本发明涉及萃取技术领域，且特别涉及一种萃取锰的方法。
背景技术：
锰是一种黑色金属，主要用于钢铁合金领域。在锰的湿法冶金提取过程中，无论对于软锰矿、含锰废渣或其他锰产品，采用硫酸浸出后，均会获得锰浓度不同的含锰溶液或者含锰废水，再采用酸性磷酸类萃取剂对含锰溶液进行萃取和反萃，从而获得纯净的硫酸锰溶液。通常，在锰的萃取过程中，需对萃取剂进行皂化。传统的皂化剂为naoh或氨水，然而，采用氢氧化钠皂化萃取剂会导致高钠废水，采用氨水皂化则会产生氨氮废水。
因此，由上述可知，现有的含锰溶液清洁萃取锰的方法是以naoh或氨水皂化酸性磷酸类萃取剂，再进行锰的萃取。尽管该类工艺可实现锰的回收，但在皂化过程中会产生高钠和氨氮废水，造成二次污染。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种萃取锰的方法，其不产生高钠或氨氮废水，污染较小。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
本发明实施例所提供的一种萃取锰的方法，用于萃取回收含锰溶液中的锰，该方法包括：
皂化：将含有萃取剂的有机相与氢氧化镁悬浮液混合，以得到皂化有机相；
萃取：将含锰溶液与皂化有机相混合，进行逆流萃取，以得到萃余液以及含有锰的负载有机相；
反萃：将负载有机相与硫酸混合，进行逆流反萃，以得到硫酸锰溶液和贫有机相。
在本发明的一种实施例中，该方法在皂化步骤之前还包括：
制备有机相：将萃取剂与磺化煤油混合，以得到有机相。
在本发明的一种实施例中，萃取剂为p204萃取剂(二(2-乙基己基)磷酸酯)、p507萃取剂(2-乙基己基膦酸单2-乙基己基酯)或cyanex272萃取剂(二(2,4,4-三甲基戊基)次膦酸)中的一种。
在本发明的一种实施例中，制备有机相步骤中，萃取剂与磺化煤油按体积比1:(1～9)混合。
在本发明的一种实施例中，皂化步骤中，有机相的皂化率为10～40％。
在本发明的一种实施例中，萃取的步骤中，按体积计，皂化有机相与含锰溶液的混合比为1：(1～5)。
在本发明的一种实施例中，萃取步骤还包括：在皂化有机相与含锰溶液混合后，用氢氧化镁调节ph至3.0～4.0。
在本发明的一种实施例中，萃取步骤中，采用3～6级逆流萃取。
在本发明的一种实施例中，反萃步骤中，采用3～6级逆流反萃。
在本发明的一种实施例中，含锰溶液中锰的浓度为0.5～20g/l。
进一步的，将萃余液与石灰混合，以沉淀萃余液中的镁。
由于采用上述技术方案，本申请与现有技术相比具有以下积极效果：
本申请将含有萃取剂的有机相与氢氧化镁悬浮液混合，以得到皂化有机相，再将含锰溶液与皂化有机相混合，进行逆流萃取，以得到萃余液以及含有锰的负载有机相。进而将负载有机相与硫酸混合，进行逆流反萃，以得到硫酸锰溶液和贫有机相，完成锰的回收。采用氢氧化镁与含有萃取剂的有机相混合，来皂化萃取剂，再对锰进行萃取，皂化后产生的含镁废水对环境污染较小，并且可以用石灰中和沉淀镁，处理成本低。并且，本申请采用氢氧化镁来进行皂化，通过皂化-萃取-反萃工艺，锰回收率可达98％以上。因此，本申请的萃取锰的方法对环境污染小，产生的含镁废水容易处理，锰回收率高。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例的萃取锰的方法进行具体说明。
本发明实施例的萃取锰的方法用于萃取回收含锰溶液中的锰，含锰溶液可以是湿法冶金中利用硫酸浸出的含锰废渣、锰矿后的浸出液。本发明实施例的萃取锰的方法包括：
一、制备有机相
该步骤包括将萃取剂与磺化煤油混合，以得到有机相。进一步的，萃取剂和磺化煤油的混合比例按体积比为1：(1～9)，可选的，萃取剂的量可占二者总体积的10％、20％、30％、40％、50％或其中任意两值之间的其他值。萃取剂可选为为二(2-乙基己基)磷酸酯(p204)、2-乙基己基膦酸单2-乙基己基酯(p507)或二(2,4,4-三甲基戊基)次膦酸(cyanex272)中的一种。
二、皂化
该步骤包括将含有萃取剂的有机相与氢氧化镁悬浮液混合，以得到皂化有机相。进一步的，有机相的皂化率为10％～40％。本发明实施例的皂化步骤采用氢氧化镁作为皂化剂，令皂化有机相中存在镁离子而非现有方法中的铵根离子或钠离子。
三、萃取
该步骤包括将含锰溶液与皂化有机相混合，进行逆流萃取，以得到萃余液以及含有锰的负载有机相。皂化有机相中的镁离子则进入到萃余液中，萃余液中的镁因为在碱性环境下容易沉淀，因此便于回收。可通过将萃余液与石灰(生石灰或熟石灰)混合来沉淀镁。相对于现有的其他方法的萃余液中大量含有钠离子或铵根离子，本发明实施例的萃余液中的镁离子由于易沉降回收，因此对环境污染较小。
在本发明实施例中，皂化有机相与含锰溶液的混合比例按体积比1：(1～5)进行混合，混合后用氢氧化镁将混合液的ph值调整至3.0～4.0，再进行3～6级的逆流萃取，以萃取充分，得到负载有机相和萃余液。在本发明的实施例中，含锰溶液中锰的浓度为0.5～20g/l。
