CN101565777A - 可提高氨性溶液中锌萃取率的方法 - Google Patents
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Abstract
可提高氨性溶液中锌萃取率的方法，在含锌离子的氨性溶液的被萃水相中对锌离子进行萃取，得到负载锌的有机相，锌萃取剂为较高空间位阻的β－二酮，锌萃取剂中添加含羟基化合物，所述的含羟基化合物含6到12个碳原子数烷基的正醇，或异醇，或新醇，或者是含9到15个碳原子正、异或新烷基取代基的酚。通过本发明的方法可有效地解决较高空间位阻β－二酮在氨性溶液中锌萃取率低的问题。
Description
技术领域：
本发明涉及有色金属冶金方法，特别涉及一种提高氨性溶液中锌萃取率的方法。
背景技术：
采用“氨浸-萃取-电积”工艺处理氧化锌矿获得高品质电锌，关键是适合氨性溶液的锌萃取剂选择。β-二酮类萃取剂从氨性溶液中萃取金属离子，其最大的优点是萃取金属离子时的共萃氨量低。然而，β-二酮类萃取剂从氨性溶液中萃取锌离子存在以下主要问题：(1)科宁(Cognis)公司生产的LIX54，尽管对氨性溶液中锌萃取的有一定效果，但LIX54中的几种β-二酮混合物均具有直链型结构，它们长期与氨接触会发生变质反应，最终导致反萃困难(Kordosky G A，In：Proc.ISEC 2002，Ed.Sole K C et al.South Africa Institute ofMining and Metallurgy，Johannesburg，2002：L360-365；Michael J.Virnig，Gary A.Kordosky，et al.Beta-diketones for the extraction of copper from aqueous ammoniacal solutions，US6106523(2000))；(2)较高空间位阻的单一β-二酮类萃取剂，当被萃水相的总氨浓度高于3mol.L-1时，其锌萃取率低(＜15％)。
文献报道，1999年M.J.Alguacil和M.Alonso研究了锌离子及总氨浓度很低条件下，硫酸铵和氨浓度对LIX54萃取锌效果的影响，所用料液总锌含量仅0.01～0.2g/L(M.J.Alguacil and M.Alonso，The effect of ammonium sulphate and ammonia on the liquid-liquidextraction of zinc using LIX54，Hydrometallurgy，1999，53：203-209)。2003年和2004年朱云等在接近工业生产条件下，研究了LIX54从Zn2+-NH3-H2O体系中萃取锌，考察了锌离子浓度、总氨浓度和pH值对锌萃取的影响(陈浩，朱云，胡汉.Zn2+-NH3-H2O体系中LIX54萃取锌.有色金属，2003，55(3)：50-51；王延忠，朱云，胡汉.从氨浸出液中萃取锌的试验研究.有色金属，2004，56(1)：37-39)。
因此，目前还没有关于“往较高空间位阻β-二酮中添加含羟基化合物以提高氨性溶液中锌萃取率”的文献报道。
发明内容
本发明的目的在于寻找一种提高氨性溶液中锌萃取率的方法，可有效地解决较高空间位阻β-二酮在氨性溶液中锌萃取率低的问题。
本发明的技术方案为：
在含锌离子的氨性溶液的被萃水相中对锌离子进行萃取，得到负载锌的有机相，锌萃取剂为较高空间位阻的β-二酮，锌萃取剂中添加有含羟基化合物；所述的含羟基化合物为含6到12个碳原子数烷基的正醇，或异醇，或新醇；或者是含9到15个碳原子正、异或新烷基取代基的酚。
所述的较高空间位阻β-二酮具有式I、式II、式III或式IV所述的结构：
式I
其中，R1为-CN或-CH3，R2为含6到12个碳原子的正烷基，
式II
其中，R1为-H，R2为含6到10个碳原子的正烷基，
