D2EHPA/氯化钠强化萃取赤泥酸浸液中钪及抑制铁的实验研究

摘要

本文提出利用D2EHPA(P204)、磷酸三丁酯(TBP)和氯化钠(NaCl)从赤泥酸浸液中选择性萃取钪的方法。研究了P204浓度(XP204)、氯化钠浓度(C_(NaCl))、pH值、反应时间、搅拌速度和O/A等参数对酸浸液中钪萃取与铁分离效果的影响。利用傅立叶变换红外光谱(FT-IR)和萃取热力学理论阐述了浸出液中钪的萃取机理,通过溶液热力学理论解释抑制铁萃取的作用机制。结果表明:在溶液pH值为1.2、搅拌速度为200 r/min、反应时间为6 min、C_(NaCl)为75 g/L、XP204为0.75的条件下,钪、铁的单级萃取率和β(Sc/Fe)分别为99.1%、9.4%和1061.2,钪与铁的分离效果较好。Sc─O振动吸收峰的形成有利于P204萃取赤泥酸浸液中的钪。通过向赤泥浸出液中添加NaCl,溶液中铁离子会形成[FeCln]^(3−n)络合物,增加氯离子浓度,络合物中n值升高,[FeCln]^(3−n)的价态降低,从而抑制了P204萃取浸出液中的铁。依据McCabe-Thiele图谱进行了三级逆流萃取实验,该反应的吉布斯自由能变为−5.93 kJ/mol,焓变为23.45 kJ/mol,熵变为98.54 J/(mol·K),表明该过程可自发进行且为吸热反应,适当增加反应温度有利于钪的萃取回收。