碱性萃取分离钨铝过程的热力学分析

摘要

针对碱性萃取分离钨、铝过程,根据同时平衡和物质守恒定律,应用现有的热力学数据绘制了25℃时W/Al-H2O系的溶解组分浓度-pH图,Na2CO3-NaHCO3-H2O系R-pH图（R为萃取剂中（R4N）2CO3与（R4N）2CO3＋R4NHCO3物质量比例）,利用热力学平衡图对碱性萃取钨铝分离过程进行研究。结果表明：[W]T,[Al]T分别为0.5,0.1 mol·L-1,溶液pH为11.5~14.0时钨、铝分别以WO42-,Al（OH）-4存在;pH为4.0~11.5时铝部分以Al（OH）3（am）沉淀析出,钨以阴离子形态存在溶液中;Na2CO3-NaHCO3-H2O系中,NaHCO3含量增加,溶液pH值降低。试验表明,Al（OH）-4能与季铵盐形成萃合物存在有机相中,不会出现沉淀或影响萃取;季铵盐对WO42-的结合能力强于Al（OH）-4;碳酸氢型萃取剂参与钨萃取反应降低萃余液溶液pH值,萃余液pH值低于11.46时铝水解产生氢氧化铝沉淀。串级试验表明,控制萃余液pH为11.59,通过12级逆流萃取,钨、铝的萃取率分别为99.17%,1.20%,说明碱性萃取工艺能够高效地分离钨铝。