式III
其中，R为含6到12个碳原子的烷基，
式IV
其中，R为含6到12个碳原子的烷基。
本发明所涉及含锌离子的氨性溶液中，锌离子浓度为3g.L-1～30g.L-1范围，氨性溶液中的总氨浓度为8.5g.L-1～102g.L-1范围(总氨浓度是指氨与铵离子摩尔浓度的总和)，pH值为6～10。
氨性溶液是指氨-氯化铵溶液，或氨-硫酸铵溶液，或氨-碳酸铵溶液中的一种或几种。
本发明的方法具体实施过程为：
萃取操作步骤为：将被萃水相和有机相在康氏恒温振荡器中进行萃取实验。萃取结束后，分离出两相，水相用EDTA络合滴定法或ICP法测定锌离子含量，并计算锌萃取率。
反萃操作步骤：将负载有机相和反萃水相在康氏恒温振荡器中进行反萃实验。反萃结束后，分离出两相，水相用EDTA络合滴定法或ICP法测定锌离子含量的测定，用酸碱滴定法测定硫酸含量，并计算反萃率。
本发明所涉及的萃取用有机相包括稀释剂(如：磺化煤油，或260号溶剂油)、较高空间位阻β-二酮和含羟基化合物。较高空间位阻β-二酮与稀释剂的体积比为1∶9～9∶1的范围，含羟基化合物与较高空间位阻β-二酮的摩尔比为1∶100～1∶1范围。萃取剂浓度特指较高空间位阻β-二酮占有机相的体积百分数。萃取时有机相与被萃水相的相比为10∶1～1∶10范围(相比是指油相与水相的体积比)。萃取实验在常温常压下进行。萃取后获得负载有机相。
本发明所涉及的反萃水相可选用100g.L-1～180g.L-1的硫酸溶液，或含锌离子的硫酸溶液(锌离子含量40g.L-1～50g.L-1，硫酸含量100g.L-1～180g.L-1)。负载有机相与反萃水相的相比为10∶1～1∶10。
发明的优点和积极效果：针对较高空间位阻β-二酮在氨性溶液中(特别在总氨浓度高的氨性溶液中)锌萃取率低的主要问题，本发明往较高空间位阻β-二酮中添加含羟基化合物，能显著提高氨性溶液中锌的萃取率。特别地，针对高总氨浓度的氨性溶液，这种含羟基化合物与较高空间位阻β-二酮的混合物能显著提高氨性溶液中锌的萃取率。例如：针对锌离子浓度和总氨浓度分别为30g.L-1和102g.L-1的氨性溶液，锌萃取率由较高空间位阻β-二酮的3％～8％提高到含羟基化合物与较高空间位阻β-二酮混合物的70％～91％。
本发明的含羟基化合物与较高空间位阻β-二酮混合物适合氨-氯化铵溶液，或氨-硫酸铵溶液，或氨-碳酸铵溶液中锌的萃取。
采用本发明的负载有机相经一次反萃后所得水相，能满足工业电积锌要求。
具体实施方式
以下实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定。
实施例1 往4，4-二甲基-1-十二烷基苯基-1，3-戊二酮中添加十二醇对氨性溶液中锌萃取率的影响
往4，4-二甲基-1-十二烷基苯基-1，3-戊二酮(简称为β-二酮)中添加十二醇(可以是正十二醇，或异十二醇，或新十二醇)，十二醇与β-二酮的摩尔比为1∶100～1∶1，选用磺化煤油或260号溶剂油为稀释剂，将萃取剂配制成30％～50％浓度的溶液作为有机相。配制含锌离子的氨性溶液，其锌离子浓度为3g.L-1～30g.L-1范围，总氨浓度为8.5g.L-1～102g.L-1，可以是氨-氯化铵溶液，或氨-硫酸铵溶液，或氨-碳酸铵溶液，氨性溶液的pH值为6.0～10。萃取条件为：室温，相比为10∶1～1∶10。萃取操作是：按比例将水相和有机相倒入250毫升锥形瓶中，于康氏振荡器上振荡15分钟后，将混合液倒入分液漏斗，静置分层，用ICP法或EDTA络合滴定法测定萃余水相的锌离子浓度，计算锌萃取率。结果见表1。
表1 往4，4-二甲基-1-十二烷基苯基-1，3-戊二酮中添加十二醇对氨性溶液锌萃取率影响
| 实验序号 | 十二醇与β-二酮摩尔比 | 萃取剂浓度 | 被萃水相总氨浓度 | 被萃水相pH值 | 被萃水相锌离子浓度 | 萃取相比 | 锌萃取率 |
