CN105603220B - 一种从碱性水溶液中分步提取钒铬并脱除铝硅的方法 - Google Patents

一种从碱性水溶液中分步提取钒铬并脱除铝硅的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种从碱性水溶液中分步提取钒铬并脱除铝硅的方法，所述方法包括以下步骤：在含钒铬铝硅的碱性水溶液中加入有机羧酸盐，得到混合水溶液；将烷基胺类萃取剂与有机稀释剂混合，得到混合有机溶液；将混合水溶液与混合有机溶液混合进行萃取，得到上下两层液体共存的体系，上层为含钒铝有机相，下层为含铬硅水相；将含钒铝有机相进行两次反萃处理，分别得到含钒水相、含铝水相和第一上层有机相；将含铬硅水相与第一上层有机相混合进行萃取，得到含铬有机相和含硅水相；将含铬有机相与反萃剂混合进行反萃，得到含铬水相和第二上层有机相。本发明能有效地从浓碱性水溶液中分步提取钒铬并脱除铝硅，工艺流程简短，工艺成本低。

Description

一种从碱性水溶液中分步提取钒铬并脱除铝硅的方法
技术领域
本发明属于湿法冶金领域，涉及一种从碱性水溶液中分步提取钒铬并脱除铝硅的方法，尤其涉及一种从浓碱性水溶液中分步提取钒铬并脱除铝硅的方法。
背景技术
我国四川攀枝花地区蕴藏有极为丰富的钒钛磁铁矿资源，具有极大的开发应用前景。多年来，为了实现钒钛磁铁矿中的钒、铬、钛等有价金属综合提取利用，人们在相关湿法冶炼工艺方面做了大量工作。采用酸法浸出这种多金属共生复杂矿物时，大多数金属都将进入溶液中；而采用碱法浸出时则可实现钒、铬与铁、钛、钴、镍和铜等的初步分离，这将极大地简化后续分离工艺。
因此，关于碱法处理含钒铬两性金属资源的研究越来越多，其中最具有代表性的工作是张懿等提出的亚熔盐法工艺(KOH亚熔盐中钒渣的溶出行为[J].张懿等.中国有色金属学报,2013,23(4):1129-1138.)。亚熔盐法实际上是利用浓碱介质处理矿物，通过提供高反应活性的氧负离子，强化矿物的分解和浸出过程。采用亚熔盐技术可将钒渣分解温度由传统工艺的850℃降低至200～400℃，钒的一次转化率可达95％以上，铬的回收率可以提高到80％以上。但是，经亚熔盐法处理后得到的溶液碱浓度较高，如何从这种浓碱性溶液中高效地提取、分离钒铬成为研究的重点。不仅如此，在碱性浸出液中常常伴随存在有杂质铝和硅等，如何在分离钒、铬的同时实现杂质铝和硅的脱除，也是一个重要的研究方向。
关于从碱性水溶液中分离钒铬的研究主要有化学沉淀法和溶剂萃取法。
赵东峰等人研究了在铬酸钠的碱性水溶液中添加石灰脱除钒(铬酸钠碱性液中加石灰除钒[J].赵东峰等.中国有色金属学报,2011,21(12):3162-3168.)。研究表明，提高溶液pH值、增大CaO对V2O5的摩尔比或加入高活性石灰乳均可提高除钒率，但溶液中CO3 2-的存在会明显降低除钒率。加入理论用量3倍的石灰，溶液pH值降至10左右时，除钒率可达到85％。这种方法虽然工艺简单，但是石灰的添加量较多，会引入大量的杂质离子。对高浓碱性水溶液的适应性差，钒的去除率不高。
陈肖虎等采用沉淀法从拜耳法铝酸钠溶液中分离钒(沉淀法从拜耳法铝酸钠溶液中分离钒[J].陈肖虎等.过程工程学报,2010,10(1):142-144.)。研究表明，采用氧化钙作为沉淀剂，钒可以钒酸钙的形式沉淀下来，从而实现钒与铝的分离，其中，沉淀剂用量、反应时间和反应温度是影响钒回收率的重要因素。然而，这种分离钒铝的方法存在一个重要的缺点，即钒的沉淀率较低，钒、铝分离差。在最优条件下，钒的沉淀率仅为45.34％。
李莉等研究了从熔盐法活化处理含铬红土镍矿的碱性浸出液中分离铬铝(熔盐法活化处理含铬红土镍矿浸出液的铬铝的分离及碱液循环[J].李莉等.过程工程学报,2010,10(4):667-672.)。根据Na2CO3、Na2CrO4和NaAlO2在NaOH溶液中的溶解度及NaAlO2的性质，采用蒸发结晶、碳化沉铝和苛化等方法对浸出液中铬、铝进行了分离，并实现了碱液循环。结果表明，采用分步结晶，通过控制不同的结晶碱度，可以使NaAlO2和Na2CrO4依次结晶，从而实现铬和铝的分离。这种方法虽然可以实现碱性溶液中的铬、铝分离，但是仍然存在工艺复杂，操作困难，铬、铝分离性能差等缺点。
Ritcey G.M等研究了Aliquat336从pH<10的碱性水溶液中萃取分离钒铬(SolventExtraction.Principles and Applications to Process Metallurgy,vol.1&2.RitceyG.M,et al.,Elsevier,1984:11-25.)。Lucas B.H等研究了Adogen 464从钠化焙烧后所得到的pH<10的碱浸液中萃取分离钒铬(Solvent extraction of chromium andvanadium.Lucas B.H,et al.US Patent 4344924,1982.)。但是，上述研究指出，当水溶液中碱浓度较高时(例如，pH大于10)，钒和铬几乎不被季铵盐萃取。为了解决此问题，于淑秋等研究了烷基伯胺萃取分离钒铬(V、Cr分离和提取新工艺[J].于淑秋等.稀有金属,1989,13(1):4-7.)。研究表明，伯胺可以在近中性条件下(pH＝5～7)通过溶剂化机理选择性萃取钒，可实现钒铬的有效分离。然而当溶液的pH值大于7或溶液中碱浓度进一步增加时，伯胺对钒的萃取率急剧下降，导致钒铬无法分离。
发明内容
针对现有技术存在的浓碱性水溶液中钒、铬沉淀率低，钒铬与硅铝分离性能差等问题，本发明提供了一种从浓碱性水溶液中分步提取钒铬并脱除铝硅的方法。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种从碱性水溶液中分步提取钒铬并脱除铝硅的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)在含钒铬铝硅的碱性水溶液中加入有机羧酸盐，得到混合水溶液；
(2)将烷基胺类萃取剂与有机稀释剂混合，得到混合有机溶液；
(3)将步骤(1)得到的混合水溶液与步骤(2)得到的混合有机溶液混合进行萃取，得到上下两层液体共存的体系，上层为含钒铝有机相，下层为含铬硅水相；
(4)将步骤(3)得到的含钒铝有机相进行两次反萃处理，分别得到含钒水相、含铝水相和第一上层有机相；
(5)将步骤(3)得到的含铬硅水相与步骤(4)得到的第一上层有机相混合进行萃取，得到含铬有机相和含硅水相；
(6)将步骤(5)得到的含铬有机相与反萃剂混合进行反萃，得到含铬水相和第二上层有机相。
其中，上述步骤中的混合过程均在室温下进行，如15～25℃，但不限于此，可根据实际环境进行相应的调整。
