一种用离子液体萃取镉的方法与流程

1.本发明涉及冶金技术领域，特别是涉及一种用离子液体萃取镉的方法。


背景技术：

2.镉主要是菱锌矿、硫铅矿等含锌铅铜矿物冶炼过程中的伴生产物，其主要应用于制造镉镍合金、颜料、塑料稳定剂、荧光粉、杀虫剂、杀菌剂、油漆、电器开关、汽车继电器、电池等，尤其是航空行业、原子反应堆、电镀防腐等方面的作用尤为突出。所有这些应用，需要非常纯的金属镉，通常纯度为99.99％或更高。传统的镉精炼工艺步骤繁琐，涉及多重过滤、溶解及置换过程，并且锌、铅、铜都是镉提炼过程中难以去除的杂质。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种用离子液体萃取镉的方法，通过简单的浸出、萃取、洗杂、反萃、电积流程即可得到纯度高达99.99％的镉产品，该工艺流程短，浸出剂及萃取剂可循环利用，是一种绿色、环境友好型的新工艺。
4.为实现上述目的，本发明提供了一种用离子液体萃取镉的方法，包括以下步骤：
5.(1)向含镉物料中加浸出剂进行浸出，浸出结束后过滤得到含镉浸出液；
6.(2)在含镉浸出液中添加萃取剂进行镉萃取得到含镉有机相和萃余液，萃余液返回步骤(1)中进行循环浸出；萃取剂为离子液体；
7.(3)将含镉有机相使用洗杂液进行洗杂，得到含镉洗杂后有机相；
8.(4)将含镉洗杂后有机相使用反萃剂进行反萃，得到含镉富液；反萃剂为碱性、酸性或中性反萃剂中的一种；
9.(5)含镉富液使用电积工艺得到镉金属，电积后液返回步骤(4)中进行循环反萃。
10.优选的，步骤(1)中含镉物料与浸出剂的液固比为5～50，浸出温度为20℃～100℃，反应时间为0.5～4h。
11.优选的，浸出剂的浓度为0～3mol/l。
12.优选的，浸出剂为hcl、h2so4、hno3、hbr、nacl水溶液中的一种或多种。
13.优选的，离子液体为1-己基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体[hmpsm][pf6]和1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体[bmpsm][pf6]的一种或多种。
[0014]
优选的，步骤(4)中含镉富液为cd(no3)2、cdcl2、cdso4的一种或多种混合物。
[0015]
优选的，反萃剂为naoh、ca(oh)2、koh、hcl、hno3、h2so4、氨水、纯水中的一种或多种混合物。
[0016]
因此，本发明采用上述结构的一种用离子液体萃取镉的方法，本发明使用的萃取剂具有高离子导电性、不易燃性、不挥发性、高热稳定性、高溶剂性、宽液相温度范围等优点，是一种绿色的非水溶液萃取剂，可以实现一个连续的、可持续的镉浸出萃取过程，整个工艺流程溶液密闭循环，操作简单，环境友好，可以达到高效绿色提取镉的目的。
[0017]
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0018]
图1是本发明一种用离子液体萃取镉的方法的工艺流程示意图。
具体实施方式
[0019]
下面结合实施例，对本发明进一步描述，实施例中所用各种化学品和试剂如无特别说明均为市售购买。
[0020]
实施例1
[0021]
配置含h2so4酸性浸出剂，在含镉物料液固比20:1，30℃条件下，浸出2h，浸出完成后过滤得到含镉浸出液，含镉浸出液使用萃取剂[hmpsm][pf6]离子液体按相比1：1进行萃取50min，镉萃取率为90％，萃取完成后得到含镉有机和萃余液。含镉有机使用洗杂液进行洗涤，得到含镉洗后有机，含镉洗后有机使用硫酸溶液进行反萃，得到硫酸镉富液，硫酸镉富液进行电积得到镉金属及电积后液，电积后液循环反萃。
[0022]
实施例2
[0023]
配置含h2so4酸性浸出剂，在含镉物料液固比20:1，30℃条件下，浸出2h，浸出完成后过滤得到含镉浸出液，含镉浸出液使用萃取剂[bmpsm][pf6]离子液体按相比1：1进行萃取30min，镉萃取率为90％，萃取完成后得到含镉有机和萃余液。含镉有机使用洗杂液进行洗涤，得到含镉洗后有机，含镉洗后有机使用硫酸溶液进行反萃，得到硫酸镉富液，硫酸镉富液进行电积得到镉金属及电积后液，电积后液循环反萃。
[0024]
实施例3
[0025]
配置含hcl酸性浸出剂，在含镉物料液固比20:1，30℃条件下，浸出2h，浸出完成后过滤得到含镉浸出液，含镉浸出液使用萃取剂[bmpsm][pf6]离子液体按相比1：1进行萃取30min，镉萃取率为80％，萃取完成后得到含镉有机和萃余液。含镉有机使用洗杂液进行洗涤，得到含镉洗后有机，含镉洗后有机使用硫酸溶液进行反萃，得到硫酸镉富液，硫酸镉富液进行电积得到镉金属及电积后液，电积后液循环反萃。
[0026]
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。


