DEHPA萃取

DEHPA是一种常用的有机磷酸萃取剂,被广泛应用于钴、镍、铀、稀土等金属的萃取。以下是DEHPA萃取法的基本原理、应用特点及典型工艺流程:

基本原理

DEHPA萃取的基本原理是络合反应 ,DEHPA分子含有一个磷原子,其上四个氧原子可以作为配位点与金属离子形成稳定的水溶性络合物。DEHPA与金属离子形成的络合物具有较高的电荷密度和较大的体积,有利于从水相迁移到有机相。DEHPA与金属离子形成的络合物在有机相(如煤油、磺化煤油等)和水相之间发生分配。由于络合物在有机相中的溶解度远大于其在水相中的溶解度,因此在适当的条件下,金属离子会优先被转移到有机相中。分配系数(D)反映了金属离子在两相之间的相对分布。

应用特点

  1. 高选择性:DEHPA对特定金属离子具有良好的选择性,通过调整pH、盐浓度、DEHPA浓度、温度等条件,可以实现金属间的有效分离。

  2. 化学稳定性好:DEHPA在广泛的pH范围内稳定,不易被氧化或水解,对酸、碱、盐、氧化剂、还原剂等具有良好的耐受性。

  3. 易于再生与循环使用:DEHPA与金属离子形成的络合物可以通过反萃、洗涤等步骤从有机相中释放出来,再生后的DEHPA可以重复使用,降低处理成本和环境影响。

典型工艺流程

  1. 预处理:对含金属离子的溶液进行必要的预处理,如中和、除杂、调pH等,以适应DEHPA萃取的条件。

  2. 混合与萃取:将预处理后的溶液与DEHPA有机相在混合槽中充分混合,通过络合反应使金属离子转移到有机相。混合过程可以采用静态混合、动态混合(如搅拌)或离心混合等方式。

  3. 相分离:混合后的有机相与水相通过静置、澄清、离心等方法进行分离,得到含金属离子的有机相(萃取液)和净化后的水相(萃余液)。

  4. 反萃取与金属回收:将萃取液与适当的反萃剂(如硫酸、盐酸等)在反萃槽中混合,使金属离子从有机相反转移到水相中。反萃后的水相经进一步处理(如沉淀、电解等)回收金属,有机相则返回萃取系统再生。

  5. DEHPA再生与循环:反萃后的有机相经过洗涤、脱水等步骤,去除残余的金属离子和杂质,再生后的DEHPA再次用于萃取过程。


DEHPA萃取法以其高选择性、化学稳定性好、易于再生等特点,在金属离子分离与回收中发挥着重要作用。通过优化工艺条件和设备设计,可以实现对含钴、镍等金属废水或矿石浸出液的有效处理和资源化利用。


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