步骤(4)得到的第一上层有机相、步骤(6)得到的第二上层有机相可返回进行重新萃取。
以下作为本发明优选的技术方案，但不作为本发明提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好的达到和实现本发明的技术目的和有益效果。
作为本发明的优选方案，步骤(1)所述碱性水溶液为碱金属的氢氧化物、碱金属的碳酸盐或碱金属的碳酸氢盐中任意一种或至少两种的混合物的水溶液，其中所述组合典型但非限制性实例有：碱金属的氢氧化物和碱金属的碳酸盐的混合物，碱金属的碳酸盐和碱金属的碳酸氢盐的混合物，碱金属的氢氧化物、碱金属的碳酸盐和碱金属的碳酸氢盐的混合物等。
优选地，所述碱性水溶液为氢氧化钠、碳酸钠或碳酸氢钠中任意一种或至少两种的混合物的水溶液，其中所述组合典型但非限制性实例有：氢氧化钠和碳酸钠的混合物，碳酸钠和碳酸氢钠的混合物，氢氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠的混合物等。
优选地，步骤(1)所述碱性水溶液中碱金属的氢氧化物、碱金属的碳酸盐或碱金属的碳酸氢盐中任意一种或至少两种的混合物的质量百分数为0.01～10％，例如0.01％、1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％或10％等，进一步优选为0.05～5％。
作为本发明的优选方案，步骤(1)所述有机羧酸盐为乙二胺四乙酸、乙二醇-双-(2-氨基乙醚)四乙酸、环己烷二胺四乙酸、二乙烯三胺五乙酸、酒石酸钠、亚苯基乙烯三胺五乙酸或柠檬酸三钠中任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：乙二胺四乙酸和乙二醇-双-(2-氨基乙醚)四乙酸的组合，环己烷二胺四乙酸和二乙烯三胺五乙酸的组合，二乙烯三胺五乙酸、酒石酸钠和亚苯基乙烯三胺五乙酸的组合，亚苯基乙烯三胺五乙酸和柠檬酸三钠的组合，乙二胺四乙酸、乙二醇-双-(2-氨基乙醚)四乙酸、环己烷二胺四乙酸和二乙烯三胺五乙酸的组合，乙二胺四乙酸、乙二醇-双-(2-氨基乙醚)四乙酸、环己烷二胺四乙酸、二乙烯三胺五乙酸、酒石酸钠、亚苯基乙烯三胺五乙酸和柠檬酸三钠的组合等，进一步优选为乙二胺四乙酸、酒石酸钠或柠檬酸三钠中任意一种或至少两种的组合。
本发明中，步骤1)中在含钒铬铝硅的碱性水溶液中添加有机羧酸盐的目的在于，向含钒铬铝硅的碱性水溶液中引入一种能与HVO4 2-、CrO4 2-、AlO2-和SiO3 2-竞争萃取剂分子的有机酸根阴离子。由于这种有机酸根阴离子与烷基胺类萃取剂的结合能力大于CrO4 2-和SiO3 2-，但小于HVO4 2-和AlO2-。因此，它可以取代CrO4 2-和SiO3 2-被萃入有机上相，从而降低烷基胺类萃取剂对CrO4 2-和SiO3 2-的萃取率。但是，引入过多的无机酸根阴离子会降低烷基胺类萃取剂对钒和铝的萃取饱和容量，过少则无法有效抑制铬和硅的萃取。因此，必须控制有机羧酸盐的添加量，在保证尽可能地降低烷基胺类萃取剂对铬、硅萃取率的同时，又不至于过度降低其对钒和铝的萃取饱和容量。
优选地，步骤(1)所述有机羧酸盐的添加量为：每20mL含钒铬铝硅的碱性水溶液中添加0.001～0.3g的有机羧酸盐，例如添加0.001g、0.005g、0.01g、0.05g、0.1g、0.15g、0.2g、0.25g或0.3g等的有机羧酸盐，进一步优选为每20mL含钒铬铝硅的碱性水溶液中添加0.005～0.1g的有机羧酸盐。
作为本发明的优选方案，步骤(2)所述烷基胺类萃取剂为三辛基甲基氯化铵、仲碳伯胺或叔胺中任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：三辛基甲基氯化铵和仲碳伯胺的组合，仲碳伯胺和叔胺的组合，三辛基甲基氯化铵、仲碳伯胺和叔胺的组合等；进一步优选为三辛基甲基氯化铵和/或仲碳伯胺。
优选地，步骤(2)所述有机稀释剂为正庚烷、煤油、正己烷、四氯化碳或环己烷中任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：正庚烷和煤油的组合，正己烷和四氯化碳的组合，四氯化碳和环己烷的组合，正庚烷、煤油、正己烷和四氯化碳的组合，正庚烷、煤油、正己烷、四氯化碳和环己烷的组合等。
本发明步骤(2)向烷基胺类萃取剂中添加有机稀释剂目的在于降低萃取后生成的萃合物在有机相中的浓度，防止过饱和的萃合物聚集在油水两相界面，进而妨碍萃取过程的进行。
优选地，步骤(2)中烷基胺类萃取剂与有机稀释剂的体积比为1:(1～10)，例如1:1、1:2、1:3、1:4、1:5、1:6、1:7、1:8、1:9或1:10等，进一步优选为1:(2～6)。
作为本发明的优选方案，步骤(3)中步骤(1)得到的混合水溶液与步骤(2)得到的有机溶剂混合体积比为(5～50):1，例如5:1、10:1、15:1、20:1、25:1、30:1、35:1、40:1、45:1或50:1等，进一步优选为(10～30):1。
作为本发明的优选方案，步骤(4)所述的两次反萃处理为：
第一次反萃处理：将步骤(3)得到的含钒铝有机相与反萃剂混合进行第一次反萃处理，得到上下两层液体共存的体系，上层为含钒有机相，下层为含铝水相；
第二次反萃处理：将得到的含钒有机相再次与反萃剂混合进行第二次反萃处理，得到上下两层液体共存的体系，上层为第一上层有机相，下层为含钒水相。
本发明进行第一次反萃处理的目的是脱除负载有机相中的杂质铝，以便后续第二次反萃得到高纯度钒产品；第二次反萃处理的目的是回收钒。
作为本发明的优选方案，所述反萃剂为氢氧化钠、硫酸钠、硝酸钠、硫酸、硝酸、碳酸钠或碳酸氢钠中任意一种或至少两种的混合物的水溶液，所述组合典型但非限制性的实例有：氢氧化钠和硫酸钠的混合物，硫酸钠和硝酸钠的混合物，硫酸、硝酸和碳酸钠的混合物，硝酸、碳酸钠和碳酸氢钠的混合物，氢氧化钠、硫酸钠、硝酸钠和硫酸的混合物，硝酸钠、硫酸、硝酸、碳酸钠和碳酸氢钠的混合物，氢氧化钠、硫酸钠、硝酸钠、硫酸、硝酸、碳酸钠和碳酸氢钠的混合物等。
优选地，第一次反萃处理中所用反萃剂的摩尔浓度为0.5～5.0mol/L，例如0.5mol/L、1mol/L、1.5mol/L、2.0mol/L、2.5mol/L、3mol/L、3.5mol/L、4mol/L、4.5mol/L或5mol/L等，进一步优选为1.0～2.5mol/L。
优选地，第一次反萃处理过程中含钒铝有机相与反萃剂混合体积比为(1～100):1，例如1:1、10:1、20:1、30:1、40:1、50:1、60:1、70:1、80:1、90:1或100:1等，进一步优选为(1～30):1。