| Run 1 | 0∶1 | 50％ | 102g.L-1 | 10 | 3g.L-1 | 10∶1 | 8％ |
| Run 2 | 0∶1 | 50％ | 102g.L-1 | 6 | 3g.L-1 | 10∶1 | 3％ |
| Run 3 | 1∶100 | 50％ | 102g.L-1 | 10 | 30g.L-1 | 1∶1 | 71％ |
| Run 4 | 1∶1 | 50％ | 102g.L-1 | 10 | 30g.L-1 | 1∶1 | 77％ |
| Run 5 | 1∶10 | 50％ | 102g.L-1 | 10 | 30g.L-1 | 1∶1 | 72％ |
| Run 6 | 1∶3 | 50％ | 102g.L-1 | 10 | 30g.L-1 | 1∶1 | 85％ |
| Run 7 | 1∶3 | 30％ | 102g.L-1 | 10 | 30g.L-1 | 1∶1 | 80％ |
| Run 8 | 1∶3 | 50％ | 8.5g.L-1 | 10 | 30g.L-1 | 1∶1 | 87％ |
| Run 9 | 1∶3 | 50％ | 102g.L-1 | 10 | 3g.L-1 | 1∶1 | 87％ |
| Run 10 | 1∶3 | 50％ | 60g.L-1 | 10 | 30g.L-1 | 1∶1 | 86％ |
| Run 11 | 1∶3 | 50％ | 102g.L-1 | 8 | 30g.L-1 | 1∶1 | 80％ |
| Run 12 | 1∶3 | 50％ | 102g.L-1 | 6 | 30g.L-1 | 1∶1 | 70％ |
| Run 13 | 1∶3 | 40％ | 102g.L-1 | 7.5 | 30g.L-1 | 1∶1 | 77％ |
| Run 14 | 1∶3 | 40％ | 8.5g.L-1 | 10 | 30g.L-1 | 1∶1 | 81％ |
| Run 15 | 1∶3 | 50％ | 102g.L-1 | 10 | 30g.L-1 | 1∶4 | 72％ |
结果显示，往4，4-二甲基-1-十二烷基苯基-1，3-戊二酮添加十二醇时，不同异构体的十二醇(正、异、新十二醇)均能显著提高氨性溶液中锌的萃取效果，且对萃锌效果的影响与十二醇的异构体类型无关。由表1结果看出，未添加十二醇的4，4-二甲基-1-十二烷基苯基-1，3-戊二酮，其锌萃取率只有3％～8％(见Run 1和Run 2)。十二醇与4，4-二甲基-1-十二烷基苯基-1，3-戊二酮混合物对氨性溶液中锌的萃取有协同作用(见Run 3～Run 6)，十二醇的合适添加量为1∶3(十二醇与β-二酮的摩尔比)。随着萃取剂浓度增加，锌萃取率增加(见Run 6、Run 7和Run 14)。随着被萃水相总氨浓度和锌离子浓度降低，锌萃取率增加(见Run 6、Run 8、Run 9、Run10、Run 13和Run14)。随着被萃水相pH值增加，锌萃取率增加(见Run 11和Run 12)。随着萃取相比降低，锌萃取率降低(见Run 10和Run 15)。
表1中所得负载有机相经模拟废电解液(模拟废电解液的锌离子含量45g.L-1～50g.L-1和硫酸含量170g.L-1～175g.L-1)的一次反萃后所得水相，其锌离子含量为58g.L-1～75g.L-1锌离子，硫酸含量为160g.L-1～165g.L-1。满足工业电积锌的要求。
实施例2 往4，4-二甲基-1-十二烷基苯基-1，3-戊二酮中添加己醇对氨性溶液中锌萃取率的影响
