从含低浓度钼的亚砷酸还原终液中提取钼的研究

摘要

含钼废液的主要来源有钼酸铵生产过程中的含钼酸性废液、钨钼选矿废水和铜冶炼含钼废酸等几种。目前,从含钼废液中提取钼已经成为钼资源回收的一个重要组成部分,而回收钼的技术方法根据废液的酸碱度、杂质含量及种类、废液含钼浓度等因素的不同而改变。现阶段较广泛采用的方法主要为溶剂萃取法和离子交换法两种,而这两种方法却有着各自使用的限制条件。溶剂萃取法的回收处理量大,选择性好,反应速度快,而且耐酸碱性高,相对适用于从酸性废液中回收钼,缺点是富集程度相对较低,尤其是处理低浓度的含钼废料。离子交换法的优点主要是倾向于处理低浓度的含钼废液,富集程度高,选择吸附性较好,尤其是对于一些成分复杂的溶液,缺点是离子交换树脂的耐酸碱性不好,大多数使用范围在pH值1~14之间。
　　本实验原料为江铜集团亚砷酸车间铼萃余液,硫酸浓度为1.6mol/L,酸度极高,而钼浓度仅为0.09g/L,砷、铜、铁、镍等各种金属杂质较多。从此溶液中提纯和富集钼为本实验的主要目标。而对原料进行分析可以发现,单独使用溶剂萃取法或者离子交换法均不能达到回收的目的。针对这种情况,实验采取了溶剂萃取法与离子交换联合使用的方法,首先采用溶剂萃取对含钼废液进行初步的分离提纯,并且将强酸条件下形成的钼氧阳离子转型为钼酸根阴离子,提纯后的钼酸铵溶液再通过离子交换进一步富集。
　　针对萃取和离子交换的各种影响因素,该提取钼的方案主要对以下几个方面进行试验研究:
　　1.确定了以N235为萃取剂,仲辛醇为改质剂,磺化煤油为稀释剂的有机相组成,通过考察N235浓度、仲辛醇浓度、萃取相比(O/A)、震荡时间等因素对钼萃取的影响,得出钼萃取的最优条件为:30％N235+10%仲辛醇+60%磺化煤油,相比O/A=2:1,常温萃取震荡7分钟,钼的单级萃取率达到93.8%,通过三级逆流萃取模拟试验可使钼的总萃取率达到99%以上,而杂质砷的单级萃取率为6.43%,其余杂质均不萃取,分离效果较好;
　　2.对钼和砷的萃取机理进行了理论探讨,并且对钼的萃取过程进行了热力学分析,证明了在该体系中,N235萃取钼是一个轻微的放热过程;
　　3.负载有机相采用0.1mol/L的稀硫酸作为洗脱剂,相比O/A=1:1,常温下洗涤震荡5分,经过三级错流洗涤,杂质砷的洗脱率为99.2%,而钼的洗脱损失较小;
　　4.选择氨水作为反萃剂,考察氨水浓度、相比、震荡时间等因素对钼反萃的影响,采用5mol/L的氨水,相比O/A=5:1,常温震荡7分钟,钼的单级反萃率达到95.2%,通过两级错流反萃基本将负载在有机相中的钼全部反萃入水相;
　　5.确定了以201×7型号阴离子交换树脂作为从反萃液中提取钼的树脂,考察得到吸附的最优条件为:在pH调整至中性范围,吸附溶液60ml,钼浓度约为0.2g/L,对应加入201×7型号干基树脂0.15g,即树脂质量(质量/g):被吸附溶液量(体积/ml)=1:400左右,吸附温度为20℃,搅拌吸附时间为2小时,树脂的吸附效果较好,吸附率达到了96%,并且树脂的工作容量较高为76.8mg/g;
　　6.饱和附钼树脂采用0.5mol/L氯化铵溶液作为解析液进行解析实验,温度为20℃,树脂质量(g)/解析液体积(ml)=1:20,搅拌解析50分钟则达到平衡,树脂的解析率为96%,解析液中钼的浓度为3.69g/L,此条件下获得的解析率以及解析液浓度都较高,试验效果较好。

目录

封面

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 文献综述

1.1 钼的理化性质

1.2 钼的需求及应用

1.3 钼资源及其现状

1.4 含钼废液回收现状

1.5 研究背景及意义

1.6 研究思路及内容

第二章 萃取亚砷酸还原液中钼的试验研究

2.1 实验原理

2.2 试验原料、试剂及仪器设备

2.3 试验步骤及分析方法

2.4 萃取有机相的选择

2.5 萃取试验结果与讨论

2.6 洗脱试验及数据处理

2.7 反萃试验结果与讨论

2.8 有机相再生循环利用

2.9 本章小结

第三章 离子交换法富集反萃液中钼试验研究

3.1 试验原料、试剂及仪器设备

3.2 试验步骤

3.3 数据处理

3.4 离子交换树脂的选型

3.5 吸附性能影响试验

3.6 钼解析试验结果分析

3.7 离子吸附动力学研究

3.8本章小结

第四章 结论

参考文献

致谢

个人简历

在学期间发表的学术论文与研究成果

声明