一种可提高含有吡啶羧酸酯与二壬基萘磺酸的萃取剂反萃时耐酸性的方法及应用
【技术领域】
[0001] 本发明设及有色金属冶金萃取方法，特别设及一种可有效提高含化晚簇酸醋和二 壬基糞横酸化NNSA)的萃取剂反萃时的耐酸性的方法及应用。同时也设及能从含Fe、Ca、Mg、 Co、Ni多金属酸性溶液中选择性同时萃取Co和Ni的方法。
【背景技术】
[0002] 含化晚簇酸醋和二壬基糞横酸(面NSA)的萃取剂目前已可应用于含化、Ca、Mg、Co、 Ni多金属酸性溶液中选择性同时萃取Ni和Co。但是反萃时萃取剂耐酸性差，当反萃剂为r 浓度大于Imol/L(如：H+浓度2mol/L~4mol/L)的硫酸或盐酸溶液时就发生严重的乳化现 象，导致反萃不能分相，无法满足工业应用需求；当反萃剂r浓度等于Imol/L时，反萃分相 时间过长，且反萃液中Ni 2+最大浓度为20.83g/L，无法满足儀电解液对Ni2+含量的要求。
[0003] 目前还没有一种能从含。6、〔3、1邑、(：0、化多金属酸性溶液中选择性同时萃取化和 Co,并使反萃液中儀含量能满足儀电解液的工业要求，且可有效提高含化晚簇酸醋和二壬 基糞横酸萃取剂反萃时耐酸性的方法。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种提高含化晚簇酸醋和二壬基糞横酸(DNNSA)萃取剂反 萃时耐酸性的应用方法。
[0005] 本发明的目的还在于提供一种能高效地从含。6、〔曰、1邑、(：〇、化多金属酸性溶液中 选择性同时萃取Ni和Co,可显著提高萃取剂在反萃过程的耐酸性，且不影响儀钻萃取率和 铁巧儀除杂率的。
[0006] 本发明还可使得反萃液中Ni2+含量满足儀电解液的工业要求。
[0007] 本发明的应用方法在于，=辛基氧化麟的应用，具体是向含有化晚簇酸醋与二壬 基糞横酸的萃取剂中添加 S辛基氧化麟(TOPO)，提高萃取剂反萃时耐酸性。
[000引本发明的一种可提高含有化晚簇酸醋与二壬基糞横酸的萃取剂反萃时耐酸性的 方法，是在含。6、〔曰、1旨、(：0、化多金属酸性溶液选择性同时萃取化和(：0的反萃过程中，向含 化晚簇酸醋与二壬基糞横酸的萃取剂中添加=辛基氧化麟。
[0009] 通过W上方法，本发明能显著提高萃取剂在反萃过程的耐酸性。
[0010] 萃取剂包括萃取反应剂(主萃取剂和/或协萃剂）、稀释剂和/或调节剂。本发明的 方法中，化晚簇酸醋与二壬基糞横酸分别是主萃取剂和协萃剂。
[001U 本发明的向含有化晚簇酸醋与二壬基糞横酸萃取剂中添加 TOPO的应用方法中，还 可适用于铜、锋、儒萃取过程，并提高其反萃时的耐酸性。
[0012] 本发明同时萃取Ni和Co的过程中，萃取和反萃均在10~50°C的恒溫水浴中进行。 反萃时用H+浓度为1.0~4.Omol/L的硫酸或盐酸溶液反萃。
[0013] 本发明的方法是一种可W显著提高含化晚簇酸醋与二壬基糞横酸萃取剂反萃时 耐酸性的方法，通过加入TOPO来提高萃取剂反萃时的耐酸性，并使反萃液中的儀含量满足 儀电解液的工业要求。
[0014] 所述的化晚簇酸醋结构3 其中取代基处于邻位或对位。
[0015] 本发明的优选方案包括：
[0016] 化晚簇酸醋与二壬基糞横酸的摩尔比范围为1:1~4:1。
[0017] 本发明所设及的有机相包括稀释剂(如横化煤油等）、化晚簇酸醋、二壬基糞横酸 (面NSA)和S辛基氧化麟(TOPO)。
[0018] S辛基氧化麟与DNNSA摩尔比范围为0.5:1~5:1。更优选S辛基氧化麟与DNNSA的 摩尔比范围为1:1~3:1。
[0019] 萃取相比（0/A)为1:2~2:1(本发明的相比是指油相与水相的体积比）。萃取在10 ~50°C恒溫水浴中进行。
[0020] 本发明的反萃时采用为r浓度1.0~4.0mol/L的硫酸或盐酸溶液。在10~50°C的 恒溫水浴中反萃20min。反萃相比(0/A)为1:1~12:1。
[0021] 发明的优点和积极效果：（1)针对含化晚簇酸醋与D順SA萃取剂反萃时耐酸性差的 问题，向有机相中加入TOPO可显著提高萃取剂反萃时的耐酸性，极大程度地缩短反萃分相 时间；（2)往含化晚簇酸醋与DNSSA萃取剂中添加TOPO后，该萃取剂能有效地将儀、钻金属从 含铁巧儀等杂质的酸性溶液中同时萃取出来，且不影响儀钻萃取率和铁巧儀除杂率；（3)本 发明的方法还特别适用于当反萃时r浓度大于Imol/L时，仍可快速进行反萃分相，避免分 相时间过长。参见本发明的实施例反萃剂为r浓度1.0~4. Omol/L的硫酸或盐酸溶液。加入 TOPO之后，反萃分相时间从不添加TOPO的867min(甚至无法分相)缩短到2.5min~3min，极 大地缩短了反萃分相时间；（4)本发明可使得反萃液中Ni 2+和Co2+浓度从未添加TOPO时的 20.83g/L和2.08g/L分别提高到添加TOPO后的约80g/L和约5.4g/L，即：含有化晚簇酸醋与 二壬基糞横酸的萃取剂中添加TOPO后，反萃液中的儀含量能满足儀电解液的工业要求。。
