CN111471874A - 一种氯化物体系萃取分离砷和铁的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种氯化物体系萃取分离砷和铁的方法，属于化学溶剂萃取技术领域，包括：(1)萃取砷：将配好的有机相与含铁、砷的盐酸溶液接触进行单级或多级逆流萃取，砷离子被选择性萃入有机相，大部分铁离子留在萃余液中；(2)反萃砷：将含砷负载有机相与稀无机酸水溶液接触进行单级或多级逆流反萃取，获得反萃取后的空白有机相和富砷反萃液；(3)反萃取后的空白有机相返回步骤(1)重复使用，富砷反萃液用于进一步制备砷化合物；所述有机相由萃取剂和稀释剂混合组成，萃取剂为中性醇类萃取剂，为正辛醇、异辛醇、仲辛醇中的一种或多种组合。本发明流程短，砷回收率高，化学试剂消耗小，成本低，易于实现工业化。

Description

一种氯化物体系萃取分离砷和铁的方法
技术领域
本发明属于化学溶剂萃取技术领域，具体涉及一种氯化物体系萃取分离砷和铁的方法。
背景技术
碱性钨冶炼渣是碳酸钠或氢氧化钠高压浸出钨矿过程中产生的废渣，目前已被国家环保部列为固体危废，其中主要包括钙、铁、砷、锡、钨、氟等元素。目前，这些碱性钨冶炼渣利用率较低，大部分被工厂堆存，不仅造成了资源的浪费，而且还会对环境带来潜在的安全隐患。
为回收碱性钨冶炼渣中的有价金属及实现危险废渣的减量化、资源化等，常使用盐酸浸出处理碱性钨冶炼废渣。在此过程中，尤其是用盐酸浸出处理碱性黑钨冶炼渣时，砷、铁等离子会被同时浸入到酸性溶液。为了除去酸性含砷溶液中的砷，一般通过加入石灰或碱进行中和沉淀，使砷和铁形成砷酸铁渣沉淀除去，但显然这又将重新产生大量的含砷沉淀渣并形成二次污染。有研究者通过使用TBP或N235等将砷和铁共同萃取除去，但反萃后得到含有砷和铁的反萃液同样未实现铁和砷的分离。有研究者曾采用硫化沉淀法从酸性溶液中沉淀除去三价砷离子，在适当的酸度下通过加入S2-以将砷以As2S3的形式沉淀除去，但是当溶液中同时含有大量的铁离子或其他重金属离子时，同样无法选择性的将砷离子沉淀除去。为了除去酸性溶液中的砷，研究者也开发了其他溶剂萃取除砷的方法，但主要使用于硫酸体系。在氯化物体系中，由于溶液中氯离子浓度较高，会使溶液中的三价铁离子与氯离子络合成络合阴离子，从而使砷和铁更加难以有效分离。因此，研究一种从氯化物体系中萃取分离砷、铁的方法对资源循环及环境保护均具有实际意义。
发明内容
针对现有技术中氯化物体系中砷和铁难以有效分离的问题，本发明的目的在于提供一种氯化物体系萃取分离砷和铁的方法，以解决传统沉淀法处理高砷铁溶液时产生大量含砷危险固废的技术问题。
本发明提供一种氯化物体系萃取分离砷和铁的方法，包括以下步骤：
(1)萃取砷：将配好的有机相与含铁、砷的盐酸溶液接触进行单级或多级逆流萃取，砷离子被选择性萃入有机相，得到含砷负载有机相，大部分铁离子留在萃余液中；
(2)反萃砷：将步骤(1)中获得的含砷负载有机相与稀无机酸水溶液接触进行单级或多级逆流反萃取，获得反萃取后的空白有机相和富砷反萃液；
(3)反萃取后的空白有机相返回步骤(1)重复使用，富砷反萃液用于进一步制备砷化合物；
所述有机相由萃取剂和稀释剂混合组成，萃取剂为中性醇类萃取剂，为正辛醇、异辛醇、仲辛醇中的一种或多种组合。
作为优选，所述有机相中萃取剂的浓度为5％～50％(体积百分比)。
作为优选，所述有机稀释剂为磺化煤油、260号溶剂油中的一种或两种组合。
作为优选，步骤(1)中，所述含铁、砷的盐酸溶液中，H+浓度>0.5mol/L，Cl-浓度>5.0mol/L。
作为优选，步骤(1)中，萃取过程中有机相与水相的相比为1/2～5/1，逆流萃取级数为1～8级。
作为优选，步骤(1)中，萃取过程中有机相与水相的接触时间为1～10min；萃取过程在25～40℃下进行。
作为优选，步骤(2)中，所述稀无机酸水溶液中，H+浓度为0.5～2mol/L。
作为优选，步骤(2)中，所述无机酸为盐酸、硫酸、硝酸中的一种或几种组合。
更优选的，所述无机酸为盐酸、硫酸、硝酸中的一种或几种组合。
作为优选，步骤(2)中，反萃过程有机相与水相的相比为1/1～5/1，逆流反萃取级数为1～4级。
作为优选，步骤(2)中，反萃过程中有机相与水相的接触时间为5～10min；反萃过程在25～40℃下进行。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