往4，4-二甲基-1-十二烷基苯基-1，3-戊二酮(简称为β-二酮)中添加己醇(可以是正己醇，或异己醇，或新己醇)，己醇与β-二酮的摩尔比为1∶100～1∶1，选用磺化煤油或260号溶剂油为稀释剂，将萃取剂配制成30％～50％浓度的溶液作为有机相。配制含锌离子的氨性溶液，其锌离子浓度为3g.L-1～30g.L-1范围，总氨浓度为8.5g.L-1～102g.L-1，可以是氨-氯化铵溶液，或氨-硫酸铵溶液，或氨-碳酸铵溶液，氨性溶液的pH值为6.0～10。萃取条件为：室温，相比为10∶1～1∶10。萃取操作是：按比例将水相和有机相倒入250毫升锥形瓶中，于康氏振荡器上振荡15分钟后，将混合液倒入分液漏斗，静置分层，用ICP法或EDTA络合滴定法测定萃余水相的锌离子浓度，计算锌萃取率。结果见表2。
表2 往4，4-二甲基-1-十二烷基苯基-1，3-戊二酮中添加己醇对氨性溶液锌萃取率影响
| 实验序号 | 己醇与β-二酮摩尔比 | 萃取剂浓度 | 被萃水相总氨浓度 | 被萃水相pH值 | 被萃水相锌离子浓度 | 萃取相比 | 锌萃取率 |
| Run 1 | 0∶1 | 50％ | 102g.L-1 | 10 | 3g.L-1 | 10∶1 | 8％ |
| Run 2 | 0∶1 | 50％ | 102g.L-1 | 6 | 3g.L-1 | 10∶1 | 3％ |
| Run 3 | 1∶100 | 50％ | 102g.L-1 | 10 | 30g.L-1 | 1∶1 | 70％ |
| Run 4 | 1∶1 | 50％ | 102g.L-1 | 10 | 30g.L-1 | 1∶1 | 78％ |
| Run 5 | 1∶10 | 50％ | 102g.L-1 | 10 | 30g.L-1 | 1∶1 | 72％ |
| Run 6 | 1∶3 | 50％ | 102g.L-1 | 10 | 30g.L-1 | 1∶1 | 86％ |
| Run 7 | 1∶3 | 30％ | 102g.L-1 | 10 | 30g.L-1 | 1∶1 | 81％ |
| Run 8 | 1∶3 | 50％ | 8.5g.L-1 | 10 | 30g.L-1 | 1∶1 | 88％ |
| Run 9 | 1∶3 | 50％ | 102g.L-1 | 10 | 3g.L-1 | 1∶1 | 88％ |
| Run 10 | 1∶3 | 50％ | 60g.L-1 | 10 | 30g.L-1 | 1∶1 | 87％ |
| Run 11 | 1∶3 | 50％ | 102g.L-1 | 8 | 30g.L-1 | 1∶1 | 81％ |
| Run 12 | 1∶3 | 50％ | 102g.L-1 | 6 | 30g.L-1 | 1∶1 | 70％ |
| Run 13 | 1∶3 | 40％ | 102g.L-1 | 7.5 | 30g.L-1 | 1∶1 | 78％ |
| Run 14 | 1∶3 | 40％ | 8.5g.L-1 | 10 | 30g.L-1 | 1∶1 | 82％ |
| Run 15 | 1∶3 | 50％ | 102g.L-1 | 10 | 30g.L-1 | 1∶4 | 72％ |
结果显示，往4，4-二甲基-1-十二烷基苯基-1，3-戊二酮添加己醇时，不同异构体的己醇(正、异、新己醇)均能显著提高氨性溶液中锌的萃取效果，且对萃锌效果的影响与己醇的异构体类型无关。由表2结果看出，未添加十二醇的4，4-二甲基-1-十二烷基苯基-1，3-戊二酮，其锌萃取率只有3％～8％(见Run 1和Run 2)。己醇与4，4-二甲基-1-十二烷基苯基-1，3-戊二酮混合物对氨性溶液中锌的萃取有协同作用(见Run 3～Run 6)，己醇的合适添加量为1∶3(己醇与β-二酮的摩尔比)。随着萃取剂浓度增加，锌萃取率增加(见Run 6、Run 7和Run 14)。随着被萃水相总氨浓度和锌离子浓度降低，锌萃取率增加(见Run 6、Run 8、Run 9、Run10、Run 13和Run14)。随着被萃水相pH值增加，锌萃取率增加(见Run 11和Run 12)。随着萃取相比降低，锌萃取率降低(见Run 10和Run 15)。