[0022] 综上所述，往含化晚簇酸醋与面NSA萃取剂中加入TOPO，在不影响钻、儀金属离子 萃取率和铁巧儀除杂率的前提下，能显著提高萃取剂反萃时的耐酸性，大大缩短反萃分相 时间，并使反萃液中Ni 2+含量提高到能满足儀电解液的工业要求。
【具体实施方式】
[0023] W下实施例旨在对本发明作进一步说明，而不是对本发明的限定。
[0024] 对比例1
[0025] 针对未加入添加剂的含化晚簇酸醋和二壬基糞横酸萃取剂，考察反萃剂酸度和反 萃相比对萃取剂耐酸性的影响。
[00%]化晚簇酸醋(0.9mol/L)和二壬基糞横酸(0.45mol/L)的萃取剂中未加入添加剂， 采用横化煤油作为稀释剂配制成萃取剂（即油相）。配制含铁巧儀等杂质的钻、儀酸性溶液 (即被萃水相），其中Ni2+浓度为2.5~4.0g/L，Co 2+浓度为0.25~0.28g/L，Fe3+浓度为9.8~ 10.1 g/L,Mg2+浓度为5.0~5.2g/L，Ca2+浓度为0.21~0.25g/L，pH值约为2。萃取操作:按相 比将50ml油相和被萃水相加入到250ml具塞锥形瓶中，然后将锥形瓶放入超级恒溫振荡器 中振荡20min，结束后倒入分液漏斗中静置分相，用抓TA络合滴定法或ICP-AES法测定水相 中的Ni2\Co2+Je3+、Ca2+、Mg 2+浓度，并计算钻儀的萃取率和铁巧儀等杂质的除杂率(除杂率 的计算公式
式中Cmf、CniF分别表示料液中杂质金属离子M和 儀离子的浓度(g/L)，CMR、CNiR分别表示反萃液中杂质金属离子M和儀离子的浓度(g/L))。萃 取与反萃条件:萃取相比(0/A)为1:2,萃取溫度10~50°C，萃取时间20min;反萃时采用H+浓 度为1.0~4.0mol/L的酸溶液在10~50°C恒溫水浴中反萃20min。结果见表1。
[0027]表1反萃剂酸度和反萃相比对反萃分相时间和反萃液中儀钻离子浓度的影响
[002引
[0029]
[0030] 由表1看出，化晚簇酸醋和二壬基糞横酸所组成的萃取剂对含。6、〔曰、1邑、(：〇、化多 金属酸性溶液能同时萃取Co和Ni。比较Run巧日Run4、Run5知，当反萃相比(0/A)从1:1增加到 12:1时，反萃分相时间由反萃相比1:1的420min增加到反萃相比5:1时的867min，而反萃相 比12:1时无法分相；反萃剂为r浓度l.Omol/L的硫酸或盐酸溶液，反萃相比5:1时，反萃液 中儀钻离子含量分别为20.82g/L和2.08g/L。
[0031] 实施例1
[0032] 固定含化晚簇酸醋(0.9mol/L)和二壬基糞横酸(0.45mol/L)萃取剂和反萃剂的酸 浓度化+浓度为1 .Omol/L的硫酸或盐酸溶液），考察TOPO的添加量对反萃时萃取剂耐酸性的 影响。
[0033] 往含化晚簇酸醋（0.9mol/L)和二壬基糞横酸(0.45mol/L)萃取剂中加入TOPO(具 有"
【发明内容】
"中设及的TOPO与二壬基糞横酸的摩尔比范围为1:1~3:1)，采用横化煤油作 为稀释剂配制成萃取剂（即油相）。配制含铁巧儀等杂质的钻、儀酸性溶液(即被萃水相），其 中m2+浓度为2.5~4. Og/L，C〇2+浓度为0.25~0.28g/L，Fe3+浓度为9.8~10.0 g/L，Mg2+浓度 为4.5~5.17g/L，化h浓度为0.2~0.25g/L，抑值约为2。萃取操作：按相比将50ml油相和被 萃水相加入到250ml具塞锥形瓶中，然后将锥形瓶放入超级恒溫振荡器中振荡20min，结束 后倒入分液漏斗中静置分相，用邸TA络合滴定法或ICP-AES法测定水相中的Ni 2+、Co2+、Fe3+、 Ca2+、Mg 2+浓度，并计算钻、儀的萃取率和铁巧儀等杂质的除杂率。萃取与反萃条件:萃取相 比为1:2,萃取溫度为10~50°C，萃取时间20min;反萃时采用H+浓度为l.Omol/L的酸溶液在 10~50°C恒溫水浴中反萃20min，反萃相比为1:1。结果见表2。
[0034] 表2 TOPO添加量对反萃分相时间的影响
[0035]
[0036]
[0037] 由表2看出，往含化晚簇酸醋和二壬基糞横酸萃取剂中加入TOPO能显著提高萃取 剂反萃时的耐酸性，大大缩短反萃分相时间，同时保持对钻和儀同时萃取的良好效果及对 铁巧儀杂质的良好脱除效果，且随着TOPO与DNNSA摩尔比从0:1增大到3:1，反萃时分相时间 均