一種適用于高酸度萃釩的萃取劑制造技術

本發明專利技術涉及萃取冶金技術領域，具體涉及一種適用于高酸度萃釩的萃取劑。該萃取劑包括烷基羥酮肟、酮類改質劑、酚類改質劑和稀釋劑，通過兩種改質劑的添加，顯著降低加活性成分烷基羥酮肟在使用過程中的消耗量，并同時保證該萃取劑在高酸度至低酸度的條件下的較為理想的釩的萃取率，進而解決了目前高酸度萃釩過程中萃取劑降解過快的問題。將本方案的萃取劑應用于釩渣礦石浸出液中的釩元素的萃取，低硫酸濃度至高硫酸濃度下均具有很高的釩萃取率和選擇性，且萃取速度快、易反萃、分相性能好、穩定性好、消耗量低，具有理想的應用推廣前景。具有理想的應用推廣前景。

【技術實現步驟摘要】
一種適用于高酸度萃釩的萃取劑


[0001]本專利技術涉及萃取冶金
，具體涉及一種適用于高酸度萃釩的萃取劑。

技術介紹

[0002]釩因其獨特性質被廣泛應用于合金、催化劑、電池、儲能材料等領域。隨著科技發展，一些高新
對釩產品質量提出了更高的要求，因此，行業對釩提取新技術也倍加重視。采用濕法冶金工藝從釩渣中提取釩涉及釩渣預處理、浸出、分離提純、產品制備等環節。其中，從溶液中分離提純釩是制備高品質釩產品的關鍵。目前，萃取法在分離提純釩方面有很多優勢，但由于五價釩在酸性條件下具有很強的氧化性，導致萃取劑消耗量大，因此釩萃取給企業帶來的成本壓力大。目前工業上萃取釩大多采取低酸度至弱堿性條件下進行操作，因為高酸度下萃釩存在很多技術難題有待解決。一方面是沒有開發出適合在高酸度下萃釩的萃取劑，另一方面是沒能有效解決高酸度下萃取劑消耗過大的問題。工業上用于釩萃取的萃取劑主要有磷酸酯類、胺類、酰胺類等，這些萃取劑適用于弱酸或弱堿性條件下萃取釩，不能在高酸度料液中高效萃取釩。但是，在很多情況下，釩的浸出往往需要較高的酸度條件，因此釩濕法冶金行業迫切需要一種能適應高酸度下萃釩的萃取劑。目前，有相關研究和專利論述了水楊醛肟及苯乙酮肟可在較高酸度下萃取釩，但工業應用中存在萃取劑降解過快的問題，至今仍未能工業應用。另有專利論述了用胺類與中性萃取劑在高濃度鹽酸浸出液中萃取釩，但該法僅適用于高濃度的鹽酸浸出體系，而高濃度鹽酸浸出對設備的腐蝕大，作業環境較差，而且該法不適用于硫酸浸出體系，因此該方法應用受到了很大限制。因此，盡管工業上采用萃取提純釩的方法已有多年，但仍然存在很多問題，如沒有合適的適應高酸度的釩萃取劑、萃取劑存在消耗過大等。為了滿足萃取法提釩的要求，目前工業上常常采取額外添加大量堿進行中和、加還原劑將五價釩還原為四價釩等措施，生產成本高，廢鹽量大，環保壓力大，嚴重制約了釩萃取技術的進一步發展。