表2中所得负载有机相经模拟废电解液(模拟废电解液的锌离子含量45g.L-1～50g.L-1和硫酸含量170g.L-1～175g.L-1)的一次反萃后所得水相，其锌离子含量为58g.L-1～75g.L-1锌离子，硫酸含量为160g.L-1～165g.L-1。满足工业电积锌的要求。
实施例3 往4，4-二甲基-1-十二烷基苯基-1，3-戊二酮中添加壬基酚对氨性溶液中锌萃取率的影响
往4，4-二甲基-1-十二烷基苯基-1，3-戊二酮(简称为β-二酮)中添加壬基酚(可以是正、或异、或新壬基酚)，壬基酚与β-二酮的摩尔比为1∶100～1∶1，选用磺化煤油或260号溶剂油为稀释剂，将萃取剂配制成30％～50％浓度的溶液作为有机相。配制含锌离子的氨性溶液，其锌离子浓度为3g.L-1～30g.L-1范围，总氨浓度为8.5g.L-1～102g.L-1，可以是氨-氯化铵溶液，或氨-硫酸铵溶液，或氨-碳酸铵溶液，氨性溶液的pH值为6.0～10。萃取条件为：室温，相比为10∶1～1∶10。萃取操作是：按比例将水相和有机相倒入250毫升锥形瓶中，于康氏振荡器上振荡15分钟后，将混合液倒入分液漏斗，静置分层，用ICP法或EDTA络合滴定法测定萃余水相的锌离子浓度，计算锌萃取率。结果见表3。
表3 往4，4-二甲基-1-十二烷基苯基-1，3-戊二酮中添加壬基酚对氨性溶液锌萃取率影响
| 实验序号 | 壬基酚与β-二酮摩尔比 | 萃取剂浓度 | 被萃水相总氨浓度 | 被萃水相pH值 | 被萃水相锌离子浓度 | 萃取相比 | 锌萃取率 |
| Run 1 | 0∶1 | 50％ | 102g.L-1 | 10 | 3g.L-1 | 10∶1 | 8％ |
| Run 2 | 0∶1 | 50％ | 102g.L-1 | 6 | 3g.L-1 | 10∶1 | 3％ |
| Run 3 | 1∶100 | 50％ | 102g.L-1 | 10 | 30g.L-1 | 1∶1 | 75％ |
| Run 4 | 1∶1 | 50％ | 102g.L-1 | 10 | 30g.L-1 | 1∶1 | 80％ |
| Run 5 | 1∶10 | 50％ | 102g.L-1 | 10 | 30g.L-1 | 1∶1 | 74％ |
| Run 6 | 1∶1.5 | 50％ | 102g.L-1 | 10 | 30g.L-1 | 1∶1 | 89％ |
| Run 7 | 1∶1.5 | 30％ | 102g.L-1 | 10 | 30g.L-1 | 1∶1 | 83％ |
| Run 8 | 1∶1.5 | 50％ | 8.5g.L-1 | 10 | 30g.L-1 | 1∶1 | 91％ |
| Run 9 | 1∶1.5 | 50％ | 102g.L-1 | 10 | 3g.L-1 | 1∶1 | 91％ |
| Run 10 | 1∶1.5 | 50％ | 60g.L-1 | 10 | 30g.L-1 | 1∶1 | 90％ |
| Run 11 | 1∶1.5 | 50％ | 102g.L-1 | 8 | 30g.L-1 | 1∶1 | 84％ |
| Run 12 | 1∶1.5 | 50％ | 102g.L-1 | 6 | 30g.L-1 | 1∶1 | 75％ |
| Run 13 | 1∶1.5 | 40％ | 102g.L-1 | 7.5 | 30g.L-1 | 1∶1 | 81％ |
| Run 14 | 1∶1.5 | 40％ | 8.5g.L-1 | 10 | 30g.L-1 | 1∶1 | 84％ |
| Run 15 | 1∶1.5 | 50％ | 102g.L-1 | 10 | 30g.L-1 | 1∶4 | 75％ |
