[发明专利]一种预防钒铬萃取分离过程界面污物的方法

说明书

技术领域

本发明属于金属萃取中界面污物预防领域，具体涉及一种预防钒铬萃取分离过程中出现界面污物的方法。

背景技术

随着环保意识的不断深入，有毒有害物质的资源化成为当今科研的一个研究热点。重金属资源，尤其是低品味矿石的开采和大量重金属的回收与循环利用越来越受到关注。含铬钒渣中含有大量的稀有金属钒和铬，若不恰当地进行处理，将会对生态环境及人们的健康构成极大的威胁，因此将其中的钒和铬进行分离后回收并资源化意义深远。

钒和铬的分离是一项非常棘手的课题，但研究者经过大量深入地研究发现，伯胺可从近中性溶液中按照溶剂化机理定量地萃取钒，使铬留在萃余液中，从而达到钒铬分离的目的。然而伯胺萃取分离钒和铬的实验通常在实验室进行，研究者采用的试验试剂都是分析级药品，一旦采用实际料液作为水相，便出现了界面污物的问题。

界面污物是湿法冶金过程中经常遇到的一个难题，它主要有水相、有机相和不规则的微细颗粒组成。萃取过程中界面污物的出现将会给整个萃取工艺带来很多不利的影响，它将严重延长分相时间，使钒铬分离不彻底，还会造成萃取剂的损失，加大生产成本，严重者会导致整个车间停车，使萃取-反萃无法循环。然而处理界面污物是一个更加有挑战性地难题，因为界面污物的影响因素很多，水相组成、有机相组成、外界环境以及搅拌器的类型都会促使体系生成界面污物，而且界面污物是一个稳定存在的非均相乳化体系，它的组成会随着体系的变化而不同，甚至在同一个体系中，不同时间内产生的界面污物其组成也不一样，这就为界面污物的消除带来了更大的困难。

中国专利CN1048889A公开了涉及金属钇分离提纯过程界面乳化的预防方法，其特征在于萃取前采用硫化物、氯化物沉淀剂除杂；CN102190567A公开了脱酸萃取乳化层的分离方法，其特征在于现将乳化层沉降离心处理，再将乳化层中的不同物质分离开来；CN202671624U实用新型专利公开了一种高效分离乳化层的装置；CN101565776A公开了一种胺类、磷类萃取体系乳化物消除方法，其特征是提前在被萃液中加入商品牌号为CSP-925、CSQ-926或GEA-746的金属清洗助剂，在一定条件下，经搅拌、沉降、过滤除杂后萃取；美国专利US6500232也曾报道溶剂萃取过程中界面污物的消除方法，专利提供了一种特殊的装置将萃取过程中的界面污物除去，尽管这种将乳化层分离的方法适宜于各种体系界面污物的消除，但需要另外增加一种设备，增加一项操作，会提高运行成本，而且并不能从根本上消除界面污物，只是解决了问题保证工艺正常运行。

申请人针对钒和铬萃取分离过程出现的界面污物进行了长期深入研究，发现该界面污物由固体微粒、水相、有机相组成，固体微粒是其形成与稳定的首要原因，并且在界面区域存在大量的分散相液滴界面，其中聚集的固体微粒将成为结晶活性中心，降低水相中较高浓度的无机盐硫酸钠成核的表面能垒，催化异相成核，形成带有结晶水的硫酸钠晶体。同时，界面区域乳化界面吸附微细颗粒形成的双电层电场将会降低硫酸钠在界面的溶解度而使其在界面结晶析出。

基于以上机理研究，针对性提出该体系界面污物的预防方法，目前国内外尚未有相关文献报导。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种预防钒铬萃取分离过程界面污物的方法，能够有效消除钒铬萃取分离过程中界面污物，能够在不增加太多运行成本的情况下预防界面污物，或者使其尽可能少出现，从而加快萃取分离过程，减少萃取剂在运行过程中的损失，保证生产工艺正常运行。