本发明采用中性醇类萃取剂从含有铁的含砷盐酸溶液中选择性萃取砷离子，是基于砷在酸性氯化物体系中是以三价砷的离子形态存在，而在用中性醇类萃取剂萃取时砷最终以As(OH)Cl2的形态被萃取到有机相；同时试验结果表明，中性醇类萃取剂在这样的条件下对溶液中共存的铁离子萃取率很低，从而能实现与铁离子的高效分离。
本发明流程短，砷回收率高，化学试剂消耗小，成本低，易于实现工业化。本发明既可用于氯化物体系中砷和铁的分离，也可用于不含铁的氯化物体系中砷的萃取，简单易用。
附图说明
图1为本发明一种氯化物体系萃取分离砷和铁的方法的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明的实施方式作进一步详细描述。
在本发明实施例中，如无特别说明，采用的手段均为本领域常规的手段，采用的试剂均可通过常规的商业途径获取。
实施例1
取100mL含As 3.0g/L、Fe 20g/L、H+0.5mol/L、Cl-7.0mol/L的料液，与50mL含20％异辛醇和80％磺化煤油的有机相，在分液漏斗中在30℃下混匀2min后静置澄清分相；将萃余液放出后，将含砷负载有机相与50mL 0.5mol/L的盐酸水溶液在30℃下混匀10min后静置澄清分相，将反萃液放出后，反萃后的空白有机相返回萃取过程循环使用。
萃取后所得萃余液中含As 0.34g/L、Fe 19g/L；反萃后所得反萃液中含As4.7g/L、Fe 1.9g/L。
实施例2
本发明提供一种氯化物体系萃取分离砷和铁的方法，如图1所示，包括以下步骤：
(1)萃取砷：将含As 3.0g/L、Fe 20g/L、H+0.5mol/L、Cl-7.0mol/L的料液，与含20％异辛醇和80％磺化煤油的有机相，在30℃、相比为1/2、接触时间2min的条件下进行3级逆流萃取后，将萃余液放出；
(2)反萃砷：将含砷负载有机相与0.5mol/L的盐酸水溶液在30℃、相比为1/1、接触时间10min的条件下进行3级逆流反萃后，将反萃液放出；
(3)反萃后的空白有机相返回萃取过程循环使用。
经三级逆流萃取后所得萃余液中含As 0.046g/L、Fe 19.4g/L；经三级逆流反萃后所得反萃液中含As 15.6g/L、Fe 3.3g/L。
实施例3
取100mL含As 2.6g/L、Fe 18g/L、H+3.0mol/L、Cl-6.0mol/L的料液，与300mL含5％仲辛醇和95％磺化煤油的有机相，在分液漏斗中在30℃下混匀10min后静置澄清分相；将萃余液放出后，将含砷负载有机相与60mL 2.0mol/L的硫酸水溶液在30℃下混匀5min后静置澄清分相，将反萃液放出后，反萃后的空白有机相返回萃取过程循环使用。
萃取后所得萃余液中含As 0.39g/L、Fe 17.4g/L；反萃后所得反萃液中含As3.4g/L、Fe 0.94g/L。
实施例4
取100mL含As 5.2g/L、Fe 10g/L、H+3.5mol/L、Cl-6.2mol/L的料液，与50mL含40％正辛醇和95％磺化煤油的有机相，在分液漏斗中在40℃下混匀10min后静置澄清分相；将萃余液放出后，将含砷负载有机相与50mL 1.0mol/L的硫酸水溶液在40℃下混匀10min后静置澄清分相，将反萃液放出后，反萃后的空白有机相返回萃取过程循环使用。
萃取后所得萃余液中含As 0.42g/L、Fe 9.5g/L；反萃后所得反萃液中含As8.7g/L、Fe 0.95g/L。
实施例5
本发明提供一种氯化物体系萃取分离砷和铁的方法，包括以下步骤：
(1)萃取砷：将含As 1.8g/L、Fe 28g/L、H+3.0mol/L、Cl-5.2mol/L的料液，与含10％异辛醇和90％磺化煤油的有机相，在30℃、相比为1/1、接触时间5min的条件下进行6级逆流萃取后，将萃余液放出；
(2)反萃砷：将含砷负载有机相与1.5mol/L的盐酸水溶液在40℃、相比为4/1、接触时间10min的条件下进行3级逆流反萃后，将反萃液放出；
(3)反萃后的空白有机相返回萃取过程循环使用。