技术特征：
1.一种用离子液体萃取镉的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)向含镉物料中加浸出剂进行浸出，浸出结束后过滤得到含镉浸出液；(2)在含镉浸出液中添加萃取剂进行镉萃取得到含镉有机相和萃余液，萃余液返回步骤(1)中进行循环浸出；萃取剂为离子液体；(3)将含镉有机相使用洗杂液进行洗杂，得到含镉洗杂后有机相；(4)将含镉洗杂后有机相使用反萃剂进行反萃，得到含镉富液；反萃剂为碱性、酸性或中性反萃剂中的一种；(5)含镉富液使用电积工艺得到镉金属，电积后液返回步骤(4)中进行循环反萃。2.根据权利要求1所述的一种用离子液体萃取镉的方法，其特征在于：步骤(1)中含镉物料与浸出剂的液固比为5～50，浸出温度为20℃～100℃，反应时间为0.5～4h。3.根据权利要求1所述的一种用离子液体萃取镉的方法，其特征在于：浸出剂的浓度为0～3mol/l。4.根据权利要求1所述的一种用离子液体萃取镉的方法，其特征在于：浸出剂为hcl、h2so4、hno3、hbr、nacl水溶液中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的一种用离子液体萃取镉的方法，其特征在于：离子液体为1-己基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体[hmpsm][pf6]和1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体[bmpsm][pf6]的一种或多种。6.根据权利要求1所述的一种用离子液体萃取镉的方法，其特征在于：步骤(4)中含镉富液为cd(no3)2、cdcl2、cdso4的一种或多种混合物。7.根据权利要求1所述的一种用离子液体萃取镉的方法，其特征在于：反萃剂为naoh、ca(oh)2、koh、hcl、hno3、h2so4、氨水、纯水中的一种或多种混合物。

技术总结
本发明公开了一种用离子液体萃取镉的方法，包括以下步骤：(1)向含镉物料中加浸出剂进行浸出，浸出结束后过滤得到含镉浸出液；(2)在含镉浸出液中添加萃取剂进行镉萃取得到含镉有机相和萃余液，萃余液返回步骤(1)中进行循环浸出；(3)将含镉有机相使用洗杂液进行洗杂，得到含镉洗杂后有机相；(4)将含镉洗杂后有机相使用反萃剂进行反萃，得到含镉富液；(5)含镉富液使用电积工艺得到镉金属。本发明采用上述结构的一种用离子液体萃取镉的方法，通过简单的浸出、萃取、洗杂、反萃、电积流程即可得到纯度高达99.99％的镉产品，该工艺流程短，浸出剂及萃取剂可循环利用，是一种绿色、环境友好型的新工艺。的新工艺。的新工艺。


技术研发人员：蒋航宇 王璐 刘宇豪
受保护的技术使用者：桐乡市思远环保科技有限公司
技术研发日：2022.06.14
技术公布日：2022/8/2