P204萃取稀土分配比的测定及分配比与pH值的关系
P204对Sc3+Fe3+和Al3+萃取
P204对Sc3+、Fe3+和Al3+萃取过程的基础研究摘要为了研究萃取剂P204在不同条件下对Sc3+、Fe3+和Al3+萃取分离效果，试验以磺化煤油为稀释剂，按照一定比例配制含有萃取剂P204和添加剂TBP的有机溶剂，对含有Sc3+、Fe3+和Al3+的混合溶液进行萃取实验。
本实验考察了时间、萃取酸度、P204-TBP-煤油体系不同P204含量、相比等条件对萃取液的影响，通过分析萃取过程对有价元素选择性分离规律的研究。
在萃取液酸度为0.1mol/L，萃取相比为1∶10，萃取有机相为6%P204+4%TBP+90%煤油的条件下，可达ηSc=99.69%，，DSc=2386 ，βSc/Fe=8685，βSc/Al=17146。
为湿法冶金提取有价元素提供提供帮助。
关键词：萃取和反萃；萃取率；P204；分离系数1 试验方案本实验以磺化煤油为稀释剂，按照一定比例配制含有萃取剂P204（磷酸二异辛酯C16H35O4P）和添加剂TBP的有机溶剂，置于分液漏斗当中，在相比O/A=1:10的情况下，向分液漏斗中加入含有Sc3+、Fe3+和Al3+的混合溶液（萃取原液钪离子浓度16.2906 mg/L，铁离子浓度59.8 mg/L，铝离子浓度91.9 mg/L。
），使用多用振荡器振荡至设定的时间后取下，静置、分层，放出下层萃余液，测量其中钪、铁、铝的含量，与萃取之前进行比较，进而得出Sc3+、Fe3+和Al3+的萃取率、分配比和分离系数。
本实验考察了时间、萃取酸度、P204-TBP-煤油体系不同P204含量、相比等条件对萃取液的影响，通过分析萃取过程对有价元素选择性分离规律的研究，确定适合的萃取工艺条件。
2 试验结果2.1. 萃取平衡时间的测定利用25%P204+4%TBP+煤油的均匀混合物，在室温下，取一定量的将含钪溶液用硫酸调节酸度至1mol/L，取一定量原料液放入分液漏斗中，按相比O/A=1∶10，加入萃取有机相后将分液漏斗放在振荡器上振荡，10 min即达到萃取平衡。
稀土萃取工考试高级试卷（上）
稀⼟萃取⼯考试⾼级试卷（上）58.>密度最⼤的⾦属是。
答案：锇（Os）59.>硬度最⼤的天然物质是。
答案：⾦刚⽯60.>化学性质最稳定的⾦属是。
答案：⾦（Au）61.>按体积计算，空⽓中体积最多的⽓体是。
答案：氮⽓（N2）、62.>硬度最⼤的⾦属是。
答案：铬（Cr）63.>密度最⼩的⾦属是。
答案：锂（Li）64.>宇宙中含量（原⼦的摩尔百分数）最⾼的两种元素是。
答案：H、He65.>地壳中含量（质量百分数）最⾼的两种元素是。
答案：O 、Si66.>⼈体中含量（质量百分数）最⾼的两种元素是。
答案：O 、C67.>稀⼟元素中唯⼀的天然放射性元素是。
答案：Po(钜)68.>稀⼟元素中唯⼀能存在于溶液中的+4价离⼦是 .答案：Ce4+69.>由于镧系收缩的影响,同期表镧系以后的元素的原⼦半径和离⼦半径与第五周期的同族元素的原⼦半径和离⼦半径⾮常接近.答案：Hf Ta W 、 Zr Nb Mo70.>Pb的最⾼正化合价为价，⽽常见的化合价为+2价，这种现象是由造成的。
答案：+4、惰性电⼦对效应71.>硫酸焙烧包头矿较为常⽤的⽅法有：。
答案：低温焙烧和⾼温焙烧72.>被萃取的物质是。
答案：先溶于⽔相后来被有机相萃取过去的物质73.>萃余液是指。
答案：萃取分层后的⽔相称为萃余⽔相--萃余液74.>还原三价铕的⽅法有：。
答案：⾦属还原法和电解还原法75.>萃合物是指。
答案：萃取剂与被萃物结合⽣成的化合物76.>电⼦云有确定的形状，d电⼦云是，有⽅向性问题。
答案：哑铃形对称77.>分析⽤氧⽓瓶外表颜⾊是。
答案：天蓝四、计算题（每题5分，共100分）1.>有20M3稀⼟浓度为300克/升，现需稀释到50克/升，问需加多少升⽔？答案：解：C1V1=C2V2 20×300=50V2 V2=300×20/50=120M3120-20=100M3答：需加100M3的⽔2.>请配制3M3，2.5N的化选酸溶液，需9N盐酸多少升加⽔多少升？答案：解：根据质量定律V1N1=V2N2 3×2.5=9N2 V2=3×2.5/9=833（升）V⽔=V-V2=3-0.833=2167（升）答：需9N盐酸833升，加⽔2167升。
硫酸镍分离除杂工艺概述
镍溶液除杂工艺研究进展周晴摘要：针对目前的硫酸镍、氯化镍等镍盐产品标准对镍盐中杂质含量提出了更严格的要求。
以及公司现有工艺对产品中的Cu，Fe，Zn，Ca，Mg，Mn处理不够理想，现介绍国内外镍溶些液中出除去这些杂质的方法和研究现状，并指出今后的发展趋势。
关键词：硫酸镍除杂沉淀溶剂萃取2009年，新的硫酸镍和氯化镍产品标准[1]相继颁布。
硫酸镍新标准取消了原Ｉ类产品合格品等级，对镍、钴、铁、铜、铅、钙、镁及水不溶物的含量进行了调整，增加了钠、锰、镉、汞、铬的指标，删除了硝酸盐、铵沉淀物、氨、氯化物４项指标。
电镀用氯化镍新标准对镍、钴、锌、铁、铜、铅、镉、砷和水不溶物指标也进行了调整，增设了汞、锰2项指标。
新的标准增加了对杂质种类的要求，对杂质含量要求也更加严格，如电镀用硫酸镍，新增了对钠的含量要求，对钙镁的含量也明确给出了限值。
因而对镍溶液除杂工艺也提出了更高要求。
结合镍溶液中常见金属杂质离子的情况，概括了从镍溶液（主要是硫酸镍溶液）中去除杂质离子的方法，并分析了今后的发展趋势。
一、溶剂萃取法除杂工艺溶剂萃取法，作为有色金属分离、提取的一种重要的手段和方法，它具有操作连续化、杂质分离完全、产品质量稳定、金属回收率高、传质速度快、对环境的污染小等优点，是较为理想的净化手段，目前，在有色金属的生产过程中正日益受到人们的重视，其应用领域也正在日益扩大。
因此在硫酸镍的生产工艺上溶剂萃取法也得到了广泛的应用。
硫酸镍除杂常用萃取剂有：P204，P507，除铜萃取剂，Lix84I，N902等现主要以P204和P507的作用机理及分离效果做个论述1.1 P204萃取剂简介P204 的代表产品二-(2- 乙基已基)磷酸是一种烷基磷酸萃取剂，其分子式简式为HR2PO4，它相当于国外的D2EHPA。
P2O4 从20 世纪70 年代开始广泛应用于稀土分离和有色金属冶金中的分离提取，它对钴和铁以及其他杂质元素有着优良的萃取能力，用得较多的是从硫酸溶液中分离铁、铜、锌。
硫酸镍分离除杂工艺概述
镍溶液除杂工艺研究进展周晴摘要：针对目前的硫酸镍、氯化镍等镍盐产品标准对镍盐中杂质含量提出了更严格的要求。
以及公司现有工艺对产品中的Cu, Fe，Zn，Ca，Mg，Mn处理不够理想，现介绍国内外镍溶些液中出除去这些杂质的方法和研究现状，并指出今后的发展趋势。
关键词：硫酸镍除杂沉淀溶剂萃取2009年，新的硫酸镍和氯化镍产品标准[1相继颁布。
硫酸镍新标准取消了原1类产品合格品等级，对银、钻、铁、铜、铅、钙、镁及水不溶物的含量进行了调整，增加了钠、镒、镉、汞、铭的指标，删除了硝酸盐、铵沉淀物、氨、氯化物4项指标。
电镀用氯化镍新标准对银、钻、锌、铁、铜、铅、镉、砷和水不溶物指标也进行了调整，增设了汞、镒2项指标。
新的标准增加了对杂质种类的要求，对杂质含量要求也更加严格，如电镀用硫酸镍，新增了对钠的含量要求，对钙镁的含量也明确给出了限值。
因而对镍溶液除杂工艺也提出了更高要求。
结合镍溶液中常见金属杂质离子的情况，概括了从镍溶液（主要是硫酸镍溶液）中去除杂质离子的方法，并分析了今后的发展趋势。
一、溶剂萃取法除杂工艺溶剂萃取法，作为有色金属分离、提取的一种重要的手段和方法，它具有操作连续化、杂质分离完全、产品质量稳定、金属回收率高、传质速度快、对环境的污染小等优点，是较为理想的净化手段，目前，在有色金属的生产过程中正日益受到人们的重视，其应用领域也正在日益扩大。
因此在硫酸镍的生产工艺上溶剂萃取法也得到了广泛的应用。
硫酸镍除杂常用萃取剂有：P204, P507,除铜萃取剂，Lix84I, N902等现主要以P204和P507的作用机理及分离效果做个论述1.1P204萃取剂简介P204的代表产品二-（2-乙基已基）磷酸是一种烷基磷酸萃取剂，其分子式简式为HR2PO4, 它相当于国外的D2EHPA。