经六级逆流萃取后所得萃余液中含As 0.12g/L、Fe 27.5g/L；经三级逆流反萃后所得反萃液中含As 17.2g/L、Fe 5.5g/L。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种氯化物体系萃取分离砷和铁的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)萃取砷：将配好的有机相与含铁、砷的盐酸溶液接触进行单级或多级逆流萃取，砷离子被选择性萃入有机相，得到含砷负载有机相，大部分铁离子留在萃余液中；
(2)反萃砷：将步骤(1)中获得的含砷负载有机相与稀无机酸水溶液接触进行单级或多级逆流反萃取，获得反萃取后的空白有机相和富砷反萃液；
(3)反萃取后的空白有机相返回步骤(1)重复使用，富砷反萃液用于进一步制备砷化合物；
所述有机相由萃取剂和稀释剂混合组成，萃取剂为中性醇类萃取剂，为正辛醇、异辛醇、仲辛醇中的一种或多种组合。
2.根据权利要求1所述氯化物体系萃取分离砷和铁的方法，其特征在于，所述有机相中萃取剂的浓度为5％～50％(体积百分比)。
3.根据权利要求1所述氯化物体系萃取分离砷和铁的方法，其特征在于，所述稀释剂为磺化煤油、260号溶剂油中的一种或两种组合。
4.根据权利要求1～3中任一项所述氯化物体系萃取分离砷和铁的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述含铁、砷的盐酸溶液中，H+浓度>0.5mol/L，Cl-浓度>5.0mol/L。
5.根据权利要求1～3中任一项所述氯化物体系萃取分离砷和铁的方法，其特征在于，步骤(1)中，萃取过程中有机相与水相的相比为1/2～5/1，逆流萃取级数为1～8级。
6.根据权利要求1～3中任一项所述氯化物体系萃取分离砷和铁的方法，其特征在于，步骤(1)中，萃取过程中有机相与水相的接触时间为1～10min；萃取过程在25～40℃下进行。
7.根据权利要求1～3中任一项所述氯化物体系萃取分离砷和铁的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述稀无机酸水溶液中，H+浓度为0.5～2mol/L。
8.根据权利要求7所述氯化物体系萃取分离砷和铁的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述无机酸为盐酸、硫酸、硝酸中的一种或几种组合。
9.根据权利要求1～3中任一项所述氯化物体系萃取分离砷和铁的方法，其特征在于，步骤(2)中，反萃过程有机相与水相的相比为1/1～5/1，逆流反萃取级数为1～4级。
10.根据权利要求1～3中任一项所述氯化物体系萃取分离砷和铁的方法，其特征在于，步骤(2)中，反萃过程中有机相与水相的接触时间为5～10min；反萃过程在25～40℃下进行。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113830828A (zh) * 2021-10-14 2021-12-24 广东先导稀材股份有限公司 一种高纯三氯化砷的制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110004294A (zh) * 2019-03-04 2019-07-12 中南大学 白钨矿碱分解渣的处理方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110004294A (zh) * 2019-03-04 2019-07-12 中南大学 白钨矿碱分解渣的处理方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
严忠庆，王金森编著: "《废合金钢制取化工冶金产品过程》", 31 January 1983 *
李正要主编: "《矿物化学处理》", 31 May 2015, 冶金工业出版社 *
马荣骏: "砷的溶剂萃取", 《云南冶金》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113830828A (zh) * 2021-10-14 2021-12-24 广东先导稀材股份有限公司 一种高纯三氯化砷的制备方法

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