D0I:10.13374/i.issm1001053x.2003.01.009 第25卷第1期 北京科技大学学报 Vol.25 No.1 2003年2月 Journal of University of Science and Technology Beijing Feb.2003 低品位硫化锌矿生物浸出液中 锌的富集和铁的去除 邹兴) 朱旺喜”朱荣”许丹娘) 1)北京科技大学冶金学院，北京1000832)北京矿治冶研究总院，北京100044 摘要选用D2EHPA-TOA体系作为低品位硫化锌矿生物浸出液中锌的富集和铁的去除的 溶剂萃取体系.结果表明，该体系能显著改善硫酸锌溶液中锌的萃取富集和铁的去除性能. 锌的最大饱和容量增加约12%，负锌有机相只需用0.25mol/L的稀硫酸经一级即可达到完全 反萃，负铁有机相可以用4mol/L硫酸反萃除去. 关键词锌；溶剂萃取；富集；铁；分离 分类号TF113.311;TQ013 低品位硫化锌矿生物浸出液中锌的浓度较 铁离子的萃取性能、反萃性能和分离性能的研 低，约为10~15gL,而杂质铁的浓度较高，约为 究，建立一个从低品位硫化锌矿生物浸出液中高 2.5~3.0gL,为了达到锌离子电沉积的要求，浸出 效地富集锌和有效分离铁的萃取体系，以满足锌 液需要经过锌的富集和杂质的去除.从硫酸锌溶 的绿色化学冶金需要 液中富集锌目前已有溶剂萃取法，常用的萃取剂 是D2EHPA,该法在国外已有在工业上成功应用 1 实验 的实例，如西班牙的TR公司和芬兰的OK公司. 试剂为D2EHPA、TOA和煤油，均为工业级 但D2EHPA溶剂萃取体系对锌萃取的饱和容量 在分液漏斗中按一定比例加人D2EHPA, 较小，锌的反萃也较难.另外杂质铁很容易与锌 TOA和煤油，按相比加入含锌料液，在摇床上震 一起被萃取，萃取后的铁反萃非常困难.负铁有 荡混合，萃取过程中用稀硫酸或氢氧化钠溶液调 机相不能用硫酸反萃，只能用6 mol/L HCI反萃， 至一定的H,静止分层，用原子吸收光谱仪测定 因此这些因素影响了有机相萃取剂的循环使用 萃余液和有机相中锌或铁离子的浓度. 和给硫酸锌电解液带人有害杂质氯离子， 为了改善萃取体系的萃取性能和反萃性能， 2结果与讨论 文献[1]对协萃作用机理和相转移剂作用机理进 行了系统研究.认为在萃取体系中加入协萃剂能 21锌饱和容量的测定 显著改善体系的萃取性能，加入相转移剂能显著 在分液漏斗中加人有机相，有机相配比按体 改善体系的反萃性能.文献[2]研究了在D2EHPA 积分数40%D2EHPA,20%TOA和40%煤油，然后 体系中加人二正辛胺TOA改善体系对铜、镉分 加人一定体积pH=3.3,p(Zn2·)=8gL的料液，振 离性能的研究.文献[3]研究了用HEHEHP从硫酸 荡混合，萃取达平衡后，排出水相，再在有机相中 盐中除铁.文献[4]研究了叔胺从硫酸锌溶液中 加人新鲜料液，重复以上萃取操作，直至排出的 萃取除铁.对于D2EHPA体系中加人TOA后对锌 萃余液中锌离子的浓度与料液中锌离子浓度接 和铁萃取性能和反萃性能的研究还未见报道.本 近时为止.测定有机相中锌离子的浓度，获得的 文旨在通过D2EHPA-TOA体系对锌离子和杂质 浓度即为该条件下锌的最大负载量，其值为31.9 收稿日期2002-01-06邹兴男，40岁，教授，博士 g/L第 卷 第 期 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 一 一 。 