P2O4从20世纪70年代开始广泛应用于稀土分离和有色金属冶金中的分离提取，它对钻和铁以及其他杂质元素有着优良的萃取能力，用得较多的是从硫酸溶液中分离铁、铜、锌。
稀土化学9
图9-5回流萃取流程
（6）萃取比（E）： 串级萃取时，有机相中某组分的质量流量 与水相中该组分的质量流量之比称为该 组分的萃取比。即有机相中被萃物的重 量与平衡水相中该被萃物的重量之比， 它等于分配比与流比的乘积。
（7）萃取率（q）： 萃入有机相中的某组分重量与料液中该组 分总重量之比的百分数。
图9-2错流萃取流程
2）顺流萃取： 有机相和水相同向流动，没有分离效果， 仅对水相被萃组分起富集作用。
3）逆流萃取： 水相料液和空白有机相分别从萃取器两端 流入，以相向流动方式经多次混合分层 完成萃取过程的串级萃取（图9-3）。 其特点：是在分离系数不大的条件下可 获得纯的难萃组分B，有机相耗量较小， 但B的回收率不很高。
1）错流萃取： 料液和有机相同时进入第一级，以后各级 的萃余液仍与新有机相接触的串级萃取 （图9-2）。 其特点：是当分离系数β很大时可获得纯 的难萃组分B ，但难萃组分回收率低，有 机相耗量大，生产中不常用。图中B表示难 萃组分， F为水相料液，S为空白有机相， xi、yi分别表示第 i级萃余液和萃取液。
所用的萃取剂为含氮和含氧的有机化合物。 含氮萃取剂为胺类萃取剂，含氧萃取剂 主要为中性碳氧化合物（如醇、醚、醛、 酮、酯等）和中性磷氧化合物（如三烷 基磷酸等）。 萃取稀土元素时常用的萃取剂为胺类萃取 剂中的季胺盐，如N263等。
表9-3镨钕P204-氯化物或硝酸盐体系中的分配比和分离系数
表9-4 P204萃取钕／钐的分离系数
Байду номын сангаас
酸性磷氧萃取剂在煤油、烷烃、环烷 烃、芳烃等非极性溶剂中呈二聚物存在。 在极性溶剂（如乙酸）中以单体形态存 在。 工业生产中萃取工艺常在室温条件下 进行，但分配比和分离系数与温度有关， 多数条件下，分配比随温度升高而下降 （表9-5）
P204-LA-H_3cit络合体系萃取分离轻稀土元素的研究
P204-LA-H_3cit络合体系萃取分离轻稀土元素的研究稀土是不可再生的重要战略资源,在高新技术材料应用中具有不可替代的重要作用,随着高新技术应用领域对稀土材料需求量的快速增长,刺激了稀土生产规模的不断扩大。
目前工业上单一稀土分离主要采用以P507为主体萃取剂的溶剂萃取工艺,由于该体系存在氨氮皂化废水量大和酸碱消耗高而造成生产成本增高和环境污染问题,因此开发一种绿色环保的萃取分离技术势在必行。
针对上述问题,本文研究了乳酸(LA)和柠檬酸(H3cit)协同络合作用下非皂化P204萃取分离轻稀土元素的新工艺路线,文中以La、Ce、Pr、Nd为研究对象,研究了P2O4-REC13-LA和P204-RECl3-LA-H3cit两种体系中萃取稀土的过程及机理,并讨论了络合剂的回收问题,其研究结果可为萃取分离稀土清洁工艺的开发提供理论基础。
采用紫外-可见分光光度法和红外光谱法对REC13-LA-H3cit体系的水溶液进行了研究,发现REC13-LA水溶液中稀土离子与乳酸根同时生成了1：1和1：2型配合物,即RE(Lac)2+和RE(Lac)2+; REC13-LA-H3cit三元体系中主要存在RE(Lac)2+, RE(H2cit)2+和RE(Lac)(H2cit)+配合物,并推测了以羧基氧桥式双齿配位的RE(Lac)(H2cit)+配合物的结构。
研究了P2O4-REC13-LA和P2O4-RECl3-LA-H3cit两种体系中萃取稀土的萃取参数,其中P2O4-REC13-LA体系实验结果表明：稀土分配比随水相平衡酸度升高而下降,相同料液酸度条件下,其分配比随络合剂乳酸浓度增加而提高；在料液pH为3.50和乳酸浓度为0.60mol/L时,Ce/La、Pr/Ce、Nd/Pr的分离系数分别为3.42、2.04和1.60,与皂化P507体系结果相当；P204的最大萃取饱和容量达到28.85g/L,与工业萃取中皂化P507的萃取容量相近。
皂化P_204_微乳液膜萃取分离钒铁的研究
收稿日期:2007 12 24作者简介:陈兴龙(1961-),男,湖南长沙人,高级工程师,硕士.第2卷 第2期材 料 研 究 与 应 用V o1 2,N o 22008年6月M A T ERIA L S RESEA RCH A ND AP PL ICAT IONJun 2008文章编号:1673 9981(2008)02 0137 04皂化P 204微乳液膜萃取分离钒铁的研究陈兴龙1,朱火清1,吴海鹰1,李桂英1,吴美斌2,刘天平1(1 广州有色金属研究院,广东广州 510650;2 陕西五州矿业有限公司,陕西柞水 710048)摘 要:简要地介绍了皂化P 204微乳液萃取硫酸介质中钒(IV )的反应机理,研究了萃原液pH 、P 204浓度、萃取时间和相比对钒铁萃取率及其分离系数的影响.实验结果表明,P 204皂化微乳液萃取剂不仅热力学稳定性好,而且对钒铁萃取分离的效果也较好,对钒的单级萃取率达98%以上.关键词:皂化;微乳液;钒铁分离;分离系数中图分类号:TF111 3 文献标识码:A用湿法工艺生产五氧化二钒时,因用硫酸直接浸出,所以铁成为浸出上清液中最主要的杂质元素.传统工艺通常是以10%P 204+5%T BP+85%磺化煤油溶液为萃取剂,经七级逆流萃取达到钒铁分离的目的[1].生产实践证明,该工艺虽有许多优点,但也存在一些问题.如V 2O 5单级萃取率较低,仅50%~65%,需要七级萃取才能达到生产要求,而在七级萃取的过程中有机相与水相因接触时间长,导致有机相损耗过大及较多的铁进入有机相,影响钒铁的分离效果,从而使V 2O 5产品中铁含量偏高(w (Fe)>0 5%),达不到国家标准GB3283 87的要求.以皂化P 204和T BP 的磺化煤油或260号溶剂油微乳液为萃取剂[2],在合适的条件下可以大幅度提高钒的萃取率,而铁的萃取率较低,从而可提高钒铁分离的效果.1实验原理两种金属能否萃取分离取决于它们的分离系数.对于钒和铁来说,只有钒铁分离系数 =D V 2O 5/D Fe 很大或很小时,钒铁才容易分离[3].在某钒矿的硫酸浸出上清液中,钒主要以VO 2+形式存在,铁以Fe 3+和Fe 2+形式共存.由于一般先用铁屑或硫代硫酸钠还原上清液中的高价铁,所以萃原液中大部分铁为Fe 2+,几乎没有Fe 3+.P 204萃取Fe 3+的能力较强,但几乎不萃取Fe 2+,因此总铁的萃取率很低.铁的分配比很小,因此决定钒铁分离系数大小的主要因素是V 2O 5的分配比.未皂化的P 204在非极性溶剂中通常以二聚体H 2A 2形式存在,用P 204萃取钒的机理可表示为:V O 2+(a)+2H 2A 2(o)VO(H A 2)2(o)+2H +(a)(1)该萃取反应只是简单的阳离子交换反应,V O 2+将P 204二聚体中的氢置换出来.随着萃取的进行,整个萃取体系的pH 值不断降低,平衡向不利于萃取反应的方向移动,从而使钒的萃取率逐级降低,最终导致钒铁的分离效果不佳.皂化后的P 204微乳液的萃取称为反胶团溶剂萃取(RMSE)[4],也称为微乳液膜萃取.皂化后,P 204二聚体被打开,如用氢氧化钠皂化,就生成了二异辛基磷酸钠.这是一种典型的阴离子表面活性剂,不需要任何助表面活性剂就可形成热力学稳定的微乳液膜,不会因颗粒聚结而导致相分离.这种类型的微乳液具有极低的界面张力,分散相粒径处于纳米尺寸范围,比表面积大,传质速率快,而且微乳液的形成和破乳都比较容易[5].当用P 204微乳液萃取时,酸性萃原液中的VO 2+就会与微乳液中的Na +A -发生离子交换反应,生成稳定的P 204螯合物(VOA 2),并进入有机相.由于此螯合物不再具有离子缔合的作用和表面活性剂的结构,因此导致微乳液膜破乳.膜相中的微量碱性水进入水相,可中和萃取产生的H +,使整个萃取体系的pH 值变化不大,V 2O 5的单级萃取率最高可达99%以上,保证了P 204对钒的萃取效果.而P 204皂化前后对铁萃取率的影响不大,因此钒铁分离系数大幅度提高.皂化P 204微乳液萃取钒的机理可表示为:反应(2)是萃取的主要反应,没有H +生成.