一种高铁溶液P507萃取除铁过程的研究

赵丽萍

（金川集团股份有限公司镍冶炼厂，甘肃 金昌 737100）

1 P507萃取原理

P507萃取剂的化学名称为2-乙基己基膦酸单2-乙基己基酯，分子量306.4，密度0.93g/cm3，淡黄色透明油状液体。溶于乙醇、丙酮等有机溶剂，不溶于水，燃点228℃，简写为HR。其结构式如下：

P507在溶液体系的萃取过程的实质就是金属阳离子（Men+）与H+的置换，金属阳离子从溶液中的转入有机溶剂中形成P507金属盐。

化学反应方程式为：Men++n（HR）=MeRn+nH+。

P507是酸性萃取剂，在萃取过程中会不断释放出H+，在进行萃取反应时，需先将P507转化为金属盐，反应方程式：HR+NaOH=NaR+H2O。

萃取过程的反应方程式为：nNaR+Men+=MeRn+nNa+。

反萃取过程的化学反应方程式：MeRn+nH+=Men++n（HR）。

图1 不同pH值下P507萃取金属的顺序

从图中看出，不同pH值下P507萃取金属顺序为Fe3+＞Zn2+＞Mn2+≈Ca2+≈Cu2+＞Co2+＞Mg2+＞Ni2+，在pH值为2.0～2.5时，理论上可以实现镍与铁的分离。

2 萃取过程

萃取反应时的溶液为含镍物料的浸出液，溶液成分如表1所示。

表1 元素含量

2.1 试验过程与极差分析

表2 萃取L9（34）正交试验因子水平对应表

表3 萃取正交试验安排及试验结果

从表4极差R的大小顺序可排出影响因素的主次为：A→D→B→C。即萃取试验的影响因素主要为O/A，其次为逆流萃取级数，再次为pH值，反应时间对萃取率的影响因素最小。由表4各因子综合平均值的最大值试验数据可知，萃取试验的最佳工艺条件组合为：A3B3C2D3。即采用上述表中的最优条件进行P507萃取过程，铁的萃取率能达99.99%。

表4 萃取正交试验数据分析

2.2 萃取试验结果与讨论

在正交实验基础上，对影响铁萃取率的四个因素进行了单因素实验，以进一步提高铁的萃取率。试验结果见图2。……