0048

    5??53.36??4.50??0.028??9.12??0.0040

    6??54.98??4.65??0.029??9.35??0.0038

    上述數據表明,經第2洗滌段洗滌的第2級出口有機相的二氧化鋯中二氧化鉿的含量小于48ppm。

    實施例7

    逆流萃取用過的含20%三辛胺-10% A1416-70%磺化煤油的有機相,經2.0NNH4OH+2.0NNH4HC03溶液處理一次(0/A為1/1,處理10分鐘)進行再生,再用0.75摩爾/升的硫酸溶液處理一次(0/A=1/1,酸化處理10分鐘),待用。

    用鋯英石配成MeO2的濃度為25.86克/升的料液,料液的酸度為0.7544摩爾/升硫酸,二氧化鉿的二氧化鉿的含量為2.2%。

    用第2洗滌段的第1級流出的水溶液,加入適量的硫酸和離子交換水,直接配制成二氧化鋯的濃度為20.76克/升,二氧化鋯中二氧化鉿的含量為0.025%,其酸度為1.014摩爾/升硫酸溶液為洗滌液〔1〕。

    用濃硫酸加入離子交換水配制成3.025摩爾/升的硫酸溶液為洗滌液〔2〕。

    進行逆流萃取時有機相與料液的相比為O/A=2.54,n為5級,平衡時間5分鐘,第1洗滌段洗滌時的相比0/A為7.52,n為10級,萃取平衡時間5分鐘。第二洗滌段洗滌時的相比0/A為20,n為2級,平衡時間5分鐘。

    在上述條件下在箱式混合澄清型萃槽中進行連續實驗。共運轉69.5小時。首先將20%三辛胺-10%A1416-70%磺化煤油組成的有機相從萃取段第1級進入萃取體系,從第2洗滌段的第2級(總級數的第17級)流出負載有機相,負載有機相中二氧化鋯的濃度為8.45克/升,二氧化鉿的濃度為0.00037克/升,二氧化鋯中二氧化鉿的含量為0.0044%。料液從萃取段的第5級進入萃取體系,洗滌液〔1〕從第1洗滌段的第10級(總級數的第15級)進入萃取體系。從萃取段的第1級流出萃余液,萃余液中二氧化鋯的濃度為0.988克/升,二氧化鉿的濃度為0.448克/升,二氧化鋯中二氧化鉿的含量為31.2%,洗滌液〔2〕從第2洗滌段的第2級(總級數的第17級)進入萃取體系,從第2洗滌段第1級(即總級數的第16級)流出,流出溶液中二氧化鋯的濃度為52.34克/升,二氧化鉿的濃度為0.01328克/升,二氧化鋯中二氧化鉿的含量為0.025%,酸度為2.325摩爾/升硫酸,將該溶液經加入適量的離子交換水和硫酸后,即可配制成洗滌液〔1〕,用于第1洗滌段中,從第1洗滌段的第10級(即總級數為第15級)進入萃取體系。從第2洗滌段第2級(總級數的第17級)流出的負載有機相中的二氧化鋯中二氧化鉿的含量為0.0044%,即為44ppm,完全符原子級氧化鋯的要求。

關 鍵 詞:
用三辛胺 分餾 萃取 分離 工藝
  專利查詢網所有資源均是用戶自行上傳分享,僅供網友學習交流,未經上傳用戶書面授權,請勿作他用。
關于本文
本文標題:用三辛胺分餾萃取分離鋯鉿的工藝.pdf
鏈接地址:http://www.pqsozv.live/p-763799.html
關于我們 - 網站聲明 - 網站地圖 - 資源地圖 - 友情鏈接 - 網站客服客服 - 聯系我們

[email protected] 2017-2018 zhuanlichaxun.net網站版權所有
經營許可證編號:粵ICP備17046363號-1 
 


收起
展開
钻石光影