结果显示，往4，4-二甲基-1-十二烷基苯基-1，3-戊二酮添加壬基酚时，不同异构体的壬基酚(正、异、新壬基酚)均能显著提高氨性溶液中锌的萃取效果，且对萃锌效果的影响与壬基酚的异构体类型无关。由表3结果可以看出，未添加壬基酚的4，4-二甲基-1-十二烷基苯基-1，3-戊二酮，其锌萃取率只有3％～8％(见Run 1和Run 2)。壬基酚与4，4-二甲基-1-十二烷基苯基-1，3-戊二酮混合物对氨性溶液中锌的萃取有协同作用(见Run 3～Run 6)，壬基酚的合适添加量为1∶1.5(壬基酚与β-二酮的摩尔比)。随着萃取剂浓度增加，锌萃取率增加(见Run 6、Run 7和Run 14)。随着被萃水相总氨浓度和锌离子浓度降低，锌萃取率增加(见Run 6、Run 8、Run 9、Run10、Run 13和Run14)。随着被萃水相pH值增加，锌萃取率增加(见Run 11和Run 12)。随着萃取相比降低，锌萃取率降低(见Run 10和Run15)。
表3中所得负载有机相经模拟废电解液(水溶液的锌离子含量45g.L-1～50g.L-1和硫酸含量170g.L-1～175g.L-1)的一次反萃后所得水相，其锌离子含量为58g.L-1～75g.L-1锌离子，硫酸含量为160g.L-1～165g.L-1。满足工业电积锌的要求。
实施例4 往4，4-二甲基-1-十二烷基苯基-1，3-戊二酮中添加十五烷基酚对氨性溶液中锌萃取率的影响
往4，4-二甲基-1-十二烷基苯基-1，3-戊二酮(简称为β-二酮)中添加十五烷基酚(可以是正、或异、或新十五烷基酚)，十五烷基酚与β-二酮的摩尔比为1∶100～1∶1，选用磺化煤油或260号溶剂油为稀释剂，将萃取剂配制成30％～50％浓度的溶液作为有机相。配制含锌离子的氨性溶液，其锌离子浓度为3g.L-1～30g.L-1范围，总氨浓度为8.5g.L-1～102g.L-1，可以是氨-氯化铵溶液，或氨-硫酸铵溶液，或氨-碳酸铵溶液，氨性溶液的pH值为6.0～10。萃取条件为：室温，相比为10∶1～1∶10。萃取操作是：按比例将水相和有机相倒入250毫升锥形瓶中，于康氏振荡器上振荡15分钟后，将混合液倒入分液漏斗，静置分层，用ICP法或EDTA络合滴定法测定萃余水相的锌离子浓度，计算锌萃取率。结果见表4。
表4 往4，4-二甲基-1-十二烷基苯基-1，3-戊二酮中添加十五烷基酚对氨性溶液锌萃取率影响
| 实验序号 | 十五烷基酚与β-二酮摩尔比 | 萃取剂浓度 | 被萃水相总氨浓度 | 被萃水相pH值 | 被萃水相锌离子浓度 | 萃取相比 | 锌萃取率 |
| Run 1 | 0∶1 | 50％ | 102g.L-1 | 10 | 3g.L-1 | 10∶1 | 8％ |
| Run 2 | 0∶1 | 50％ | 102g.L-1 | 6 | 3g.L-1 | 10∶1 | 3％ |
| Run 3 | 1∶100 | 50％ | 102g.L-1 | 10 | 30g.L-1 | 1∶1 | 74％ |
| Run 4 | 1∶1 | 50％ | 102g.L-1 | 10 | 30g.L-1 | 1∶1 | 79％ |
| Run 5 | 1∶10 | 50％ | 102g.L-1 | 10 | 30g.L-1 | 1∶1 | 73％ |
| Run 6 | 1∶2 | 50％ | 102g.L-1 | 10 | 30g.L-1 | 1∶1 | 88％ |
| Run 7 | 1∶2 | 30％ | 102g.L-1 | 10 | 30g.L-1 | 1∶1 | 82％ |
| Run 8 | 1∶2 | 50％ | 8.5g.L-1 | 10 | 30g.L-1 | 1∶1 | 90％ |
| Run 9 | 1∶2 | 50％ | 102g.L-1 | 10 | 3g.L-1 | 1∶1 | 90％ |
| Run 10 | 1∶2 | 50％ | 60g.L-1 | 10 | 30g.L-1 | 1∶1 | 89％ |
| Run 11 | 1∶2 | 50％ | 102g.L-1 | 8 | 30g.L-1 | 1∶1 | 83％ |