四、反萃
该步骤包括将负载有机相与硫酸混合，进行逆流反萃，以得到硫酸锰溶液和贫有机相。可选的，硫酸以溶液形式与负载有机相混合，硫酸溶液浓度为0.5～2mol/l，可以是0.5mol/l、1mol/l、2mol/l或任意两个值的中间值。负载有机相与硫酸的混合比按体积计为(1～5)：1。在本发明的实施例中，反萃步骤中，采用3～6级逆流反萃。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供一种萃取锰的方法，本实施例所萃取的含锰溶液锰浓度为0.5g/l。本实施例的萃取锰的方法包括：
(1)制备有机相：按体积百分比，将10％的萃取剂和余量为磺化煤油混匀，得到有机相；
(2)皂化：按照有机相皂化率为30％，将氢氧化镁悬浮液与所述有机相混匀，得到皂化有机相；
(3)萃取：按体积比1∶3将皂化有机相与含锰溶液混合，用氢氧化镁调节溶液ph为3.0～4.0，逆流萃取4级，得到负载有机相和萃余液；
(4)反萃：按体积比3∶1将负载有机相和1mol/l的硫酸溶液混合，逆流反萃4级，得到硫酸锰溶液和贫有机相。
本实施例中锰萃取率为99.5％，反萃率为99.3％，锰回收率为为98.8％。
实施例2
本实施例提供一种萃取锰的方法，本实施例所萃取的含锰溶液锰浓度为5g/l。本实施例的萃取锰的方法包括：
(1)制备有机相：按体积百分比，将20％的萃取剂和余量为磺化煤油混匀，得到有机相；
(2)皂化：按照所述有机相皂化率为20％，将氢氧化镁悬浮液与所述有机相混匀，得到皂化有机相；
(3)萃取：按体积比1∶2将皂化有机相与含锰溶液混合，用氢氧化镁调节溶液ph为3.0～4.0，逆流萃取5级，得到负载有机相和萃余液；
(4)反萃：按体积比2∶1将负载有机相和1mol/l的硫酸溶液混合，逆流反萃5级，得到硫酸锰溶液和贫有机相。
本实施例中锰萃取率为99.2％，反萃率为99.5％，锰回收率为为98.7％。
实施例3
本实施例提供一种萃取锰的方法，本实施例所萃取的含锰溶液锰浓度为10g/l。本实施例的萃取锰的方法包括：
(1)制备有机相：按体积百分比，将40％的萃取剂和余量为磺化煤油混匀，得到有机相；
(2)皂化：按照所述有机相皂化率为40％，将氢氧化镁悬浮液与所述有机相混匀，得到皂化有机相；
(3)萃取：按体积比1∶1将皂化有机相与含锰溶液混合，用氢氧化镁调节溶液ph为3.0～4.0，逆流萃取6级，得到负载有机相和萃余液；
(4)反萃：按体积比1∶1将负载有机相和1mol/l的硫酸溶液混合，逆流反萃6级，得到硫酸锰溶液和贫有机相。
本实施例中锰萃取率为99.0％，反萃率为99.3％，锰回收率为为98.3％。
实施例4
本实施例提供一种萃取锰的方法，本实施例所萃取的含锰溶液锰浓度为15g/l。本实施例的萃取锰的方法包括：
(1)制备有机相：按体积百分比，将30％的萃取剂和余量为磺化煤油混匀，得到有机相；
(2)皂化：按照所述有机相皂化率为30％，将氢氧化镁悬浮液与所述有机相混匀，得到皂化有机相；
(3)萃取：按体积比1∶5将皂化有机相与含锰溶液混合，用氢氧化镁调节溶液ph为3.0～4.0，逆流萃取3级，得到负载有机相和萃余液；
(4)反萃：按体积比5∶1将负载有机相和0.5mol/l的硫酸溶液混合，逆流反萃3级，得到硫酸锰溶液和贫有机相。
本实施例中锰萃取率为99.1％，反萃率为99.2％，锰回收率为为98.2％。
实施例5
本实施例提供一种萃取锰的方法，本实施例所萃取的含锰溶液锰浓度为20g/l。本实施例的萃取锰的方法包括：
(1)制备有机相：按体积百分比，将50％的萃取剂和余量为磺化煤油混匀，得到有机相；
(2)皂化：按照所述有机相皂化率为10％，将氢氧化镁悬浮液与所述有机相混匀，得到皂化有机相；
(3)萃取：按体积比1∶4将皂化有机相与含锰溶液混合，用氢氧化镁调节溶液ph为3.0～4.0，逆流萃取4级，得到负载有机相和萃余液；
(4)反萃：按体积比4∶1将负载有机相和2mol/l的硫酸溶液混合，逆流反萃4级，得到硫酸锰溶液和贫有机相。
本实施例中锰萃取率为99.4％，反萃率为99.1％，锰回收率为为98.3％。
下表为实施例1～5的工艺参数以及回收率汇总：
综上所述，本申请将含有萃取剂的有机相与氢氧化镁悬浮液混合，以得到皂化有机相，再将含锰溶液与皂化有机相混合，进行逆流萃取，以得到萃余液以及含有锰的负载有机相。进而将负载有机相与硫酸混合，进行逆流反萃，以得到硫酸锰溶液和贫有机相，完成锰的回收。采用氢氧化镁与含有萃取剂的有机相混合，来皂化萃取剂，再对锰进行萃取，皂化后产生的含镁废水对环境污染较小，并且可以用石灰中和沉淀镁，处理成本低。并且，本申请采用氢氧化镁来进行皂化，通过皂化-萃取-反萃工艺，锰回收率可达98％以上。因此，本申请的萃取锰的方法对环境污染小，产生的含镁废水容易处理，锰回收率高。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。