由于皂化率一般控制在80%以下,萃取也会按反应(3)进行,置换出的H +被皂化体系释放出的OH -中和,使萃取体系的pH 保持稳定.2 实验结果与分析2 1 萃原液pH 的影响在钒矿现场取已经还原好的上清液,其电位为-200~-250mV,pH 0 95.在室温,用氢氧化钠溶液(w =20%)调整萃原液的pH ,以皂化微乳液(10%P 204+5%TBP+85%磺化煤油)为萃取剂,相比V (o ) V (a)=1 1 5,单级萃取7min,试验结果如图1所示.图1 萃原液pH 对钒铁萃取率的影响F i g 1 Effect s o f aqueous pH value o n the ex tractio n rateand sepa ratio n co eff icient of vanadium and iro n由图1可知,当萃原液pH <2 0时,随萃原液pH 升高,V 2O 5萃取率大幅度提高,Fe 萃取率缓缓下降;当萃原液pH >2 0时,Fe 萃取率呈上升趋势;当pH = 2.2时,V 2O 5萃取率达97%,钒铁分离系数最高;当pH =2 3时,Fe 萃取率升至26 67%,V 2O 5萃取率为98 56%,二者的差距缩小.因此,萃原液pH 不能过高,合适的pH 为2 1~2 3.2 2 皂化P 204微乳液浓度的影响配制P 204含量不同的260号溶剂油有机相,按V (P 204) V (TBP)=2 1添加TBP,并用氢氧化钠溶液(w =20%)将其皂化至清亮透明.萃原液pH =2 3,V 2O 5和Fe 的含量分别为3 4,2 6g/L.在室温、相比V (o) V (a)=1 1 5及单级萃取7min 的条件下,皂化P 204的体积浓度对钒铁萃取分离的影响如图2所示.由图2可知,当 (P 204)<15%时,随皂化P 204体积浓度升高,V 2O 5萃取率升高,Fe 的萃取率缓慢升高,钒铁分离系数升高;当 (P 204)=15%时,钒铁分离系数达到最大值;当 (P 204)>15%时,随P 204体积浓度升高,V 2O 5萃取率变化不大,而铁的萃取率缓缓升高,钒铁分离系数呈下降趋势.综合考虑各种因素,P 204体积浓度为15%较合适.图2 P 204体积浓度对钒铁萃取率和分离系数的影响Fig 2 Effects of volume concentr ation of P 204on the ex tractionrate and separation coefficient of vanadium and iron2 3 萃取时间的影响萃原液pH =2.29,V 2O 5和Fe 的含量分别为138材 料 研 究 与 应 用2008图3 萃取时间对钒铁萃取率和分离系数的影响F i g 3 Effect s o f ext raction time o n ex tr action rate and separation co efficient of v anadium and ir on3 44g/L和2 25g/L,以10%P204+5%TBP+260号溶剂油的皂化微乳液为萃取剂,在室温和相比V(o) V(a)=1 1的条件下,萃取时间对钒铁萃取分离的影响如图3所示.由图3可知,随萃取时间延长,V2O5萃取率缓慢上升,Fe萃取率上升幅度很小,而钒铁分离系数上升幅度较大.当萃取时间达7min时,V2O5萃取率达98 56%,Fe萃取率达26 67%,如果继续延长萃取时间势必会影响钒铁的分离效果.因此,萃取时间最好不要超过7m in.2 4 相比的影响以30%P204+10%T BP+磺化煤油的皂化微乳液为萃取剂,在室温、萃取时间5min的条件下,相比对V2O5萃取率影响的试验结果,列于表1.由表1可知,随有机相所占比例增加,V2O5萃取率提高.当相比V(o) V(a)=2 1时,V2O5萃取率高达99 88%,但萃余液的pH达4 9,导致第三相物生成,使分相困难.试验中发现,萃余液的pH高时,在油相与水相之间会产生大量的絮状物, 12h后仍不能完全分相.而相比V(o) V(a)控制在1 (1~2)范围时,在1min内就可完全分相,两相清亮透明,没有第三相物出现.综合考虑各因素,相比V(o) V(a)控制在1 (1~1 5)较合适.表1 相比对V2O5萃取率的影响Table1 R elations hip between phase rati o and extracti on rate of V2O5编号萃原液(V2O5)/(g L-1)pH萃余液(V2O5)/(g L-1)pH萃取时间/m in相比V(o) V(a)V2O5萃取率/%15 6812 20 33882 351 294 04 25 6812 20 19162 551 1 596 63 35 6812 20 06842 951 198 80 45 6812 20 01374 151 5 199 76 55 6812 20 00684 952 199 882.5 反萃和沉钒经皂化微乳液萃取的负载有机相,其反萃和沉钒工艺与传统工艺一样.控制反萃流比V(o) V(a)为(15~20) 1,接触相比V(o) V(a)=2 1,反萃温度40 左右,接触时间10min,用1 5mol/ L硫酸进行五级逆流反萃[6],结果表明:反萃率接近100%,反萃水相V2O5含量为70~120g/L,铁含量低于0 15g/L.将反水温度升至60 ,加入适量200g/L氯酸钠溶液,控制氧化还原电位为(-1000 100)mV,保温1h.然后用氨水调节pH为0 6~ 0 8,搅拌半小时,将温度升至95 ,保温沉钒2h,过滤后可得到粗产品红钒.将红钒洗涤后置于氧化气氛中,在500~550 热解脱氨2~4h,可获得橙红色粉状精钒.试验证明,皂化微乳液萃取工艺的反水铁浓度比传统工艺低很多.用该工艺制备的五氧化二钒产品指标(质量分数,%) V2O598 89,Fe 0 12,达到了国家标准GB3283 87的要求.3 结 论利用微乳液膜萃取法的原理,以10%P204和5% TBP磺化煤油(或260号溶剂油)的皂化微乳液为139第2卷 第2期 陈兴龙,等:皂化P204微乳液膜萃取分离钒铁的研究萃取剂,控制萃原液pH为2 1~2 3,在相比V(o) V(a)为1 (1~1 5)时,单级萃取7m in可以得到令人满意的钒铁萃取分离效果.用该工艺生产的五氧化二钒纯度较高,Fe含量0 12%,达到了国家有关质量标准.用微乳液膜萃取分离金属的效率高,选择性强,在金属的萃取分离中有着广阔的应用前景.参考文献:[1]鲁兆伶.用酸法从石煤中提取五氧化二钒的试验研究与工业实践[J].湿法冶金,2002,21(4):175 183.[2]曾平,雷昱,王桂清,等.N H3 H2O皂化P204/煤油体系微乳液(反向胶束)的溶水性能及其对V( )的萃取研究[J].膜科学与技术,1988,18(5):19 23.[3]马荣骏.溶剂萃取在湿法冶金中的应用[M].北京:冶金工业出版社,1979.[4]马荣骏,罗电宏.溶剂萃取的新进展及其在新世纪中的发展方向[J].矿冶工程,2001,21(3):6 11.[5]周富荣,张琦,巴丽平.皂化P204微乳液膜处理含锌废水的研究[J].水处理技术,2007,33(6):63 66.[6]李晓健.酸浸 萃取工艺在石煤提钒工业中的设计与应用[J].