第一次反萃处理过程通过控制反萃剂的浓度以及反萃剂与含钒铝有机相混合的体积比，以实现选择性反萃铝，在保证较高的铝反萃率的同时，尽可能地减少钒的反萃。
优选地，第二次反萃处理过程中所用反萃剂的摩尔浓度为1.0～10.0mol/L，例如1.0mol/L、2.0mol/L、3.0mol/L、4.0mol/L、5.0mol/L、6.0mol/L、7.0mol/L、8.0mol/L、9.0mol/L或10.0mol/L等，进一步优选为2.0～5.0mol/L。
优选地，第二次反萃处理过程中含钒有机相与反萃剂混合体积比为(1～100):1，例如1:1、10:1、20:1、30:1、40:1、50:1、60:1、70:1、80:1、90:1或100:1等，优选为(1～50):1。
第二次反萃处理过程中控制反萃剂的浓度以及反萃剂与含钒有机相混合的体积比，其目的是控制反萃剂与含钒有机相中负载的钒的摩尔比为(1～3):1，在保证较高的钒反萃率的同时，还能实现钒在反萃后的水溶液中富集。
作为本发明的优选方案，步骤(5)中含铬硅水相与第一上层有机相的混合体积比为(10～50):1，例如10:1、20:1、30:1、40:1或50:1等，进一步优选为(20～30):1。
本发明步骤(5)中将步骤(3)得到的含铬硅水相与步骤(4)得到的第一上层有机相混合的目的是选择性萃取溶液中的铬，实现铬与硅的分离。控制步骤(3)得到的含铬硅水相与与步骤(4)得到的第一上层有机相混合的体积比是为了将尽可能多的铬萃入有机相，同时减少硅的共萃，以实现铬硅的有效分离。
作为本发明的优选方案，步骤(6)中反萃剂为氢氧化钠、硫酸钠、硝酸钠、硫酸、硝酸、碳酸钠或碳酸氢钠中任意一种或至少两种的混合物的水溶液，所述组合典型但非限制性的实例有：氢氧化钠和硫酸钠的混合物，硫酸钠和硝酸钠的混合物，硫酸、硝酸和碳酸钠的混合物，硝酸、碳酸钠和碳酸氢钠的混合物，氢氧化钠、硫酸钠、硝酸钠和硫酸的混合物，硝酸钠、硫酸、硝酸、碳酸钠和碳酸氢钠的混合物，氢氧化钠、硫酸钠、硝酸钠、硫酸、硝酸、碳酸钠和碳酸氢钠的混合物等。
优选地，步骤(6)中反萃剂的摩尔浓度为0.5～5.0mol/L，例如0.5mol/L、1mol/L、1.5mol/L、2.0mol/L、2.5mol/L、3mol/L、3.5mol/L、4mol/L、4.5mol/L或5mol/L等，进一步优选为1.0～2.5mol/L；
优选地，步骤(6)中含铬有机相与反萃剂混合体积比为(1～100):1，例如1:1、10:1、20:1、30:1、40:1、50:1、60:1、70:1、80:1、90:1或100:1等，进一步优选为(1～50):1。
本发明步骤(6)中进行反萃的目的是回收铬。控制反萃剂的浓度以及反萃剂与含铬有机相混合的体积比是为了保证反萃剂与含铬有机相中负载的铬的摩尔比为(1～3):1，在保证较高的铬反萃率的同时，还可实现铬在反萃后的水溶液中富集。
作为本发明的优选方案，所述方法更具体的包括以下步骤：
(1)在含钒铬铝硅的碱性水溶液中加入有机羧酸盐，每20mL含钒铬铝硅的碱性水溶液中添加0.001～0.3g的有机羧酸盐，得到混合水溶液；
(2)将烷基胺类萃取剂与有机稀释剂按体积比1:(1～10)混合，得到混合有机溶液；
(3)将步骤(1)得到的混合水溶液与步骤(2)得到的混合有机溶液按体积比(5～50):1混合进行萃取，得到上下两层液体共存的体系，上层为含钒铝有机相，下层为含铬硅水相；
(4)将步骤(3)得到的含钒铝有机相与摩尔浓度为0.5～5.0mol/L的反萃剂按体积比(1～100):1混合进行第一次反萃处理，得到上下两层液体共存的体系，上层为含钒有机相，下层为含铝水相；将得到的含钒有机相再次与摩尔浓度为1.0～10.0mol/L的反萃剂按体积比(1～100):1混合进行第二次反萃处理，得到上下两层液体共存的体系，上层为第一上层有机相，下层为含钒水相；
(5)将步骤(3)得到的含铬硅水相与步骤(4)得到的第一上层有机相按体积比(10～50):1混合进行萃取，得到含铬有机相和含硅水相；
(6)将步骤(5)得到的含铬有机相与摩尔浓度为0.5～5.0mol/L的反萃剂按体积比(1～100):1混合进行反萃，得到含铬水相和第二上层有机相。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明可实现从碱浓度大于0.5mol/L的含钒铬铝硅浓碱性水溶液中分步提取钒铬，并脱除杂质铝和硅。在含钒铬铝硅的浓碱性水溶液中添加有机羧酸盐，然后与烷基胺类有机萃取剂混合。钒和铝可被优先萃取，铬和硅不萃取，留在水相中。负载钒和铝的有机相用反萃剂选择性反萃脱除杂质铝，然后反萃回收钒。反萃后得到的再生有机相与萃取钒、铝后的碱性水溶液再次混合，铬被选择性萃取，硅不萃取，留在水相。负载铬的有机相用反萃剂反萃回收铬，反萃后负载有机相返回循环使用，使钒/铬、钒/铝、钒/硅以及铬/硅的分离系数分别可达到95、160、285和322。
(2)本发明中钒、铬的单级分离系数大，回收率高，回收率可达95％以上；杂质铝、硅的去除率高，去除率可达90％以上；工艺流程简短，操作方便，萃取剂可循环使用，工艺成本低。
附图说明
图1是本发明所述的从碱性水溶液中分步提取钒铬并脱除铝硅的方法工艺流程图。
具体实施方式
以下结合若干个具体实施例，示例性说明及帮助进一步理解本发明，但实施例具体细节仅是为了说明本发明，并不代表本发明构思下全部技术方案，因此不应理解为对本发明总的技术方案限定，一些在技术人员看来，不偏离实用新型构思的非实质性改动，例如以具有相同或相似技术效果的技术特征简单改变或替换，均属本发明保护范围。
实施例1：
(1)在20mL含钒铬铝硅的浓碱性水溶液中(其中，钒铬铝硅的浓度均为5mmol/L，氢氧化钠的质量百分数为0.05％)加入0.001g酒石酸钠，得到混合水溶液。
(2)将萃取剂三辛基甲基氯化铵与有机稀释剂正庚烷按照体积比1:2混合得到混合有机溶液。
(3)将步骤(2)得到的混合有机溶液与步骤(1)得到的混合水溶液在室温下按照体积比1:50混合进行萃取，充分混合后静置，得到上下两层液体共存的体系，上层为含钒铝有机相，下层为含铬硅水相。
(4)将将步骤(3)得到的上层含钒铝有机相与0.5mol/L的氢氧化钠溶液按照体积比1:1混合进行第一次反萃脱除铝，充分混合后静置，得到上下两层液体共存的体系，上层为含钒有机相，下层为含铝水相。将得到的上层含钒有机相再次与1.0mol/L的氢氧化钠溶液按照体积比1:1混合进行第二次反萃回收钒，充分混合后静置，得到上下两层液体共存的体系，上层为第一上层有机相，下层为含钒水相。
