铟是稀散金属之一,在地壳中的含量很低,没有单独的铟矿床,主要富集于硫化矿中,特别是闪锌矿内,是冶炼锌、铅的副产物。
铟的分离提取方法有萃淋树脂分离、液膜分离、溶剂萃取等,其中溶剂萃取在工业上得到了广泛的应用。P204、P507是工业上常用的萃取剂,P204存在着反萃酸度高、萃取剂易老化,循环利用能力差、萃取过程中易乳化等现象,用P507代替P204作为铟的萃取剂可以克服这些缺点。
本文利用软锰矿氧化浸出锌精矿,用P507萃取铟分离铁,其中二价金属干扰很小,干扰***大的是铁,铁和铟有着相似的性质,成为***难分离的共存杂质.故铟铁分离成为回收铟的关键。
一、实验部分
试验原料:软锰矿(含二氧化锰30%)和锌精矿,锌精矿的主要成分:Zn 48%、Fe 36%、Pb 2.7%、Cu 0.55%、In 55 g/t、Ag 26g/t。
实验仪器:HY-4型调速多用振荡器;DKZ-2型电热恒温振荡水槽;DHG-9023A型电热恒温鼓风干燥箱。
实验***:P507,磺化煤油,邻苯二甲酸氢钾,碳酸钙为基准***,其余***为分析纯。
洗涤条件:室温,平衡时间5min,相比O/A=2/1。
洗涤率的测定:洗涤率%=∑[Y]A/∑[Y]O
其中:[Y]A为洗涤水相Y浓度,[Y]O为负载有机相Y浓度。
二、实验结果与讨论
(一)平衡水相酸度对P507萃取铟、铁的影响
固定温度为293K,相比O/A=1/1,振荡时间10min,静置时间5min的条件下(如未特殊说明以下是相同的萃取条件),不同酸度条件下萃取铟、铁结果如表1所示,由表1可见随着酸度的降低,铟、铁萃取率升高,考虑到铟在有机相的富集及负载有机相的洗涤情况,选择水相酸度1.5mol/L左右为宜,此时铁萃取率不高于20%。
表1 酸度对萃取率的影响
平衡水相[H+]/(mol·L-1) |
4.0 |
3.5 |
3.0 |
2.5 |
2.0 |
1.5 |
1.0 |
0.5 |
铟萃取率/% |
60.23 |
86.23 |
98.84 |
99.89 |
99.90 |
99.95 |
99.96 |
99.99 |
铁萃取率/% |
8.10 |
9.28 |
10.80 |
12.42 |
13.61 |
16.28 |
30.56 |
45.12 |
(二)革取剂体积浓度对铟、铁萃取的影响
按照萃取剂P507在有机相中的体积浓度分别为10%、20%、30%、40%、50%、60%进行操作。
结果如图1所示,从图1可以看出,随着P507体积浓度的升高,铟、铁的萃取率明显升高,而当P507浓度大于30%后,曲线渐趋于平缓,再加大萃取剂浓度,萃取率的变化不再明显。可见30%的P507能萃取绝大部分的铟,一级萃取率达99.95%,而此时铁的一级萃取率却为16%,综合各种因素,确定萃取剂的***佳体积浓度为30%。(云南选矿设备厂家昆特www.ynktzg.com节选自网络)