湖南有色金属,2000,16(3):21 23.Study on extraction separation of vanadium and iron withP204kerosene microemulsion system saponifiedCH EN G Xing lo ng1,ZH U H uo qing1,WU Hai ying1,L I Gui y ing1,W U M ei bin2,L IU T ian ping1(1 Guangz ho u Resear ch I ns titute o f N on f er r ous Metals,Guangz hou510650,China;2.S hanx i W uz hou M ining Co.L td.,Zhashui710048,China)Abstract:T he mechanism o f ex tracting v anadium in solution o f sulfur ic acid w as simply investigated w ith P204kero sene micr oem ulsion sy stem saponified.T he influences o f aqueous pH value,P204concentratio n, ex traction time and phase ratio w er e studied compared w ith the classical ex traction technolog y of P204for vanadium.T he ex perimental results show ed that microemulsion liquid membrane ex hibited several advan tages including good stability,higher ex traction ratio for vanadium and higher efficiency of separation of vanadium and iron.The percentage ex tr actio n of vanadium reached as high as98%.Key words:saponification;m icroemulsio n;separ ation o f vanadium and iron;separation co efficient140材 料 研 究 与 应 用2008。
P204萃取铁离子机理研究
P204萃取铁离子机理研究Fe(SO)溶液中摘要：本文主要研究了磷酸二（2-乙基己基）酯(D2EHPA，工业名称P204)萃取243Fe3+的工艺条件及磷酸二（2-乙基己基）酯(D2EHPA)萃取Fe3+的萃合物形态。
通过实验，分析了pH 值、萃取最大值、震荡时间、P204含量、溶液中阴离子含量对萃取的影响。
然后通过不饱和萃取及饱和萃取得出两种产物，再将其经过分析仪器分析其结构，并与MINTEQ软件得出的结果相验证。
关键词: P204，Fe3+，萃取P204 extraction mechanism of ironABSTRACT:This article has mainly studied the phosphoric acid two (2- ethyl hexyl) the ester (D2EHPA,Fe technological conditions and the phosphoric acid two (2- industry name P204) in the extract solution the 3+Fe gathering gathers the shape. through the experiment, has ethyl hexyl) the ester (D2EHPA) extract 3+analyzed in the pH value, the extract maximum value, the shake time, the P204 content, the solution the anion content to the extract the influence. Then obtains two products through not the saturated extract and the saturated extract, analyzes again it after the analytic instrument the structure.Fe，extraction，P204KEY WORDS:3+1.前言物质由一相转移到另一相，是一个从溶液中或其它共存组分中分离有用组分的最基本过程。
P_204_P_50_7_H_2SO_4体系萃取稀土元素的研究
P204 P507 H2SO4体系萃取稀土元素的研究李建宁,黄小卫*,朱兆武,龙志奇,彭新林,崔大立(北京有色金属研究总院稀土材料国家工程研究中心,有研稀土新材料股份有限公司,北京100088)摘要:对P204与P507混合萃取剂在硫酸介质中萃取分离Nd和Sm的行为进行了研究。
重点考察了在硫酸介质中,P204添加一定量P507对稀土萃取能力、反萃性能以及Nd Sm分离效果的影响。
测定了不同比例的混合有机相在不同平衡酸度下的Nd,Sm分配比以及协同系数,并得到了相应条件下的Sm Nd分离系数。
试验结果表明,P204与P507混合体系在硫酸介质中萃取分离Nd,Sm时存在不同程度的正协同效应。
关键词:P204;P507;硫酸介质;协同萃取;Sm;N d;稀土中图分类号:O614 3 文献标识码:A 文章编号:1000-4343(2007)01-0055-04我国是稀土资源大国,其中包头混合稀土矿是我国第一大稀土矿,占我国稀土总储量的90%以上,世界总储量的约30%,是世界上第一大轻稀土矿。
目前,90%的包头稀土精矿均采用第三代硫酸法处理工艺[1,2]。
由其得到的硫酸稀土溶液一般采用两种流程提取稀土。
一种流程是碳铵沉淀转型,再经过盐酸溶解得到氯化稀土溶液后采用皂化P507萃取分离。
在这一流程中,由于碳铵沉淀工序产生大量的氨氮废水(约40m3废水 吨精矿),处理和回收都很困难,由此产生的环境污染问题已经引起了有关部门的高度重视,并加强了整治力度。
包头一些污染严重的稀土冶炼分离企业已被相继关停,勒令进行环保治理;因此,该流程已不能满足环保的要求。
另一种流程是直接用非皂化的P204对硫酸稀土料液进行钕钐萃取分离。
此流程不产生氨氮废水,化工材料消耗低,工艺简单连续,稀土回收率高。
但是为防止P204在低酸下的乳化,需将硫酸稀土料液酸度调到0.2[H+]mol L-1,造成萃余液酸度高,消耗大量中和剂。
另外,含中重稀土P204的反萃困难,反萃液余酸高。
P204与N235协同萃取钕的研究
doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2015.03.010P204与N235协同萃取钕的研究常宏涛1,2，季尚军1,2，李梅1,2，柳召刚1,2，张称心1,2（1.内蒙古科技大学材料与冶金学院，内蒙古包头014010；2.内蒙古科技大学内蒙古自治区稀土现代冶金新技术与应用重点实验室，内蒙古包头014010）摘要：采用非皂化的酸性萃取剂P204和碱性萃取剂N235协同萃取钕。
研究了P204与N235的配比、萃取剂浓度、水相酸度、稀土浓度对P204与N235协同萃取钕的影响。
结果表明，当N235与P204以体积比6︰4、协同萃取剂与煤油的体积比1︰1、pH为3.0时协同萃取钕的效果最好，随着稀土料液浓度的增大，萃取量先增大后趋于平稳，并且最大饱和容量达28 g/L(REO)，大于P204单独萃取钕的饱和容量。
