一种从污酸硫化后液中抑镉萃氟的方法与流程

本发明涉及金属分离领域，尤其涉及污酸硫化后液中萃取回收氟的方法。

背景技术：

1、铜铅锌火法冶炼过程中，会产生一种酸性烟气循环吸收液，行业内习惯称该吸收液为污酸。污酸内含有一定量的砷、汞、镉、锌、铅等重金属及氟、氯和硫酸。污酸通常先经硫化，除去砷、汞、锌、铅等重金属，所得硫化后液里氟浓度为0.5～20g/l、镉浓度为0.05～1.5g/l、氯离子浓度为1～15g/l、硫酸浓度为20～150g/l，此时镉大部分以hcdcl3 和h2cdcl4形态存在。

2、为分离污酸硫化后液中的氟，可以采用氟氯共萃工艺，也可采用单独萃氟。氟氯共萃通常采用叔胺为萃取剂，如cn102732722b公开了一种萃取脱除氟、氯的湿法炼锌方法，该方法以叔胺n235为萃取剂、煤油为稀释剂，按常规方法配制成体积百分比为5％至50％的萃取有机相，经稀硫酸酸化后，从含氟、氯锌液中同时萃取氟、氯，负载氟氯有机相再用氢氧化钠溶液反萃，得到氯化钠和氟化钠溶液。cn103451449b公开了硫酸锌溶液中氟氯离子活化萃取分离方法，该方法采用三正辛胺为萃取剂、磷酸三丁酯为协萃剂、正辛醇为改性剂、260#溶剂油为稀释剂组成萃取有机相，对含氟氯的硫酸锌溶液萃取，得到的负载氟氯有机相，再经洗涤后用碳酸钠溶液反萃，得到氯化钠和氟化钠溶液。污酸硫化后液中含有一定量的镉，cn102732722b和cn103451449b虽未提及叔胺对镉有萃取效应，但笔者采用叔胺萃取污酸硫化后液中的氟氯时发现镉会共萃，镉的萃取率高达90%以上。

3、单独萃氟可以采用磷酸酯类萃取剂，如cn108114507b公开了一种在溶液中萃取氟离子的方法，该方法将磷酸酯类与含硅有机溶剂混合配制成有机相，其中磷酸酯类体积分数为40%～60%，在40℃～100℃与待萃液反应10～60分钟萃取氟。cn108114507b应用在磷矿的硫磷混酸浸出液中和含氟废水中萃取氟，并未涉及在含镉含氟的溶液中萃氟，而笔者采用磷酸酯类萃取污酸硫化后液中的氟时发现镉会共萃。

4、文献《从氯化浸出液中分离锌与镉的萃取剂选择和评价》中指出，伯胺、叔胺和季铵盐类萃取剂均能在含氯离子的溶液中萃取镉。文献《磷酸三丁醋从氯化物介质中萃取zn与cd的机理研究》中说，磷酸三丁醋能以中性络合反应机理萃取hcdcl3 和h2cdcl4，说明磷酸酯类具有在含cl-和h+的溶液中萃取镉的能力。由于污酸中含有一定浓度的氯离子，现有的胺类和磷酸酯类萃取剂，在萃取污酸中的氟时都会造成镉的共萃。负载镉和氟的有机相，如用水反萃，所得反萃液还需再次进行氟和镉的分离；如用碱性溶液反萃，反萃时镉会生成氢氧化镉沉淀，造成反萃分相困难、影响工艺连续性。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有萃取技术在污酸硫化后液中回收氟时，会造成镉共萃所存在的缺陷，提供一种抑镉萃氟的方法。

2、本发明采用如下技术方案实现：

3、一种从污酸中抑镉萃氟的方法，包括如下步骤：

4、（1）有机相配制：将氟萃取剂和镉抑制剂混合配制成有机相；其中镉抑制剂与氟萃取剂体积比为：0.4~10；镉抑制剂是碳原子数为8~11的直链醇；

5、（2）萃取：将所述有机相和污酸进行萃取，得到负载氟有机相；

6、（3）反萃：将所述负载氟有机相与反萃剂进行反萃，得到富氟溶液和空载有机相；空载有机相返回步骤（2）循环利用。

7、在本发明的一种从污酸硫化后液中抑镉萃氟的方法中，具体的，在步骤（1）中，所述氟萃取剂为磷氧中性萃取剂，所述镉抑制剂是1-辛醇、仲辛醇、1-壬醇、1-葵醇、1-十一醇的一种。

8、在本发明的一种从污酸硫化后液中抑镉萃氟的方法中，具体的，在步骤（2）中，所述污酸中氟浓度为0.5～20g/l、镉浓度为0.05～1.5g/l、氯离子浓度为1～15g/l、硫酸浓度为20～150g/l。

9、在本发明的一种从污酸硫化后液中抑镉萃氟的方法中，具体的，在步骤（3）中，所述反萃剂为水、氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液或稀氨水。

10、本发明一种从污酸硫化后液中抑镉萃氟的方法具有以下有益效果：

11、（1）本发明利用醇类的羟基优先于hcdcl3或h2cdcl4与磷氧中性萃取剂的p=o双键形成氢键缔合来抑制镉的萃取，所得富镉液中f/cd＞1600。

12、（2）本发明的镉抑制剂采用碳原子数为8~11的直链醇，相对于支链醇空间位阻更小，更利于与磷氧中性萃取剂形成氢键缔合，抑镉效果更好。

13、（3）利用磷氧中性萃取剂能在含hcl和h2so4的污酸中优先萃取hf，实现hf与hcl、和硫酸的分离。

14、以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

技术特征：

1.一种从污酸硫化后液中抑镉萃氟的方法，其特征在于包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种从污酸硫化后液中抑镉萃氟的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述氟萃取剂为磷氧中性萃取剂。

3.根据权利要求1所述的一种从污酸硫化后液中抑镉萃氟的方法，其特征在于，所述镉抑制剂是1-辛醇、仲辛醇、1-壬醇、1-葵醇、1-十一醇的一种。

4.根据权利要求2或3所述的一种从污酸硫化后液中抑镉萃氟的方法，其特征在于，步骤（2）中，所述污酸硫化后液中氟浓度为0.5～20g/l、镉浓度为0.05～1.5g/l、氯离子浓度为1～15g/l、硫酸浓度为20～150g/l。

5.根据权利要求4所述的一种从污酸硫化后液中抑镉萃氟的方法，其特征在于，步骤（3）中，所述反萃剂为水、氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液或稀氨水。

技术总结
一种从污酸硫化后液中抑镉萃氟的方法，先将镉抑制剂与氟萃取剂按体积比为0.4~10配制成有机相；再将有机相和污酸硫化后液进行萃取，得到负载氟有机相；将负载氟有机相与反萃剂进行反萃，得到富氟溶液和空载有机相；空载有机相返回循环利用。本发明利用醇类的羟基优先于HCdCl<subgt;3</subgt;或H<subgt;2</subgt;CdCl<subgt;4</subgt;与磷氧中性萃取剂的P=O双键形成氢键缔合来抑制镉的萃取，所得富镉液中F/Cd＞1600；镉抑制剂是碳原子数为8~11的直链醇，空间位阻小，抑镉效果好；利用磷氧中性萃取剂能在含HCl和H<subgt;2</subgt;SO<subgt;4</subgt;的污酸中优先萃取HF，实现HF与HCl、硫酸的分离。

技术研发人员：孟云,雷吟春,蒋国民,赵次娴,刘永丰,闫虎祥,刘锐利,谭琴,齐伟,廖圆,高伟荣
受保护的技术使用者：赛恩斯环保股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13