钴镍的萃取分离讲义.ppt

目录
硫酸盐溶液中钴镍的萃取
氨—铵盐溶液中钴镍的萃取
氯化物溶液中钴镍的萃取
硫氰酸盐溶液中钴镍的萃取
钴镍的协同萃取
2021/1/25
钴镍的萃取分离
1
硫酸盐溶液中钴镍的萃取
表1. 硫酸盐溶液中常用的钴镍萃取剂
萃取剂类别
萃取剂
举例
磷酸类萃取剂
磷酸二烷基酯类
P204
单烷基膦酸单烷基酯
P507
二烷基膦酸
Cyanex272
羧酸类萃取剂
脂肪酸
环烷酸
异构酸
Versatic911
硫代有机磷酸
一硫代有机膦酸
Cyanex302
二硫代有机膦酸
Cyanex301
2021/1/25
钴镍的萃取分离
2
钴的萃合物有八面体和四面体两种结构，而镍的萃合物仅有八面体一种，而四面体萃合物的油溶性比八面体大，所以磷酸类萃取剂优先萃取钴。
从磷酸二烷基酯类、单烷基膦酸单烷基酯到二烷基膦酸，酸性逐渐减弱，所以镍的萃合物分配比逐渐降低，而钴的萃合物中四面体和八面体的比例逐渐增加，因此萃取钴的分配比变化不大，所以钴镍的分离系数依次增大。
硫酸盐溶液中钴镍的萃取

的分配比与pH的关系
磷酸类萃取剂分离钴镍机理
2021/1/25
钴镍的萃取分离
3
硫酸盐溶液中钴镍的萃取
（1）磷酸二烷基酯类萃取剂萃取钴镍—P204
图1. P204对各种金属的萃取率与平衡pH的关系
2021/1/25
钴镍的萃取分离
4
◆ 影响P204萃取分离钴镍的因素
1、料液中Co/Ni越高，分离系数越大
2、 pH为4-5时最有利于Co/Ni的分离
3、温度的影响十分显著，Co/Ni分离系数随温度的升高而显著增大，因此在较高的温度下萃取对镍、钴分离有利。
硫酸盐溶液中钴镍的萃取
2021/1/25
钴镍的萃取分离
5
◆ P204萃取分离镍钴的局限性
磷酸二烷基酯（P204）分离镍钴的能力有限，需要的级数很多；
随着料液中镍钴比的提高，分离系数βCo/Ni下降，因此对于较高 镍钴比的料液不能有效地实现镍钴的分离。
P507（2-乙基己基膦酸2-乙基己基酯）
萃取分离镍钴的能力约比P204高200倍
硫酸盐溶液中钴镍的萃取
2021/1/25
钴镍的萃取分离
6
（2）单烷基膦酸单烷基酯萃取剂萃取镍钴—P507
硫酸盐溶液中钴镍的萃取
图12. P507对某些金属的萃取率与平衡pH的关系
2021/1/25
钴镍的萃取分离
7
◆ 影响P507萃取分离镍钴的因素
硫酸盐溶液中钴镍的萃取
随着温度的升高，P204的萃取分离系数增大较缓慢，和P507增大较快。随着pH增大，P204和P507萃取钴镍的分离系数都先增大后减小，它们的最佳pH在4~5。
2021/1/25
钴镍的萃取分离
8
表 25%P507（皂化率为85%）负荷不同金属离子时的相对粘度
有机相负载的金属
钴
镍
铜
钠
相对粘度




当有机相中的钴浓度达到18g/L以上时，有机相粘度急剧上升，因此实际应用时要控制钴浓度在18g/L以下。
硫酸盐溶液中钴镍的萃取
◆ P507萃取过程中负载有机相的粘度变化规律
2021/1/25
钴镍的萃取分离
9
（3）二烷基膦酸萃取剂萃取镍钴—Cyanex272
图12. Cyanex272对各种金属的萃取率与平衡pH的关系
硫酸盐溶液中钴镍的萃取
2021/1/25
钴镍的萃取分离
10