关键词：P204；N235；协同萃取；钕中图分类号：T845+.6 文献标志码：A 文章编号：1007-7545（2015）03-0000-00 Study on Synergistic Extraction of Neodymium by Mixtures of P204 and N235CHANG Hong-tao1,2, JI Shang-jun1,2, LI Mei1,2, LIU Zhao-gang1,2, ZHANG Cheng-xin1,2(1. School of Materials Science and Engineering Inner Mongolia University of Science and Technology, Baotou 014010,Inner Mongolia, China;2. Inner Mongolia Autonomous Universities, Key Laboratory of New Technologies of Modern Metallurgy andApplication of Rare Earth Materials, Baotou 014010, Inner Mongolia, China.)Abstract：Neodymium was synergistic extracted by unsaponifiable acidic extractant P204 and alkaline extraction N235. The effects of ratio of P204 and N235, extractant concentration, aqueous phase acidity, and rare earth concentration on synergistic extraction of neodymium were investigated. The results show that the optimum synergistic extraction is obtained under the conditions including volume ratio of N235 and P204 of 6︰4, volume ratio of synergistic extractant and kerosene of 1︰1, and pH value of 3.0. Extraction capacity first rises and then tend to maintain with increase of concentration of rare earth feed liquid. The maximum saturation capacity of neodymium is 28 g/L (REO) which is higher than that of individual extraction of P204.Key words: P204; N235; synergistic extraction; neodymium稀土是17种元素的总称，因其中的一种或几种元素作为添加剂使用，使得稀土元素的分离非常重要[1-2]。
P204萃取铁离子机理研究
P204萃取铁离子机理研究Fe(SO)溶液中摘要：本文主要研究了磷酸二（2-乙基己基）酯(D2EHPA，工业名称P204)萃取243Fe3+的工艺条件及磷酸二（2-乙基己基）酯(D2EHPA)萃取Fe3+的萃合物形态。
通过实验，分析了pH 值、萃取最大值、震荡时间、P204含量、溶液中阴离子含量对萃取的影响。
然后通过不饱和萃取及饱和萃取得出两种产物，再将其经过分析仪器分析其结构，并与MINTEQ软件得出的结果相验证。
关键词: P204，Fe3+，萃取P204 extraction mechanism of ironABSTRACT:This article has mainly studied the phosphoric acid two (2- ethyl hexyl) the ester (D2EHPA,Fe technological conditions and the phosphoric acid two (2- industry name P204) in the extract solution the 3+Fe gathering gathers the shape. through the experiment, has ethyl hexyl) the ester (D2EHPA) extract 3+analyzed in the pH value, the extract maximum value, the shake time, the P204 content, the solution the anion content to the extract the influence. Then obtains two products through not the saturated extract and the saturated extract, analyzes again it after the analytic instrument the structure.Fe，extraction，P204KEY WORDS:3+1.前言物质由一相转移到另一相，是一个从溶液中或其它共存组分中分离有用组分的最基本过程。
P204萃取除杂的设计施工与投产经验
P204萃取除杂的设计施工与投产经验郑明臻【摘要】本文总结了某大型设计项目P204萃取车间的设计、施工与投产经验,介绍了投产过程中遇到的问题及处理措施.【期刊名称】《有色冶金节能》【年(卷),期】2015(031)006【总页数】4页(P17-19,22)【关键词】P204;萃取;CaSO4·2H2O结晶【作者】郑明臻【作者单位】中国恩菲工程技术有限公司,北京100038【正文语种】中文【中图分类】TF803.2+5某大型设计项目，以非洲铜钴精矿、粗制钴盐、钴合金等为原料，生产电积铜、四氧化三钴、碳酸钴等产品。
笔者参与了该项目的可行性研究至施工图设计工作，现仅就P204萃取除杂(简称萃杂)的设计、施工服务及投产作一小结。
1.1 原液成分供萃取除杂的原液成分如表1所示。
1.2 萃、洗、反工艺与级数根据表1所示的萃杂原液成分，确定了包含皂化1级、转皂4级、萃取11级、洗涤6级、反铜锰4级的萃杂工艺流程，如图1示。
萃杂O∶A=1∶2，洗反O∶A≥2∶1。
1.3 环保对工艺的限制建设项目对环保要求十分严格：污水需达到零排放，生产废水必须处理达标，对水环境污染极为敏感的F-、Cl-限制更严。
基于此，萃杂原液中处于饱和浓度的Ca2+没有在萃杂前采用NaF化学沉淀法脱除；用于洗反的洗前液、反前液采用硫酸配制，而非盐酸，避免了Cl-给生产废水处理带来麻烦。
1.4 萃杂箱结构形式的确定依据P204萃取金属的萃取率-pH值关系图(图2)，溶液中的Ca2+将全部被萃取，后经洗、反生成CaSO4·2H2O结晶析出。
按项目的设计规模计算，每日产生的CaSO4·2H2O结晶量2.58 t。
初始析出的CaSO4·2H2O结晶流动性较好，沉于箱体底部，不难清除。
但随着时间的增长，会有部分CaSO4·2H2O结晶硬化板结，并与萃取箱的溢流堰口、管道口壁、搅拌叶轮片等粘结在一起，需人工敲、铲才能清除。
P2O4萃取实验报告分析
实验报告萃取从5月29日更换有机相开机后,发现锡总是不能萃取充分。
针对这一现象初步怀疑是P204出现问题。
因此针对不同产地的P204做了实验，来验证我们的想法是否真确。
6月2日实验名称：不同产地P204萃取实验。
实验目的：探讨不同产地P204对锡的萃取效果。
实验过程和条件：我们用的P204一共有两种，一种是奉兴（东川使用P204）生产，一种的上高（我们分厂使用P204）生产。
我们实验时用40%的P204和60%的煤油（煤油都是用东川拉过来的）配比。
以相比1:1，摇动时间3分钟进行萃取。
萃前液统一使用生产上的萃前液。
实验参数如下：结果讨论:从上面实验结果来看上高的P204对锡的萃取效果好一些，但是一组实验不能说明问题，因此还需多做几组。
6月3日为了进一步的确定是否是不同产地P204对锡萃取的影响我们又进行了几组实验，这次我们不仅做了不同产地，还考虑了搅拌时间，相比对萃取锡的影响。
实验名称：不同产地、不同搅拌时间、不同相比萃取实验。
实验目的：寻找锡难以萃取的原因。
实验过程和条件：我们分别使用上高和奉兴P204（40%）和同一种煤油（60%）配比，然后用同一种配比的有机相分别做了相比1:1摇动3分钟萃取；相比1:1，3分钟半萃取；以及相比2:1摇动3分钟萃取。
所用的萃前液是同一个。
实验参数如下：相比1:1，摇动时间3分钟实验数据：相比1:1，摇动时间3分钟半实验数据：相比2:1，摇动时间3分钟实验数据：结果讨论:从以上数据可以看出，不同产地的P204对锡的萃取基本是一样的，因此排除锡难萃是由产地不同的P204引起的。
后面改变萃取的时间，发现萃取效果基本一样，所以萃取时间也排除。
增大有机相，可以看出对铟的萃取效果变的更好，但是对锡的萃取仍然没有效果，因此也排除是相比的原因。