(5)将第一上层有机相与步骤(3)萃取后得到的下层含铬硅水相在室温下按体积比1:10混合萃取，充分混合后静置，得到上下两层液体共存的体系，上层为含铬有机相，下层为含硅水相。
(6)将步骤(5)得到的上层含铬有机相与0.5mol/L的氢氧化钠溶液按照体积比1:1混合进行反萃回收铬，充分混合后静置，得到上下两层液体共存的体系，上层为第二上层有机相，下层为含铬水相。
通过电感耦合等离子体发射光谱法分别测定各次萃取和反萃后得到的下层水相中的钒、铬、铝和硅的浓度，计算钒/铬、钒/铝、钒/硅和铬/硅的分离系数分别为95、150、200和322，最终钒的回收率为95％，铬的回收率为94％，铝和硅的去除率分别为93％和92％。
实施例2：
(1)在20mL含钒铬铝硅的浓碱性水溶液中(其中，钒铬铝硅的浓度均为5mmol/L，碳酸钠的质量百分数为5％)加入0.3g酒石酸钠，得到混合水溶液。
(2)将萃取剂三辛基甲基氯化铵与有机稀释剂煤油按照体积比1:10混合得到混合有机溶液。
(3)将步骤(2)得到的混合有机溶液与步骤(1)得到的混合水溶液在室温下按照体积比1:5混合进行萃取，充分混合后静置，得到上下两层液体共存的体系，上层为含钒铝有机相，下层为含铬硅水相。
(4)将将步骤(3)得到的上层含钒铝有机相与0.5mol/L的氢氧化钠溶液按照体积比1:50混合进行第一次反萃脱除铝，充分混合后静置，得到上下两层液体共存的体系，上层为含钒有机相，下层为含铝水相。将得到的含钒有机相再次与1.0mol/L的碳酸钠溶液按照体积比1:50混合进行第二次反萃回收钒，充分混合后静置，得到上下两层液体共存的体系，上层为第一上层有机相，下层为含钒水相。
(5)将第一上层有机相与步骤(3)萃取后得到的下层含铬硅水相在室温下体积比1:20混合萃取，充分混合后静置，得到上下两层液体共存的体系，上层为含铬有机相，下层为含硅水相。
(6)将步骤(5)得到的上层含铬有机相与0.5mol/L的碳酸钠溶液按照体积比1:5混合进行反萃回收铬，充分混合后静置，得到上下两层液体共存的体系，上层为第二上层有机相，下层为含铬水相。
通过电感耦合等离子体发射光谱法分别测定各次萃取和反萃后得到的下层水相中的钒、铬、铝和硅的浓度，计算钒/铬、钒/铝、钒/硅和铬/硅分离系数分别为90、160、308和417，最终钒的回收率为96％，铬的回收率为94％，铝和硅的去除率分别为93％和92％。
实施例3：
(1)在20mL含钒铬铝硅的浓碱性水溶液中(其中，钒铬铝硅的浓度均为5mmol/L，碳酸氢钠的质量百分数为0.4％)加入0.001g柠檬酸钠，得到混合水溶液。
(2)将萃取剂仲碳伯胺与有机稀释剂煤油按照体积比1:10混合得到混合有机溶液。
(3)将步骤(2)得到的混合有机溶液与步骤(1)得到的混合水溶液在室温下按照体积比1:25混合进行萃取，充分混合后静置，得到上下两层液体共存的体系，上层为含钒铝有机相，下层为含铬硅水相。
(4)将步骤(3)得到的上层含钒铝有机相与0.5mol/L的碳酸氢钠溶液按照体积比1:50混合进行第一次反萃脱除铝，充分混合后静置，得到上下两层液体共存的体系，上层为含钒有机相，下层为含铝水相。将得到的上层含钒有机相再次与1.8mol/L的碳酸氢钠溶液按照体积比1:30混合进行第二次反萃回收钒，充分混合后静置，得到上下两层液体共存的体系，上层为第一上层有机相，下层为含钒水相。
(5)将第一上层有机相与步骤(3)萃取后得到的下层水相在室温下体积比1:10混合萃取，充分混合后静置，得到上下两层液体共存的体系，上层为含铬有机相，下层为含硅水相。
(6)将步骤(5)得到的上层含铬有机相与0.5mol/L的碳酸钠溶液按照体积比1:15混合进行反萃回收铬，充分混合后静置，得到上下两层液体共存的体系，上层为第二上层有机相，下层为含铬水相。
通过电感耦合等离子体发射光谱法分别测定各次萃取和反萃后得到的下层水相中的钒、铬、铝和硅的浓度，计算钒/铬、钒/铝、钒/硅和铬/硅分离系数分别为90、156、285和212，最终钒的回收率为94％，铬的回收率为93％，铝和硅的去除率分别为92％和95％。
实施例4：
(1)在20mL含钒铬铝硅的浓碱性水溶液中(其中，钒铬铝硅的浓度均为5mmol/L，氢氧化钾的质量百分数为5％)加入0.3g柠檬酸钠，得到混合水溶液。
(2)将萃取剂叔胺与有机稀释剂煤油按照体积比1:5混合得到混合有机溶液。
(3)将步骤(2)得到的混合有机溶液与步骤(1)得到的混合水溶液在室温下按照体积比1:45混合进行萃取，充分混合后静置，得到上下两层液体共存的体系，上层为含钒铝有机相，下层为含铬硅水相。
(4)将步骤(3)得到的上层含钒铝有机相与0.5mol/L的氢氧化钾溶液按照体积比1:50混合进行第一次反萃脱除铝，充分混合后静置，得到上下两层液体共存的体系，上层为含钒有机相，下层为含铝水相。将得到的上层有机相再次与1.0mol/L的氢氧化钾溶液按照体积比1:50混合进行第二次反萃回收钒，充分混合后静置，得到上下两层液体共存的体系，上层为第一上层有机相，下层为含钒水相。
(5)将第一上层有机相与步骤(3)萃取后得到的下层含铬硅水相在室温下体积比1:15混合萃取，充分混合后静置，得到上下两层液体共存的体系，上层为含铬有机相，下层为含硅水相。
(6)将步骤(5)得到的上层含铬有机相与0.5mol/L的氢氧化钾溶液按照体积比1:20混合进行反萃回收铬，充分混合后静置，得到上下两层液体共存的体系，上层为第二上层有机相，下层为含铬水相。
通过电感耦合等离子体发射光谱法分别测定各次萃取和反萃后得到的下层水相中的钒、铬、铝和硅的浓度，计算钒/铬、钒/铝、钒/硅和铬/硅分离系数分别为89、158、275和229，最终钒的回收率为95％，铬的回收率为92％，铝和硅的去除率分别为90％和91％。
实施例5：
(1)在20mL含钒铬铝硅的浓碱性水溶液中(其中，钒铬铝硅的浓度均为5mmol/L，氢氧化钙的质量百分数为1.2％)加入0.001g乙二胺四乙酸，得到混合水溶液。
(2)将萃取剂三辛基甲基氯化铵与有机稀释剂煤油按照体积比1:1混合得到混合有机溶液。
(3)将步骤(2)得到的有机溶液与步骤(1)得到的混合水溶液在室温下按照体积比1:50混合进行萃取，充分混合后静置，得到上下两层液体共存的体系，上层为含钒铝有机相，下层为含铬硅水相。
(4)将步骤(3)得到的上层含钒铝有机相与0.5mol/L的氢氧化钙溶液按照体积比1:50混合进行第一次反萃脱除铝，充分混合后静置，得到上下两层液体共存的体系，上层为含钒有机相，下层为含铝水相。将得到的上层含钒有机相再次与1.5mol/L的氢氧化钙溶液按照体积比1:50混合进行第二次反萃回收钒，充分混合后静置，得到上下两层液体共存的体系，上层为第一上层有机相，下层为含钒水相。
