磷酸三丁酯体系萃取分离磷酸中氟化物机理

摘要

湿法磷酸生产过程中,磷矿中伴生的氟杂质会进入浸取液,严重影响磷酸产品的质量.以磷酸三丁酯(TBP)作为脱氟的萃取剂,分别以磺化煤油(简称煤油)、异戊醇、二异丙醚作为稀释剂,依据量子化学计算、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振氟谱(19F-NMR)、萃合物组成分析探讨了萃取机理,考察了氟元素不同赋存形态对萃取脱氟效果的影响.结果表明:TBP中P=O双键中的氧与HF发生氢键缔合作用实现萃取氟,异戊醇和二异丙醚中的氧与HF发生一般的氢键作用,实现协同萃氟的作用;有机相中氟化物存在形式主要为HF·TBP,在煤油、异戊醇和二异丙醚溶剂环境中的萃合物组成分别为:0.9HF·TBP、1.4HF·TBP和1.6HF·TBP;TBP可有效萃取磷酸中的F?、CaF+、MgF+、FeFx3?x(x为1～6),但不适用于脱除磷酸中的SiF62?、AlFx3?x.