石煤提钒酸浸液萃取工艺及乳化现象研究

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目前石煤钒矿空白焙烧—酸浸提钒工艺以其污染少,钒转化率高等优点在工业上应用较广,钒经过酸浸从云母中溶出进入酸中。酸浸液钒浓度较低,且酸对矿物的选择性差,当钒被溶出的同时其它的杂质离子也进入酸浸液,因此须对酸浸液进行净化富集。本文以石煤提钒的酸浸液为研究对象,用溶剂萃取的方法对酸浸液中钒进行净化富集,对萃取的工艺进行了研究,并对萃取过程中产生乳化物的原因进行了分析,并提出了一定的解决方案。通过试验研究得到了最佳萃取工艺参数,正萃参数:水相pH值2.0,有机相组成为20%(v/v)P204:5%(v/v)TBP:75%(v/v)磺化煤油,萃取相比O/A=1/3,萃取时间为8min,5级萃取的总萃取率大于99%;反萃参数:相比O/A=10/1,反萃剂硫酸浓度为8%(v/v),反萃时间为10min,反萃级数为8级,反萃总萃取率为大于99%。乳化现象的研究表明:萃取过程中水相析出的Na、Ca等硫酸盐晶体,Al3+、Fe3+等离子水解和硅酸盐等沉淀会形成固体小颗粒,有机相中存在具有醇类等表面活性物质和降解物,这些物质是引起乳化的主要因素。含有这些表面活性物质的有机相萃取过程中形成小液滴并表面吸附固体小颗粒,这些吸附有固体颗粒小液滴在水相中相互排斥不能聚集,从而使乳化物稳定,另一方面吸附有固体颗粒的小液滴之间接触会形成固体膜,促进乳化物稳定。为了萃取过程的正常进行,可采取以下预防措施:(1)减少水相中的固体颗粒和有机相中的表面活性物质;(2)添加极性改善剂改善萃取剂的极性;(3)减少水相中胶体物质。
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