(5)将第一上层有机相与步骤(3)萃取后得到的下层含铬硅水相在室温下体积比1:15混合萃取，充分混合后静置，得到上下两层液体共存的体系，上层为含铬有机相，下层为含硅水相。
(6)将步骤(5)得到的上层含铬有机相与0.5mol/L的氢氧化钾溶液按照体积比1:20混合进行反萃回收铬，充分混合后静置，得到上下两层液体共存的体系，上层为第二上层有机相，下层为含铬水相。
通过电感耦合等离子体发射光谱法分别测定各次萃取和反萃后得到的下层水相中的钒、铬、铝和硅的浓度，计算钒/铬、钒/铝、钒/硅和铬/硅分离系数分别为94、148、259和213，最终钒的回收率为94％，铬的回收率为93％，铝和硅的去除率分别为90％和91％。。
实施例6：
(1)在20mL含钒铬铝硅的浓碱性水溶液中(其中，钒铬铝硅的浓度均为5mmol/L，氢氧化钠质量百分数为0.05％)加入0.01g硫酸钠，得到混合水溶液。
(2)将萃取剂三辛基甲基氯化铵与有机稀释剂煤油按照体积比1:5混合得到混合有机溶液。
(3)将步骤(2)得到的混合有机溶液与步骤(1)得到的混合水溶液在室温下按照体积比1:50混合进行萃取，充分混合后静置，得到上下两层液体共存的体系，上层为含钒铝有机相，下层为含铬硅水相。
(4)将步骤(3)得到的上层含钒铝有机相与0.5mol/L的硫酸钠溶液按照体积比1:30混合进行第一次反萃脱除铝，充分混合后静置，得到上下两层液体共存的体系，上层为含钒有机相，下层为含铝水相。将得到的上层含钒有机相再次与1.0mol/L的硫酸钠溶液按照体积比1:50混合进行第二次反萃回收钒，充分混合后静置，得到上下两层液体共存的体系，上层为第一上层有机相，下层为含钒水相。
(5)将第一上层有机相与步骤(3)萃取后得到的下层含铬硅水相在室温下体积比1:15混合萃取，充分混合后静置，得到上下两层液体共存的体系，上层为含铬有机相，下层为含硅水相。
(6)将步骤(5)得到的上层含铬有机相与0.5mol/L的硫酸钠溶液按照体积比1:10混合进行反萃回收铬，充分混合后静置，得到上下两层液体共存的体系，上层为第二上层有机相，下层为含铬水相。
通过电感耦合等离子体发射光谱法分别测定各次萃取和反萃后得到的下层水相中的钒、铬、铝和硅的浓度，计算钒/铬、钒/铝、钒/硅和铬/硅分离系数分别为87、153、276和288，最终钒的回收率为95％，铬的回收率为94％，铝和硅的去除率分别为90％和93％。
实施例7：
(1)在20mL含钒铬铝硅的浓碱性水溶液中(其中，钒铬铝硅的浓度均为5mmol/L，氢氧化钠质量百分数为1.2％)加入柠檬酸钠和酒石酸钠各0.02g，得到混合水溶液。
(2)将萃取剂三辛基甲基氯化铵与有机稀释剂煤油按照体积比1:10混合得到混合有机溶液。
(3)将步骤(2)得到的有机溶液与步骤(1)得到的混合水溶液在室温下按照体积比1:50混合进行萃取，充分混合后静置，得到上下两层液体共存的体系，上层为含钒铝有机相，下层为含铬硅水相。
(4)将步骤(3)得到的上层含钒铝有机相与0.5mol/L的硝酸溶液按照体积比1:30混合进行第一次反萃脱除铝，充分混合后静置，得到上下两层液体共存的体系，上层为含钒有机相，下层为含铝水相。将得到的上层含钒有机相再次与1.0mol/L的硝酸溶液按照体积比1:50混合进行第二次反萃回收钒，充分混合后静置，得到上下两层液体共存的体系，上层为第一上层有机相，下层为含钒水相。
(5)将第一上层有机相与步骤(3)萃取后得到的下层含铬硅水相在室温下体积比1:15混合萃取，充分混合后静置，得到上下两层液体共存的体系，上层为含铬有机相，下层为含硅水相。
(6)将步骤(5)得到的上层含铬有机相与0.5mol/L的硝酸溶液按照体积比1:10混合进行反萃回收铬，充分混合后静置，得到上下两层液体共存的体系，上层为第二上层有机相，下层为含铬水相。
通过电感耦合等离子体发射光谱法分别测定各次萃取和反萃后得到的下层水相中的钒、铬、铝和硅的浓度，计算钒/铬、钒/铝、钒/硅和铬/硅分离系数分别为88、152、285和237，最终钒的回收率为93％，铬的回收率为92％，铝和硅的去除率分别为90％和94％。
实施例8：
(1)在20mL含钒铬铝硅的浓碱性水溶液中(其中，钒铬铝硅的浓度均为5mmol/L，氢氧化钠质量百分数为1.4％)加入酒石酸钠和乙二胺四乙酸各0.01g，得到混合水溶液。
(2)将萃取剂三辛基甲基氯化铵与有机稀释剂煤油按照体积比1:10混合得到混合有机溶液。
(3)将步骤(2)得到的混合有机溶液与步骤(1)得到的混合水溶液在室温下按照体积比1:50混合进行萃取，充分混合后静置，得到上下两层液体共存的体系，上层为含钒铝有机相，下层为含铬硅水相。
(4)将步骤(3)得到的上层含钒铝有机相与0.5mol/L的硫酸溶液按照体积比1:30混合进行第一次反萃脱除铝，充分混合后静置，得到上下两层液体共存的体系，上层为含钒有机相，下层为含铝水相。将得到的含钒有机相再次与1.0mol/L的硫酸溶液按照体积比1:50混合进行第二次反萃回收钒，充分混合后静置，得到上下两层液体共存的体系，上层为第一上层有机相，下层为含钒水相。
(5)将第一上层有机相与步骤(3)萃取后得到的下层含铬硅水相在室温下体积比1:15混合萃取，充分混合后静置，得到上下两层液体共存的体系，上层为含铬有机相，下层为含硅水相。
(6)将步骤(5)得到的上层有机相与0.9mol/L的硫酸溶液按照体积比1:20混合进行反萃回收铬，充分混合后静置，得到上下两层液体共存的体系，上层为第二上层有机相，下层为含铬水相。
通过电感耦合等离子体发射光谱法分别测定各次萃取和反萃后得到的下层水相中的钒、铬、铝和硅的浓度，计算钒/铬、钒/铝、钒/硅和铬/硅分离系数分别为85、175、240和225，最终钒的回收率为94％，铬的回收率为93％，铝和硅的去除率分别为90％和94％。
实施例9：
(1)在20mL含钒铬铝硅的浓碱性水溶液中(其中，钒铬铝硅的浓度均为5mmol/L，氢氧化钠质量百分数为4.5％)加入柠檬酸钠和二乙烯三胺五乙酸各0.1g，得到混合水溶液。
(2)将萃取剂三辛基甲基氯化铵与有机稀释剂煤油按照体积比1:10混合得到混合有机溶液。
(3)将步骤(2)得到的有机溶液与步骤(1)得到的混合水溶液在室温下按照体积比1:50混合进行萃取，充分混合后静置，得到上下两层液体共存的体系，上层为含钒铝有机相，下层为含铬硅水相。
(4)将步骤(3)得到的含钒铝有机相与0.5mol/L的碳酸钠溶液按照体积比1:30混合进行反萃脱除铝，充分混合后静置，得到上下两层液体共存的体系，上层为含钒有机相，下层为含铝水相。将得到的含钒有机相再次与1.5mol/L的碳酸钠溶液按照体积比1:50混合进行反萃回收钒，充分混合后静置，得到上下两层液体共存的体系，上层为第一上层有机相，下层为含钒水相。
