新型含氮中性磷萃取剂从赤泥中回收钪的研究
Study on the Recovery of Scandium from Red Mud by A New Nitrogen Neutral Phosphorus Extractant
钪是一种重要的战略资源,由于其钪有化学活性高、导电性良好、质软易切割等特点,使得它在国防、电光源、宇航、电子工业、核技术、超导技术等领域中都有广泛的应用.目前来说,由于没有或很少钪的独立矿藏,钪主要是作为二次资源而被回收,溶剂萃取法是分离提纯钪最主要的方法.近年来,设计并合成新型高效萃取剂,用以从废弃资源中分离回收钪,提高回收效果,而受到了研究人员广泛的关注.本论文设计合成了几种中性磷(膦)酸类萃取剂,并研究了其在萃取钪方面的性能及机理,以此为依据,设计实验,从而将钪从赤泥中提取出来.合成并研究了一系列α-氨基膦酸酯系列萃取剂(Cextrant 230(C230)、L1、L2、L3、L4)对钪的萃取效果,从这些萃取剂中选择合适萃取剂用于分离回收钪.系统研究了含氮膦酸酯萃取剂(Cextrant 230)在不同实验条件下中对钪的萃取性能.考察了不同酸性,溶液酸度,萃取剂浓度,萃取温度对萃钪的影响.研究了萃取剂的饱和负载量及反萃效果,简单讨论了萃取反应机理.研究了硫酸对赤泥的浸出效果,考察硫酸浓度,反应温度,反应时间和液固比对赤泥浸出的影响,得出了最佳的浸出条件是:硫酸浓度20%;反应温度80℃,反应时间为100 min;液固比为6:1,赤泥中钪的浸出率为78.5%.研究萃取剂C230用于从赤泥的硫酸浸出液中萃取回收Sc3+,通过实验,确定了最佳的浸出液的酸度为0.1 mol/L,萃取剂浓度为5%,相比为1:5,Sc3+的萃取率达到90%以上.并进行了串级实验,萃取段级数采用5级,5%C230为萃取有机相;洗涤段级数采用2级,去离子水作为洗涤剂;反萃段级数采用1级,0.05%的EDTA作为反萃剂,有机相、料液和反萃剂的流比为1:5:1,收集反萃液,经过浓缩,沉淀,煅烧,得到了钪纯度为70%的白色粉末.
- 作者：
- 乐卫华
- 学位授予单位：
- 江西理工大学
- 专业名称：
- 冶金工程(专业学位)
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2018年
- 导师姓名：
- 廖春发
- 中图分类号：
- TF845.1
- 关键词：
- 溶剂萃取；钪；赤泥；Cextrant 230
- Solvent extraction; Scandium; Red mud; Cextrant 230;