6月4日通过以上的实验我们仍然没能找出原因，对此我们有考虑到是否是不同浓度P204引起的，因此我们用不同产地、不同浓度的P204和煤油配比进行实验。
使用P204从甲基磺酸溶液中萃取铟的研究
使用P204从甲基磺酸溶液中萃取铟的研究何静;李杨刚;柳涛;廖方文;陈永明;杨声海【摘要】以粗铅电解后液的甲基磺酸溶液为原料,使用萃取剂P204从甲基磺酸溶液中萃取铟.考察萃取剂体积分数、水相组成、搅拌时间、温度、相比等因素对铟萃取率的影响,模拟理论级数的逆流萃取.研究结果表明:在萃取剂体积分数为55％,甲基磺酸浓度为0.52～1.04 mol/L,水相pH为0.5～2.0,搅拌时间为1.5 min,温度为20～30℃,水相和有机相体积比为4:1的最优条件下,铟的平均萃取率达到98％以上;经过2级逆流萃取,铟萃取率达到99％;通过斜率法和红外光谱技术得到萃合物的分子式及萃取反应式,证实P204中的羟基—OH参加成键,并与游离的铟离子发生取代反应.【期刊名称】《中南大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2019(050)006【总页数】6页(P1320-1325)【关键词】铟;甲基磺酸;萃取;机理【作者】何静;李杨刚;柳涛;廖方文;陈永明;杨声海【作者单位】中南大学冶金与环境学院,湖南长沙,410083;中南大学冶金与环境学院,湖南长沙,410083;中南大学冶金与环境学院,湖南长沙,410083;中南大学冶金与环境学院,湖南长沙,410083;中南大学冶金与环境学院,湖南长沙,410083;中南大学冶金与环境学院,湖南长沙,410083【正文语种】中文【中图分类】TF843.1铟作为一种高沸点、低熔点、耐腐蚀的高性能金属，在ITO 靶材、焊接、合金等方面都得到应用，其生产越来越被人们所重视[1-3]。
在自然界中，铟的独立矿物很少见，主要与铅锌等金属共存，因此，必须加强对铅锌等金属冶炼过程中铟的回收[4-7]。
在传统的铅锌湿法冶金工艺中，由于杂质含量高，铅金属污染严重，粉尘和锌的混合导致铟的回收率低，提取难度增大[8-9]，因此，如何对高分散、低浓度的铟进行回收成为铅锌等冶炼企业需解决的关键问题之一。
P204盐酸体系萃取钪的基础研究
1998年 4月第19卷第2期东北大学学报(自然科学版)Journal of Northeastern U niversity(Natural Science)Apr.1998Vol 19,No.2 P204盐酸体系萃取钪的基础研究田彦文 翟玉春 翟秀静 张晓宇 肖 飞(东北大学材料与冶金学院,沈阳 110006)摘 要 在盐酸体系中,以25%P204+改质剂+60%煤油为萃取有机相,酸度为4 0mol/L,相比O/A=0 05,室温条件下,测定了钪、铁、锰的分配比为D Sc=2800,D Fe=0 312,D Mn=0 320;钪的萃取率为 Sc=99 3%, Fe=1 53%, Mn=1 56%.钪与铁和锰的分离系数 (Sc,Fe)=8 97!103, (Sc,Mn)=8 75!103;萃取平衡时间为10min;考察了酸度、萃取剂浓度对萃取的影响,并用两种方法测定、绘制了萃取等温线.关键词 钪,萃取,P204.分类号 T F804 2钪在地壳中的分布很分散,尚未发现单独存在可供开采的矿藏.目前,世界上有工业意义的钪来源主要从铀钍矿、钨矿、稀土矿、钒钛磁铁矿等副产品回收,并已做了许多工作[1~5].我国钪资源丰富,储量居世界第一.有效地开发利用我国的钪资源在国民经济中有重要意义.为了进一步从已获得的含钪溶液中提纯钪,本文进行了萃取钪的基础研究,为得到合适的萃取工艺条件提供依据.1 实 验1 1 分配比、平衡时间的测定实验所用原料系含钪冶金废渣经酸浸、沉淀去除99%以上的铁、锰等杂质后得到的含钪溶液.萃取有机相为25%P204+改质剂+60%煤油的均匀混合物.室温下,将含钪溶液用盐酸调节酸度至4mol/L,取一定量原料液放入分液漏斗中,按相比O/A=0 05加入萃取有机相后将分液漏斗放在HY 4型调速多用振荡器上振荡,每间隔一段时间分析萃取液元素浓度,直至体系达到平衡.1 2 酸度、萃取剂浓度对萃取的影响室温下将不同酸度的含钪溶液分别放入分液漏斗中,并依O/A=0 05加入与前述相同的萃取有机相放在振荡器上振荡10min,静止分相,分析萃余液中元素含量.与1 1相同酸度、相比的条件下做7个不同浓度有机相的萃取实验.1 3 萃取等温线的测绘室温下用等相比法(O/A=0 05)和变相比法[6]进行萃取平衡实验,实验所得数据绘制萃取等温线.2 结果与讨论2 1 分配比、平衡时间实验结果见表1.表1 萃取平衡实验数据时间/min水相元素含量/(mg∀L-1)Sc Fe M n0141 0018 288 94319 0015 307 6056 0015 807 9083 0017 208 40101 0018 008 80121 0018 008 80151 0018 008 80由表中数据可见,10min即可达到萃取平衡.依表1数据计算分配比(D i)、萃取率( i)和分离系数( ).D i=[i]/[i]式中[i],[i]分别为i元素在有机相和水相的总浓度,计算得:1997 12 12收到. 女,51,副教授;男,50,教授,博士生导师.国家自然科学基金资助项目(编号:59474011),冶金部稀土办、辽宁省科委资助项目.D Sc =2800;D Fe =0 312;D Mn =0 320. i =被萃取到有机相中i 元素总量原始料液中i 元素总量!100%Sc =99 30%, Fe =1 53%, Mn =1 56%, (Sc,Fe)=D Sc /D Fe =8 97!103, (Sc,Mn)=D Sc /D Mn =8 75!103.2 2 分配比与酸度关系实验得到各元素分配比与酸度关系见图1,图2.图1 元素分配比与酸度关系(1)#D Sc 与酸度关系;(2)#D Fe 与酸度关系.图2 D Mn 与酸度关系由图可见,钪、铁、锰的分配比都随酸度增大而降低,这与理论相吻合.P204是酸性萃取剂,萃取过程中放出氢离子:M n++n H R =M R n +n H +萃取金属越多,产生氢离子越多,使体系酸度增大,从而降低金属的萃取率.由不同酸度的水相萃取平衡有机相红外光谱检测证实了这一点(见图3).图中各峰分别为下列化学键的振动吸收峰:P =O 1000cm -1;O #Sc 1200cm -1;C #H 1380cm -1,1466cm -1,2900cm -1.图3 萃取有机相红外光谱图1#水相酸度为2mol/L;2#水相酸度为4mol/L;3#水相酸度为6mol/L.由图可见,酸度2mol/L,4mol/L 的红外光谱线波数1200cm -1时都出现了Sc 3+与P204萃合物中Sc #O 键振动吸收峰.说明此两种酸度下P204和Sc 3+发生了络合;而6mol/L 时无上述峰出现,此时P204和Sc 3+未能络合.可见酸度升高,钪的分配比必然降低.2 3 分离系数和酸度关系由图1,图2看出,三种元素的分配比都随酸度降低而升高,要考察酸度对提钪的影响则需分析酸度对分离系数的影响.表2 分离系数与酸度关系水相酸度/(mol ∀L -1)0 50 91 42 02 63 13 53 74 04 5 (Sc,Fe)!10-31 041 231 101 301 341 231 481 733 173 12 (Sc,Mn)!10-32 302 202 062 053 334 465 266 117 668 19由表2数据可见,在水相酸度为4mol/L 时 (Sc,Fe), (Sc,Mn)都有较大值,此酸度下钪与其它元素会有较好的分离效果.2 4 萃取剂浓度与萃取因数关系由萃取反应式Sc n ++n H RScR n +n H +163第2期 田彦文等:P204盐酸体系萃取钪的基础研究K E =[ScR n ][H +]n[Sc n +][H R ]n又 E =[ScR n ]/[Sc n +e ] =∀R 所以 K E =E [H +]n c/R [H R ]n上式两边取对数lg K E =lg E +n lg [H +]-lg R -n lg [HR ]式中,K E 为萃取平衡常数 ;R =!V /V;R 为相比;E 为萃取因数.E =[∀M ]!V [M]V =有机相中金属总量萃余相中金属总量一定温度下,相比R 、酸度恒定时,lg E =n lg[H R ]+lg K E +lg R +n pH=n lg[H R ]+C由实验数据算出不同萃取剂浓度时钪的萃取因数,得到萃取因数与萃取剂浓度的关系,见图4.