技術實現思路

[0003]本專利技術意在提供一種適用于高硫酸濃度下萃取釩的萃取劑，以解決現有技術中缺少能夠在高酸度的硫酸浸出體系中萃取釩的且消耗量低的萃取劑的技術問題。本方案萃取劑具有穩定性好、消耗量低、能適應不同硫酸濃度(高酸度至低酸度)的特點，是一種萃釩專用萃取劑，可解決目前高酸度萃釩過程中萃取劑降解過快的問題。
[0004]為達到上述目的，本專利技術采用如下技術方案：
[0005]一種適用于高硫酸濃度下萃取釩的萃取劑，其包括結構式如式(1)所示的活性成分、結構式如式(2)或者式(3)所示的第一改質劑、結構式如式(4)所示的第二改質劑和稀釋劑；
[0006][0007]其中，R1、R2、R3和R4分別選自碳原子數為5
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10的直鏈烷基或帶支鏈的烷基；R5和R6分別選自碳原子數為6
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15直鏈烷基或帶支鏈的烷基。
[0008]本技術方案還提供了一種上述萃取劑在萃取礦石浸出液中的釩元素中的應用，所述礦石浸出液中硫酸的含量為10
?
150g/L。
[0009]本技術方案還提供了一種上述萃取劑在萃取礦石浸出液中的釩元素中的應用，包括以下依次進行的步驟：
[0010]S1：將萃取劑稀釋獲得有機相，使用有機相對礦石浸出液進行萃取，分相后獲得負載有機相；
[0011]S2：使用反萃液對負載有機相進行反萃，獲得富集有釩的反萃水相。
[0012]進一步，所述活性成分的碳原子總數為10
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20。
[0013]進一步，活性成分、第一改質劑、第二改質劑和稀釋劑的質量比為30
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70：1
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20：1
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20：20
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50。
[0014]進一步，所述稀釋劑包括碳原子數為11
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17的直鏈烷烴或者異構烷烴中的至少一種。
[0015]進一步，所述第一改質劑和第二改質劑用于降低活性成分的消耗和降解量并同時維持活性成分對釩的萃取能力。
[0016]進一步，所述萃取劑對五價釩的萃取率＞95％。
[0017]進一步，所述礦石浸出液中含有釩離子、鐵離子、鈣離子、鋁離子。
[0018]進一步，所述反萃液為氫氧化鈉溶液。
[0019]本技術方案的原理以及有益效果在于：
[0020]本技術方案開發了一種低消耗的新型釩萃取劑，能實現在不同酸度下高效、高選
擇性萃取釩，可簡化釩萃取工藝，降低生產成本，解決目前萃取劑難以在高酸度下萃取釩的技術難題和萃取劑消耗過大的問題。本方案的萃取劑在低硫酸濃度至高硫酸濃度下均具有很高的釩萃取率和選擇性，且萃取速度快、易反萃、分相性能好、穩定性好、消耗量低。
[0021]本技術方案在活性成分烷基羥酮肟的基礎上加入了第一改質劑(酮類)和第二改質劑(酚類)，兩種改質劑的加入不會影響萃取劑的整體萃取和反萃效果，可以實現較高的萃取和反萃效率。除此之外，上述兩種類型的改質劑聯合使用，可以極大程度降低活性成分烷基羥酮肟的消耗，降低生產成本。兩種改質劑的使用保證了活性成分在長期與酸堿相接觸時的穩定性，使得活性成分的重復使用進行多次的萃取
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反萃循環變得可能。本方案的萃取劑相對于現有技術常規的用于釩萃取的萃取劑，同時擁有萃取率高和活性成分消耗量少量中優勢。而現有技術的酸性磷類萃取劑和胺類萃取劑(例如：P204、P507、N235)，在高酸度條件下，雖然活性成分的穩定性比較好，但是釩的萃取率非常低。而現有技術的水楊醛肟及苯乙酮肟類萃取劑(例如：Lix984N)雖然萃取效果理想，但是活性成分非常容易被消耗，導致生產成本上升。
[0022]除此之外，第一改質劑(酮類)和第二改質劑(酚類)的具體類型的選擇，對降低活性成分消耗以及保證萃釩效果具有顯著影響。專利技術人嘗試過多種酮類和酮類物質，發現只有式(2)所示的酮類，以及式(3)和式(4)的酚類，才能夠同時保證萃釩效果和降低活性成分消耗的效果。
具體實施方式
[0023]下面結合實施例對本專利技術做進一步詳細的說明，但本專利技術的實施方式不限于此。若未特別指明，下述實施例以及實驗例所用的技術手段為本領域技術人員所熟知的常規手段，且所用的材料、試劑等，均可從商業途徑得到。
[0024]實施例1：
[0025]一種適用于高硫酸濃度下萃取釩的萃取劑，其包括結構式如式(1)所示的活性成分(烷基羥酮肟)、結構式如式(2)或者式(3)所示的第一改質劑(酮類)、結構式如式(4)所示的第二改質劑(酚類)和稀釋劑；
[0026][0027]其中，R1、R2、R3和R4分別選自碳原子數為5
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10的直鏈烷基或帶支鏈的烷基；R5和R6分別選自碳原子數為6
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15直鏈烷基或帶支鏈的烷基。活性成分的碳原子總數為10
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20。稀釋劑包括碳原子數為11
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17的直鏈烷烴或者異構烷烴中的至少一種。活性成分、第一改質劑、第二改質劑和稀釋劑的質量比為為30
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【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種適用于高硫酸濃度下萃取釩的萃取劑，其特征在于：其包括結構式如式(1)所示的活性成分、結構式如式(2)或者式(3)所示的第一改質劑、結構式如式(4)所示的第二改質劑和稀釋劑；其中，R1、R2、R3和R4分別選自碳原子數為5
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10的直鏈烷基或帶支鏈的烷基；R5和R6分別選自碳原子數為6
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15直鏈烷基或帶支鏈的烷基。2.根據權利要求1所述的一種適用于高硫酸濃度下萃取釩的萃取劑，其特征在于：所述活性成分的碳原子總數為10
?
20。3.根據權利要求1所述的一種適用于高硫酸濃度下萃取釩的萃取劑，其特征在于：活性成分、第一改質劑、第二改質劑和稀釋劑的質量比為30
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70：1
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20：1
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20：20
?
50。4.根據權利要求1所述的一種適用于高硫酸濃度下萃取釩的萃取劑，其特征在于：所述稀釋劑包括碳原子數為11
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17的直鏈烷烴或者異構烷烴中的至少一種。5.根據權利要求1
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【專利技術屬性】
技術研發人員：王朝華，徐志剛，王永茜，謝蒙，鄒潛，
申請(專利權)人：重慶康普化學工業股份有限公司，
類型：發明
國別省市：