(5)将第一上层有机相与步骤(3)萃取后得到的下层含铬硅水相在室温下体积比1:15混合萃取，充分混合后静置，得到上下两层液体共存的体系，上层为含铬有机相，下层为含硅水相。
(6)将步骤(5)得到的上层含铬有机相与0.9mol/L的碳酸钠溶液按照体积比1:10混合进行反萃回收铬，充分混合后静置，得到上下两层液体共存的体系，上层为第二上层有机相，下层为含铬水相。
通过电感耦合等离子体发射光谱法分别测定各次萃取和反萃后得到的下层水相中的钒、铬、铝和硅的浓度，计算钒/铬、钒/铝、钒/硅和铬/硅分离系数分别为86、157、258和227，最终钒的回收率为93％，铬的回收率为94％，铝和硅的去除率分别为91％和92％。
实施例10：
(1)在20mL含钒铬铝硅的浓碱性水溶液中(其中，钒铬铝硅的浓度均为5mmol/L，氢氧化钠质量百分数为0.8％)加入酒石酸钠和二乙烯三胺五乙酸各0.1g，得到混合水溶液。
(2)将萃取剂三辛基甲基氯化铵与有机稀释剂煤油按照体积比1:5混合得到混合有机溶液。
(3)将步骤(2)得到的有机溶液与步骤(1)得到的混合水溶液在室温下按照体积比1:20混合进行萃取，充分混合后静置，得到上下两层液体共存的体系，上层为含钒铝有机相，下层为含铬硅水相。
(4)将步骤(3)得到的上层有机相与0.5mol/L的硝酸钠溶液按照体积比1:30混合进行反萃脱除铝，充分混合后静置，得到上下两层液体共存的体系，上层为含钒有机相，下层为含铝水相。将得到的含钒有机相再次与1.5mol/L的硝酸钠溶液按照体积比1:50混合进行反萃回收钒，充分混合后静置，得到上下两层液体共存的体系，上层为第一上层有机相，下层为含钒水相。
(5)将第一上层有机相与步骤(3)萃取后得到的下层含铬硅水相在室温下体积比1:15混合萃取，充分混合后静置，得到上下两层液体共存的体系，上层为含铬有机相，下层为含硅水相。
(6)将步骤(5)得到的上层含铬有机相与0.9mol/L的硝酸钠溶液按照体积比1:20混合进行反萃回收铬，充分混合后静置，得到上下两层液体共存的体系，上层为第二上层有机相，下层为含铬水相。
通过电感耦合等离子体发射光谱法分别测定各次萃取和反萃后得到的下层水相中的钒、铬、铝和硅的浓度，计算钒/铬、钒/铝、钒/硅和铬/硅分离系数分别为79、125、210和225，最终钒的回收率为95％，铬的回收率为93％，铝和硅的去除率分别为91％和90％。
实施例11：
(1)在20mL含钒铬铝硅的浓碱性水溶液中(其中，钒铬铝硅的浓度均为5mmol/L，氢氧化钠质量百分数为0.8％)加入酒石酸钠和乙二胺四乙酸各0.15g，得到混合水溶液。
(2)将萃取剂叔胺与有机稀释剂煤油按照体积比1:10混合得到混合有机溶液。
(3)将步骤(2)得到的有机溶液与步骤(1)得到的混合水溶液在室温下按照体积比1:10混合进行萃取，充分混合后静置，得到上下两层液体共存的体系，上层为含钒铝有机相，下层为含铬硅水相。
(4)将步骤(3)得到的上层含钒铝有机相与0.5mol/L的碳酸钠溶液按照体积比1:40混合进行第一次反萃脱除铝，充分混合后静置，得到上下两层液体共存的体系，上层为含钒有机相，下层为含铝水相。将得到的上层有机相再次与1.5mol/L的硝酸钠溶液按照体积比1:50混合进行反萃回收钒，充分混合后静置，得到上下两层液体共存的体系，上层为第一上层有机相，下层为含钒水相相。
(5)将第一上层有机相与步骤(3)萃取后得到的下层水相在室温下体积比1:20混合萃取，充分混合后静置，得到上下两层液体共存的体系，上层为含铬有机相，下层为含硅水相。
(6)将步骤(5)得到的上层含铬有机相与1.5mol/L的硝酸钠溶液按照体积比1:10混合进行反萃回收铬，充分混合后静置，得到上下两层液体共存的体系，上层为第二上层有机相，下层为含铬水相。
通过电感耦合等离子体发射光谱法分别测定各次萃取和反萃后得到的下层水相中钒、铬、铝和硅的浓度，计算钒/铬、钒/铝、钒/硅和铬/硅分离系数分别为67、119、207和223，最终钒的回收率为94％，铬的回收率为95％，铝和硅的去除率分别为91％和90％。
实施例12：
除了步骤(1)中含钒铬铝硅的浓碱性水溶液中碳酸钠的质量百分数为0.01％，酒石酸钠的加入量为0.05g；步骤(2)中萃取剂与有机稀释剂按照体积比1:6混合；步骤(3)中混合有机溶液与混合水溶液在室温下按照体积比1:30混合；步骤(4)中上层含钒铝有机相与2.0mol/L的氢氧化钠溶液按照体积比1:100混合，上层含钒有机相再次与3.0mol/L的氢氧化钠溶液按照体积比1:100混合进行第二次反萃；步骤(5)中第一上层有机相与下层含铬硅水相在室温下体积比1:25混合；步骤(6)中上层含铬有机相与1.0mol/L的氢氧化钠溶液按照体积比1:50混合外，其他物料用量与操作步骤均与实施例1中相同。
通过电感耦合等离子体发射光谱法分别测定各次萃取和反萃后得到的下层水相中的钒、铬、铝和硅的浓度，计算钒/铬、钒/铝、钒/硅和铬/硅的分离系数分别为75、115、220和235，最终钒的回收率为95％，铬的回收率为94％，铝和硅的去除率分别为92％和93％。
实施例13：
除了步骤(1)中含钒铬铝硅的浓碱性水溶液中碳酸钠的质量百分数为10％，酒石酸钠的加入量为0.1g；步骤(4)中上层含钒铝有机相与1.0mol/L的氢氧化钠溶液按照体积比1:25混合，上层含钒有机相再次与2.0mol/L的氢氧化钠溶液混合进行第二次反萃；步骤(5)中第一上层有机相与下层含铬硅水相在室温下体积比1:30混合；步骤(6)中上层含铬有机相与2.5mol/L的氢氧化钠溶液按照体积比1:100混合外，其他物料用量与操作步骤均与实施例1中相同。
通过电感耦合等离子体发射光谱法分别测定各次萃取和反萃后得到的下层水相中的钒、铬、铝和硅的浓度，计算钒/铬、钒/铝、钒/硅和铬/硅的分离系数分别为89、105、220和215，最终钒的回收率为93％，铬的回收率为94％，铝和硅的去除率分别为93％和92％。
实施例14：
除了步骤(1)酒石酸钠的加入量为0.07g；步骤(4)中上层含钒铝有机相与2.5mol/L的氢氧化钠溶液混合，上层含钒有机相再次与5.0mol/L的氢氧化钠溶液混合进行第二次反萃；步骤(5)中第一上层有机相与下层含铬硅水相在室温下体积比1:50混合；步骤(6)中上层含铬有机相与5.0mol/L的氢氧化钠溶液按混合外，其他物料用量与操作步骤均与实施例1中相同。
通过电感耦合等离子体发射光谱法分别测定各次萃取和反萃后得到的下层水相中的钒、铬、铝和硅的浓度，计算钒/铬、钒/铝、钒/硅和铬/硅的分离系数分别为73、102、210和223，最终钒的回收率为94％，铬的回收率为95％，铝和硅的去除率分别为91％和90％。