图4 l g E Sc 与lg[HR ]的关系图由于料液金属离子浓度一定,当其它条件不变时,萃取因数E 随萃取剂浓度增加而增大,实验证明了这一点.由图4可见,lg E 与lg[HA]为一直线关系,直线斜率n =3,说明萃取时形成萃合物需3个萃取剂分子,钪在水相中以三价Sc 3+阳离子的形态存在.萃取反应式为Sc3++3HRScR 3+3H +当有机相浓度过大时,由于有机相中发生聚合及络合物溶剂化等因素影响,lg E 与lg [HR]则不呈直线关系了.由此也证明选择有机相含P20425%是适宜的,再增大P204浓度对提高萃取效果并无益.2 5 萃取等温线两种方法得到的萃取等温线如图5所示.图5 萃取等温线(1)#等相比法;(2)#变相比法.由图可见,两种方法测绘的萃取等温线都能说明本文所选取体系萃取因数高,萃取效果好.3 结 论(1)萃取平衡时间为10min.(2)水相酸度控制在4mol/L 时能得到好的铁 钪、锰 钪分离效果.(3)有机相萃取剂浓度25%是合理的.(4)钪和P204形成萃合物配位数为3.(5)以25%P204+改质剂+60%煤油为萃取有机相,盐酸体系酸度为4mol/L,相比O/A =0 05,室温条件下测得D Sc =2800,D Fe =0 312,D Mn =0 320; Sc =99 3%, Fe =1 53%, Mn =1 56%; (Sc,Fe )=8 97!103, (Sc,Mn)=8 75!103.(6)由萃取等温线知,本文选的萃取体系萃取效果好、萃取因数高.参考文献1柯家骏,陆正亚,涂桃枝,等.从钛氯化烟尘中提取氧化钪的研究.稀有金属,1983(2):1~62何锦林,谭红,蔡汝义,等.用P204从钛氯化烟尘酸浸液中萃取钪.稀有金属,1990(4):256~2583Feuling R J.Recovery of Sc,Y an d Lanthanides from T i Pat.5049363,19914尤曙彤,张平伟,张力,等.CL T BP 萃取色层法制备高纯氯化钪.稀有金属,1991,15(5):3305Sushenkov V P,Volkovich A V.S chandium extraction from a spent melt of titanium chorinators in a melt.Tsvetn M et,1991(2):446杨佼庸,刘大星.萃取.北京:冶金工业出版社,1988.19~21164东北大学学报(自然科学版) 第19卷严格讲应为活度比,但在溶液浓度很稀时,可近似写成浓度比.Extraction of Sc 3+by P204in HCl SystemT ian Y anwen,Zhai Yuchun,Zhai X iuj ing ,Zhang X iaoyu ,Xiao FeiABSTRAC T In the system HCl was used as medium and in the ex tractives w as 25%P204+60%kerosine+15%alcohol.Distribution ratio of Sc 3+,M n 2+and Fe 2+,w as measured.T he results w ere D Sc =2800,D Mn =0 320,D Fe =0 312separately.T he measurement w as made at room temperature when the acidity was 4mol/L HCl,phase ratio was (O/A )0 05,and equilibrium time w as 10min.T he ex tractive ratios were Sc =99 3%, Fe =1 53%, Mn =1 56%seperately and seperation coefficient w as (Sc,Fe)=8 97!103, (Sc,Mn)=8 75!103.T he effect of the acidity and the extractive concentration on the ex tractio n w as ex amined and the ex traction isot herm was determined with tw o methods.KEY WORDS Sc,extraction,P204.(Receiv ed D ecember 12,1997)科研简讯东北大学科研项目层次提高科技经费稳步增长1997年全校在研各类科研项目779项.其中基础研究项目211项,占项目总数的27%;应用研究416项,占项目总数的54%;试验发展74项,占项目总数的9%;科技服务78项,占项目总数的10%.在基础研究项目中,肖兴国、邹宗树教授承担的∃融熔还原炼铁技术的基础研究%被列为国家攀登计划.国家自然科学基金73项,占基础研究项目的35%,其中赫冀成教授承担的∃现代电磁连铸技术的基础研究%被批准为国家自然科学基金重点项目.国家攻关课题是面向国民经济主战场的最高层次的计划项目.1997年我校承担各类国家科技攻关课题67项,占纵向项目的7%,并负责2个项目级项目,25个专题级项目.另外还承担∃八六三%高技术课题11项,承担国际合作课题21项.科技经费是学校科技实力的象征,是科研工作的保证.我校继1995年科技经费突破亿元大关之后,1996年、1997年稳步增长,1997年全校实到科技经费15512 68万元,比1996年的10372 60万元增加49 60%.其中纵向2508 25万元,比1996年增加46%,横向13004 43万元,比1996年增加51%.纵观科技经费的构成,可以看出以下四个特点.(1)项目平均投资强度增加.1996年项目平均投资强度为14 4万元/项,而1997年为19 9万元/项.其中纵向为5 7万元/项,比1996年增加33%,横向38万元/项,比1996年增加36%.(2)人均投资强度增加.1995年全校科研人员1226人(其中研究生379人),人均8 2万元;1996年为1141人(其中研究生374人),人均9 1万元;1997年为1050人(其中研究生380人),人均14 7万元,比1996年增加62%.(3)较大项目经费增加.1997年较大项目经费占主导地位,而且多集中于校内几个科研基地.全校10万元以上的项目87项,占总项目数的11 2%,经费11748万元,占总经费的75 7%;30万元以上的项目40项,占总项目数的5%,经费11186万元,占总经费的72%;100万元以上的项目23项,占总项目数的3%,经费10413万元,占总经费的67%.东软集团全年实到科技经费9706万元,占全校总经费的62%.自动化中心、轧制技术及连轧自动化国家重点实验室等校内基地项目经费所占比重也较大.不容忽视的是,课题的小型化、分散化程度仍然很大,小型课题的数量占88 8%.(4)纵向项目经费及投资强度增加.纵向项目经费及投资强度逐年增加,1995年为1617万元,占总经费的16%;1996年为1784万元,占总经费的17%;1997年为2508 25万元,占总经费的16 2%,比1996年增长41%.而项目的投资强度由1995年的3 6万元/项提高到5 7万元/项.(齐桂茹)165第2期 田彦文等:P204盐酸体系萃取钪的基础研究。
萃取冶金学习题(带答案)