低 品 位 硫化 锌 矿 生 物 浸 出液 中 锌 的富 集 和 铁 的去 除 邹 兴 ‘， 朱 旺 喜 ” 朱 荣 ” 许 丹娘 ‘， 北京科技大学冶金学 院 ， 北京 北 京 矿冶研究 总 院 ， 北京 一 摘 要 选 用 体系作为低 品位硫化锌矿 生 物浸 出液 中锌 的富集和 铁 的去 除的 溶剂萃取体系 结果表 明 ， 该体系能显 著改善硫酸锌溶液 中锌 的萃取 富集 和铁 的去 除性能 锌 的最 大饱和 容量增 加 约 ， 负锌有机相 只 需 用 。 比 的稀硫酸经一 级 即可 达 到 完 全 反 萃 ，负铁 有机相 可 以 用 几 硫酸反 萃除去 关键词 锌 溶剂 萃取 富集 铁 分离 分 类号 低 品 位 硫 化 锌 矿 生 物 浸 出液 中锌 的浓 度 较 低 ， 约 为 一 几 ， 而 杂质铁 的浓 度较 高 ， 约 为 一 留 ， 为 了达 到锌离 子 电沉 积 的要 求 ， 浸 出 液需 要 经过锌 的富集和杂质 的去 除 从硫酸锌溶 液 中富集锌 目前 已 有溶 剂萃取法 ， 常用 的萃取剂 是 ， 该法 在 国外 已有 在工 业 上 成 功 应 用 的实例 ， 如西 班牙 的 公 司 和芬 兰 的 公 司 但 溶剂 萃取体 系对 锌萃取 的饱 和 容量 较 小 ， 锌 的反 萃也 较难 另外 杂质铁很 容易 与锌 一 起 被 萃取 ， 萃取 后 的铁反 萃非 常 困难 负铁有 机 相不 能用 硫酸反 萃 ， 只能用 几 反 萃 ， 因此 这 些 因素影 响 了有 机 相 萃取 剂 的循环 使用 和 给硫 酸锌 电解 液带人有 害杂质氯离 子 为 了改善 萃取体 系 的萃取性 能 和反 萃性 能 ， 文 献 【 对 协 萃作 用 机 理 和 相 转 移剂作用 机理进 行 了 系统研究 认为在 萃取体 系 中加入协 萃剂 能 显 著改善体系 的萃取性 能 ， 加人相 转移 剂能显 著 改 善体系 的反 萃性 能 文 献 研 究 了在 队 体系 中加 入 二 正 辛胺 改善体 系对铜 、 锡 分 离性 能 的研究 文 献 研究 了用 从硫酸 盐 中除铁 文 献 〔 研 究 了叔胺 从硫 酸锌溶液 中 萃取 除铁 对 于 体系 中加入 后 对 锌 和铁萃取性 能 和反 萃性 能 的研究还 未 见报道 本 文 旨在通 过 体系对 锌离 子 和杂质 收稿 日期 一 刁 邹兴 男 ， 岁 ， 教授 ， 博士 铁 离 子 的萃取性 能 、 反 萃性 能 和 分 离性 能 的研 究 ， 建立 一个从低 品位硫化锌 矿 生 物 浸 出液 中高 效地 富集锌和有效分离铁 的萃取体 系 ， 以 满足锌 的绿 色化学 冶金 需 要 实 验 试 剂 为 、 和煤油 ， 均 为工 业 级 在 分 液 漏 斗 中 按 一 定 比 例 加 人 ， 和煤 油 ， 按 相 比加 人 含锌料 液 ， 在 摇 床 上 震 荡混合 ， 萃取过 程 中用 稀硫酸或氢 氧化钠 溶 液 调 至 一 定 的 ， 静止 分层 ， 用 原 子 吸 收光谱仪测 定 萃余液 和 有机相 中锌或铁离子 的浓 度 结 果 与讨 论 锌 饱 和 容 的测 定 在分液漏 斗 中加人 有机相 ， 有 机 相 配 比按 体 积分 数 以 ， 和 煤 油 ， 然 后 加 人一 定体积 二 ， 从 的料 液 ， 振 荡混合 ， 萃取达平衡后 ， 排 出水相 ， 再在有 机相 中 加入新 鲜料液 ， 重 复 以 上 萃取操 作 ， 直 至排 出的 萃余液 中锌 离子 的浓 度 与 料 液 中锌 离 子 浓 度 接 近 时 为止 测 定有 机相 中锌 离 子 的浓 度 ， 获 得 的 浓 度 即为该 条件下 锌 的最 大 负载量 ， 其值 为 叭 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．2003．01．009