实施例15：
除了步骤(4)中上层含钒铝有机相与5.0mol/L的氢氧化钠溶液混合，上层含钒有机相再次与10mol/L的氢氧化钠溶液混合进行第二次反萃外，其他物料用量与操作步骤均与实施例1中相同。
通过电感耦合等离子体发射光谱法分别测定各次萃取和反萃后得到的下层水相中的钒、铬、铝和硅的浓度，计算钒/铬、钒/铝、钒/硅和铬/硅的分离系数分别为70、101、220和224，最终钒的回收率为94％，铬的回收率为93％，铝和硅的去除率分别为91％和92％。
对比例1：
除了步骤(1)中不添加有机羧酸盐外，其他物料用量与操作步骤均与实施例1中相同。
通过电感耦合等离子体发射光谱法分别测定各次萃取和反萃后得到的下层水相中的钒、铬、铝和硅的浓度，计算钒/铬、钒/铝、钒/硅和铬/硅的分离系数分别为5、8、10和8，最终钒的回收率为81％，铬的回收率为82％，铝和硅的去除率分别为10％和8％。
对比例2：
除了步骤(2)中烷基胺类萃取剂不与有机稀释剂混合外，其他物料用量与操作步骤均与实施例1中相同。
通过电感耦合等离子体发射光谱法分别测定各次萃取和反萃后得到的下层水相中的钒、铬、铝和硅的浓度，计算钒/铬、钒/铝、钒/硅和铬/硅的分离系数分别为35、59、80和114，最终钒的回收率为83％，铬的回收率为73％，铝和硅的去除率分别为64％和60％。
综合实施例1-15和对比例1-2的结果可以看出，第一方面，本发明可实现从碱浓度大于0.5mol/L的含钒铬铝硅浓碱性水溶液中分步提取钒铬，并脱除杂质铝和硅。在含钒铬铝硅的浓碱性水溶液中添加有机羧酸盐，然后与烷基胺类有机萃取剂混合。钒和铝可被优先萃取，铬和硅不萃取，留在水相中。负载钒和铝的有机相用反萃剂选择性反萃脱除杂质铝，然后反萃回收钒。反萃后得到的再生有机相与萃取钒、铝后的碱性水溶液再次混合，铬被选择性萃取，硅不萃取，留在水相。负载铬的有机相用反萃剂反萃回收铬，反萃后负载有机相返回循环使用，使钒/铬、钒/铝、钒/硅以及铬/硅的分离系数分别可达到95、160、285和322；第二方面，本发明中钒、铬的单级分离系数大，回收率高，回收率可达95％以上；杂质铝、硅的去除率高，去除率可达90％以上；工艺流程简短，操作方便，萃取剂可循环使用，工艺成本低。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (33)

1.一种从碱性水溶液中分步提取钒铬并脱除铝硅的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)在含钒铬铝硅的碱性水溶液中加入有机羧酸盐，得到混合水溶液；
(2)将烷基胺类萃取剂与有机稀释剂混合，得到混合有机溶液；
(3)将步骤(1)得到的混合水溶液与步骤(2)得到的混合有机溶液混合进行萃取，得到上下两层液体共存的体系，上层为含钒铝有机相，下层为含铬硅水相；
(4)将步骤(3)得到的含钒铝有机相进行两次反萃处理，分别得到含钒水相、含铝水相和第一上层有机相；
(5)将步骤(3)得到的含铬硅水相与步骤(4)得到的第一上层有机相混合进行萃取，得到含铬有机相和含硅水相；
(6)将步骤(5)得到的含铬有机相与反萃剂混合进行反萃，得到含铬水相和第二上层有机相；
步骤(2)所述有机稀释剂为正庚烷、煤油、正己烷、四氯化碳或环己烷中任意一种或至少两种的组合。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述碱性水溶液为碱金属的氢氧化物、碱金属的碳酸盐或碱金属的碳酸氢盐中任意一种或至少两种的混合物的水溶液。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述碱性水溶液为氢氧化钠、碳酸钠或碳酸氢钠中任意一种或至少两种的混合物的水溶液。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述碱性水溶液中碱金属的氢氧化物、碱金属的碳酸盐或碱金属的碳酸氢盐中任意一种或至少两种的混合物的质量百分数为0.01～10％。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述碱性水溶液中碱金属的氢氧化物、碱金属的碳酸盐或碱金属的碳酸氢盐中任意一种或至少两种的混合物的质量百分数为0.05～5％。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述有机羧酸盐为乙二胺四乙酸、乙二醇-双-(2-氨基乙醚)四乙酸、环己烷二胺四乙酸、二乙烯三胺五乙酸、酒石酸钠、亚苯基乙烯三胺五乙酸或柠檬酸三钠中任意一种或至少两种的组合。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述有机羧酸盐为乙二胺四乙酸、酒石酸钠或柠檬酸三钠中任意一种或至少两种的组合。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述有机羧酸盐的添加量为：每20mL含钒铬铝硅的碱性水溶液中添加0.001～0.3g的有机羧酸盐。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述有机羧酸盐的添加量为：每20mL含钒铬铝硅的碱性水溶液中添加0.005～0.1g的有机羧酸盐。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述烷基胺类萃取剂为三辛基甲基氯化铵、仲碳伯胺或叔胺中任意一种或至少两种的组合。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述烷基胺类萃取剂为三辛基甲基氯化铵和/或仲碳伯胺。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中烷基胺类萃取剂与有机稀释剂的体积比为1:(1～10)。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，步骤(2)中烷基胺类萃取剂与有机稀释剂的体积比为1:(2～6)。
14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中将步骤(1)得到的混合水溶液与步骤(2)得到的混合有机溶液混合的体积比为(5～50):1。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，步骤(3)中将步骤(1)得到的混合水溶液与步骤(2)得到的混合有机溶液混合的体积比为(10～30):1。