萃取冶金学习题(带答案)第一章习题一、问答题1、稀土元素存有哪些？（原子序数从57-71的15种镧系元素以及与镧系元素性质上相似的y、sc）镧（la）铈（ce）镨（pr）钕（nd）钷（pm）钐（sm）铕（eu）钆（gd）铽（tb）镝（dy）钬（ho）铒（er）铥（tm）镱（yb）镥（lu）钇（y）钪（sc）2、南方离子矿中15种稀土元素（钷除外），按p204分组工艺原理，可以分成哪三组？轻稀土中稀土重稀土la～ndmsmeugdmtb～luy3、什么就是提炼？提炼、冲洗、反萃的目的和促进作用各就是什么萃取：两种不相混溶的液相，经充分混合接触，物质从一相转移到另一相的过程。
萃取目的:冲洗目的：提升有机二者产品的纯度，提升水相产品的收率。
反萃目的：1）从有机看中废旧产品。
2）有机二者可再生循环采用。
4、稀释剂和盐析剂的促进作用就是什么？稀释剂改善有机相的物理性能（如比重、粘度，流动性）调节萃取剂的浓度盐析剂溶水，不被提炼，不与体系中其它组分出现促进作用，但可以提升提炼能力的无机盐越多的阳离子,盐析效应越大）5、描述萃取平衡的重要参数主要有哪几个?各代表的意义是什么？如何计算？定量描述萃取平衡的几个重要参数分配比：物质被提炼的程度。
d越大越易萃入有机二者分离系数:两组分分离的难易程度提炼百分率：萃入有机看中的金属量占到料液中的金属量的百分率萃取比：饱和状态容量:单位提炼剂对金属的最小提炼量，(m)s,mol/l（半径越小，电荷6、什么是萃取等温线及萃取剂饱和容量？饱和容量的用途有哪些?提炼等温线:在一定温度下，均衡时被提炼物在有机相的浓度和在水相的浓度关系曲线称作提炼均衡线或提炼等温线。
萃取剂的饱和容量：单位萃取剂对金属的最大萃取量，(m)s,mol/l用途（1）确认较之r某料液，=0.2mol/l，50%re萃入有机二者，较之r=？（2）确认萃合物的共同组成1mol/lp507+煤油，=0.167mol/l，则re：p507=？7、提炼的条件和两个基本操作各就是什么？条件：（1）两较之轻相同（2）两萨穆德混溶两个操作：混合：两相进行充分接触，完成传质过程。
P204萃取稀土分配比的测定及分配比与pH值的关系
8.3 P 204萃取稀土分配比的测定及分配比与pH 值的关系8.3.1 实验目的1、掌握稀土萃取过程中分配比和分离系数的概念。
2、熟悉分配比和分离系数的测定及计算方法。
3、验证P 204萃取分离比及分离系数与pH 值的关系。
8.3.2 实验原理有机溶剂萃取法分离相似元素是依据元素在两相中的分配为基础的。
其分配比以“D”表示：C D C =有水(8-9)式中：C 有——元素在有机相中平衡总浓度 C 水——元素在水相中平衡总浓度本实验用1MP 204——磺化煤油萃取剂和0.1M 的NdCl 3以及PrCl 3水溶液的萃取体系，料液pH 值分别为0.5、1.0、1.5、2.0时以1:1相比，在分液漏斗中进行测定，萃取反应如下：Nd 水3++3(HA)2有机= Nd(HA 2)3有机+3H 水+ (8-10) Pr 水3++3(HA)2有机= Pr(HA 2)3有机+3H 水+ (8-11)其平衡常数（以Nd 为例）：()[]323332Nd HA H K Nd HA +⎡⎤⎡⎤⋅⎣⎦⎣⎦⎡⎤⋅⎣⎦＋水有有水＝ (8-12) 因分配比为：()223Nd HA D Nd +⎡⎤⎣⎦⎡⎤⎣⎦有水＝ (8-13) 则()32HA D K H ⎡⎤⎣⎦=⎡⎤⎣⎦有＋水 (8-14) 从K 和D 是与[H +]3成反比，亦即水相酸度增高（pH 值降低）。
分配比减小。
用上述四种pH 值溶液测定分配比D 后，绘D ——pH 值关系曲线，并进行讨论。
分离系数是指含有两种以上的溶质的溶液在同一萃取体系、同样萃取条件下进行萃取分离时，各溶质分配比D 之间比值，用于表示两溶质之间的分离效果。
其计算公式为：βA/B =D A /D B = C A 有·C B 水/ C A 水·C B 有 (8-15)式中：D A 、D B 表示A 、B 两种溶质的分配比，通常以分配比较大者记为A ，表示易萃组分，较小者记为B ，表示难萃组分。
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8.3 P 204萃取稀土分配比的测定及分配比与pH 值的关系
8.3.1 实验目的
1、掌握稀土萃取过程中分配比和分离系数的概念。
2、熟悉分配比和分离系数的测定及计算方法。
3、验证P 204萃取分离比及分离系数与pH 值的关系。
8.3.2 实验原理
有机溶剂萃取法分离相似元素是依据元素在两相中的分配为基础的。
其分配比以“D”
表示：
C D C =有水
(8-9)
式中：C 有——元素在有机相中平衡总浓度 C 水——元素在水相中平衡总浓度
本实验用1MP 204——磺化煤油萃取剂和0.1M 的NdCl 3以及PrCl 3水溶液的萃取体系，料液pH 值分别为0.5、1.0、1.5、2.0时以1:1相比，在分液漏斗中进行测定，萃取反应如下：
Nd 水3++3(HA)2有机= Nd(HA 2)3有机+3H 水+ (8-10) Pr 水3++3(HA)2有机= Pr(HA 2)3有机+3H 水+ (8-11)
其平衡常数（以Nd 为例）：
()[]3
23332Nd HA H K Nd HA +
⎡⎤⎡⎤⋅⎣⎦⎣⎦⎡⎤⋅⎣⎦＋
水有有
水
＝ (8-12) 因分配比为：
()223Nd HA D Nd +
⎡⎤⎣⎦⎡⎤⎣⎦
有水
＝ (8-13) 则
()3
2HA D K H ⎡⎤⎣⎦=⎡⎤⎣⎦
有＋
水
(8-14) 从K 和D 是与[H +]3成反比，亦即水相酸度增高（pH 值降低）。
分配比减小。
用上述四种pH 值溶液测定分配比D 后，绘D ——pH 值关系曲线，并进行讨论。
分离系数是指含有两种以上的溶质的溶液在同一萃取体系、同样萃取条件下进行萃取分离时，各溶质分配比D 之间比值，用于表示两溶质之间的分离效果。
其计算公式为：
βA/B =D A /D B = C A 有·C B 水/ C A 水·C B 有 (8-15)
式中：D A 、D B 表示A 、B 两种溶质的分配比，通常以分配比较大者记为A ，表示易萃组分，较小者记为B ，表示难萃组分。
8.3.3实验设备及仪器
PHS-5型酸度计；恒温水浴振荡器；分液漏斗；量筒；移液管；三角瓶；碱式滴定管。
萃取操作示意图如图8.3-1所示：
有机相制备水相
有机相水相
水相
化学分析
有机相
水相
化学分析
有机相循环利用
萃取15min混合液静止分层
3次反萃取
8.3.4实验原料及试剂
P204萃取剂；EDTA 0.1M；稀土Nd和Pr料液0.1MpH值0.5～2.0各四种；六次甲基四胺。
8.3.5 实验步骤
1、用移液管分别取料液10ml，萃取剂10ml置于50ml分液漏斗中（平行取料液三个个），将漏斗盖塞紧。
2、将分液漏斗放于恒温水浴振荡器上，恒温30℃，振荡5分钟以使两相充分接触达到平衡，而后取下置于漏斗架上静置5分钟。
3、待水相与有机相完全分离后，将下层的水相放入50ml三角瓶中。
4、取水相试样分析其中稀土含量（采用EDTA络合滴定）。
测定方法为：平行取水相三份，各2ml置于50ml三角瓶中，用蒸馏水稀释至15～20ml 后加10%水杨酸3～4滴，抗坏血酸1～2滴，二甲酚橙4～5滴，加固体六次甲基四胺至溶液呈紫红色（pH=5.5），用0.1MEDTA滴定由红色变为黄色即为终点。
依据N1V1=N2V2根据EDTA消耗量即可算出水相中稀土浓度。
取算数平均值。
5、有机相加入6M盐酸10ml进行反萃，其操作过程重复步骤2、3。
6、三次重复步骤5，将得到的30ml反萃液，进行步骤4的测定稀土操作。
7、根据步骤4和步骤6所得到的试验数据，根据实验原理中的分配比和分离系数的计算方法进行计算。
8.3.6 数据整理与分析
1、对每个步骤的实验条件及试验数据做好详细的记录，保存原始记录。
2、根据实验结果填写下表。
8.3-1实验数据表
4、实验结束后，写出实验报告，回答思考题。
8.3.7 注意事项：
操作恒温水浴振荡器时，应确认分液漏斗应盖紧，以免振荡过程中有漏液情况发生。
8.2.8 思考题
1、查阅文献说明P204萃取稀土离子过程中，有机相P204与稀土离子的反应原理？
2、萃取过程中，稀土元素Nd和Pr的分配比与分离系数与pH值的关系是什么？
3、根据实验所得到的信息，请对于如何提高稀土元素在P204萃取过程的分配比和分离系数提出自己的建议？。