| Run 12 | 1∶2 | 50％ | 102g.L-1 | 6 | 30g.L-1 | 1∶1 | 74％ |
| Run 13 | 1∶2 | 40％ | 102g.L-1 | 7.5 | 30g.L-1 | 1∶1 | 80％ |
| Run 14 | 1∶2 | 40％ | 8.5g.L-1 | 10 | 30g.L-1 | 1∶1 | 83％ |
| Run 15 | 1∶2 | 50％ | 102g.L-1 | 10 | 30g.L-1 | 1∶4 | 74％ |
结果显示，往4，4-二甲基-1-十二烷基苯基-1，3-戊二酮添加十五烷基酚时，不同异构体的十五烷基酚(正、异、新十五烷基酚)均能显著提高氨性溶液中锌的萃取效果，且对萃锌效果的影响与十五烷基酚的异构体类型无关。由表4结果可以看出，未添加十五烷基酚的4，4-二甲基-1-十二烷基苯基-1，3-戊二酮，其锌萃取率只有3％～8％(见Run 1和Run 2)。十五烷基酚与4，4-二甲基-1-十二烷基苯基-1，3-戊二酮混合物对氨性溶液中锌的萃取有协同作用(见Run 3～Run 6)，十五烷基酚的合适添加量为1∶2(十五烷基酚与β-二酮的摩尔比)。随着萃取剂浓度增加，锌萃取率增加(见Run 6、Run 7和Run 14)。随着被萃水相总氨浓度和锌离子浓度降低，锌萃取率增加(见Run 6、Run 8、Run 9、Run10、Run 13和Run14)。随着被萃水相pH值增加，锌萃取率增加(见Run 11和Run 12)。随着萃取相比降低，锌萃取率降低(见Run 10和Run 15)。
表4中所得负载有机相经模拟废电解液(水溶液的锌离子含量45g.L-1～50g.L-1和硫酸含量170g.L-1～175g.L-1)的一次反萃后所得水相，其锌离子含量为58g.L-1～75g.L-1锌离子，硫酸含量为160g.L-1～165g.L-1。满足工业电积锌的要求。
Claims (7)
1、可提高氨性溶液中锌的萃取率的方法，其特征在于，在含锌离子的氨性溶液的被萃水相中对锌离子进行萃取，得到负载锌的有机相，锌萃取剂为较高空间位阻的β-二酮，锌萃取剂中添加含羟基化合物，所述的含羟基化合物含6到12个碳原子数烷基的正醇，或异醇，或新醇；或者是含9到15个碳原子正、异或新烷基取代基的酚；
所述的较高空间位阻β-二酮具有式I、式II、式III或式IV所述的结构：
式I
其中，R1为-CN或-CH3，R2为含6到12个碳原子的正烷基，
式II
其中，R1为-H，R2为含6到10个碳原子的正烷基，
式III
其中，R为含6到12个碳原子的烷基，
式IV
其中，R为含6到12个碳原子的烷基。
2、根据权利要求1所述的可提高氨性溶液中锌的萃取率的方法，其特征在于，含羟基化合物与较高空间位阻β-二酮的摩尔比为1∶100～1∶1。
3、根据权利要求1所述的可提高氨性溶液中锌的萃取率的方法，其特征在于，含锌离子的氨性溶液中，锌离子浓度为3g.L-1～30g.L-1范围，氨性溶液中的总氨浓度为8.5g.L-1～102g.L-1范围，总氨浓度是指氨与铵离子摩尔浓度的总和，pH值为6～10。
4、根据权利要求3所述的可提高氨性溶液中锌萃取率的方法，其特征在于，氨性溶液是指氨-氯化铵溶液、氨-硫酸铵溶液、氨-碳酸铵溶液中的一种或几种。
5、根据权利要求1或2所述的可提高氨性溶液中锌萃取率的方法，其特征在于，对锌离子进行萃取时用的有机相包括稀释剂、较高空间位阻β-二酮和含羟基化合物。
6、根据权利要求5所述的可提高氨性溶液中锌的萃取率的方法，其特征在于，较高空间位阻β-二酮与稀释剂的体积比为1∶9～9∶1。
7、根据权利要求5所述的可提高氨性溶液中锌的萃取率的方法，其特征在于，萃取时有机相与被萃水相的体积相比为10∶1～1∶10。
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