16.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)所述的两次反萃处理为：
第一次反萃处理：将步骤(3)得到的含钒铝有机相与反萃剂混合，进行第一次反萃处理，得到上下两层液体共存的体系，上层为含钒有机相，下层为含铝水相；
第二次反萃处理：将得到的含钒有机相再次与反萃剂混合，进行第二次反萃处理，得到上下两层液体共存的体系，上层为第一上层有机相，下层为含钒水相。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述反萃剂为氢氧化钠、硫酸钠、硝酸钠、硫酸、硝酸、碳酸钠或碳酸氢钠中任意一种或至少两种的混合物的水溶液。
18.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，第一次反萃处理中所用反萃剂的摩尔浓度为0.5～5.0mol/L。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，第一次反萃处理中所用反萃剂的摩尔浓度为1.0～2.5mol/L。
20.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，第一次反萃处理过程中含钒铝有机相与反萃剂混合体积比为(1～100):1。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，第一次反萃处理过程中含钒铝有机相与反萃剂混合体积比为(1～30):1。
22.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，第二次反萃处理过程中所用反萃剂的摩尔浓度为1.0～10.0mol/L。
23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，第二次反萃处理过程中所用反萃剂的摩尔浓度为2.0～5.0mol/L。
24.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，第二次反萃处理过程中含钒有机相与反萃剂混合体积比为(1～100):1。
25.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，第二次反萃处理过程中含钒有机相与反萃剂混合体积比为(1～50):1。
26.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(5)中含铬硅水相与第一上层有机相的混合体积比为(10～50):1。
27.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，步骤(5)中含铬硅水相与第一上层有机相的混合体积比为(20～30):1。
28.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(6)中反萃剂为氢氧化钠、硫酸钠、硝酸钠、硫酸、硝酸、碳酸钠或碳酸氢钠中任意一种或至少两种的混合物的水溶液。
29.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(6)中反萃剂的摩尔浓度为0.5～5.0mol/L。
30.根据权利要求29所述的方法，其特征在于，步骤(6)中反萃剂的摩尔浓度为1.0～2.5mol/L。
31.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(6)中含铬有机相与反萃剂混合体积比为(1～100):1。
32.根据权利要求31所述的方法，其特征在于，步骤(6)中含铬有机相与反萃剂混合体积比为(1～50):1。
33.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)在含钒铬铝硅的碱性水溶液中加入有机羧酸盐，每20mL含钒铬铝硅的碱性水溶液中添加0.001～0.3g的有机羧酸盐，得到混合水溶液；
(2)将烷基胺类萃取剂与有机稀释剂按体积比1:(1～10)混合，得到混合有机溶液；
(3)将步骤(1)得到的混合水溶液与步骤(2)得到的混合有机溶液按体积比(5～50):1混合进行萃取，得到上下两层液体共存的体系，上层为含钒铝有机相，下层为含铬硅水相；
(4)将步骤(3)得到的含钒铝有机相与摩尔浓度为0.5～5.0mol/L的反萃剂按体积比(1～100):1混合，进行第一次反萃处理，得到上下两层液体共存的体系，上层为含钒有机相，下层为含铝水相；将得到的含钒有机相再次与摩尔浓度为1.0～10.0mol/L的反萃剂按体积比(1～100):1混合，进行第二次反萃处理，得到上下两层液体共存的体系，上层为第一上层有机相，下层为含钒水相；
(5)将步骤(3)得到的含铬硅水相与步骤(4)得到的第一上层有机相按体积比(10～50):1混合进行萃取，得到含铬有机相和含硅水相；
(6)将步骤(5)得到的含铬有机相与摩尔浓度为0.5～5.0mol/L的反萃剂按体积比(1～100):1混合，进行反萃，得到含铬水相和第二上层有机相。
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CN111440945B (zh) * 2020-05-18 2021-08-24 中国科学院过程工程研究所 一种离子液体法稀土钆精制除铝的方法
CN112981139B (zh) * 2021-02-04 2022-08-16 西安建筑科技大学 用于分离镍钴离子的疏水性低共熔溶剂及其制备方法和分离镍钴离子的方法
CN113201657B (zh) * 2021-05-07 2022-06-03 中南大学 一种从含钒铬溶液中共萃-选择性反萃分离钒、铬的方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102851500A (zh) * 2012-09-19 2013-01-02 中南大学 一种从含钒高浓度硫酸溶液中萃取钒的方法及萃取剂的应用
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102851500A (zh) * 2012-09-19 2013-01-02 中南大学 一种从含钒高浓度硫酸溶液中萃取钒的方法及萃取剂的应用
CN104694749A (zh) * 2015-02-12 2015-06-10 中国科学院过程工程研究所 一种从碱性水溶液中萃取分离钒铬的方法

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