一种内耦合液膜分离回收金或银的方法转让专利

申请号 : CN200910022405.4

文献号 : CN101550486B

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相似专利:

发明人 : 姚秉华周双商健付兴隆张磊

申请人 : 西安理工大学

摘要 :

本发明公开了一种内耦合液膜分离回收金或银的方法,该方法按照以下步骤实施:配制料液、液膜相及反萃液,在待回收金的料液中加入KCl和HCl,使料液相中H+离子浓度为2~3mol/L,在待回收银的料液中加入KSCN和HNO3,使料液相中H+离子浓度为0.1~1mol/L,KCl或KSCN浓度均为2~3mol/L;配制液膜相,由三正辛胺、磷酸三丁酯和煤油混合而成;回收金的反萃液由浓度为0.10~0.50mol/L的KCN与浓度为1~2mol/L的KCl混合而成,回收银的反萃液由浓度为0.10~0.50mol/L的Na2S2O3与浓度为1~2mol/L的KNO3混合而成;萃取步骤;反萃步骤。采用本发明的内耦合液膜分离回收金或银方法,对金或银的回收率可达85%以上,而对铜、锌、镉及铅的迁移不到5%,从而实现金或银与铜、锌、镉及铅的分离和回收。

权利要求 :

1.一种内耦合液膜分离回收金的方法,其特征在于,该方法依赖一种回收装置,其结构是,包括萃取部分和反萃部分,所述萃取部分设有萃取混合室(1)和萃取澄清室(3),萃取混合室(1)和萃取澄清室(3)之间设有挡板A(15),萃取混合室(1)的底部设有进料口(8),进料口(8)与外部的蠕动泵A(4)连通,萃取混合室(1)中设有磁力搅拌子(5),磁力搅拌子(5)与磁力搅拌器(6)连接,萃取澄清室(3)的底部设有萃余液出口(7);

所述反萃部分包括反萃混合室(9)和反萃澄清室(11),反萃混合室(9)和反萃澄清室(11)之间设有挡板C(17),反萃混合室(9)中设有电动搅拌器(12),反萃混合室(9)的底部设有反萃液进口(10),反萃液进口(10)与外部的蠕动泵B(13)连通,反萃澄清室(11)的底部设有浓缩液出口(14);

上述的萃取部分和反萃部分之间设有挡板B(16),挡板A(15)和挡板C(17)的高度低于挡板B(16),液膜相(2)位于萃取混合室(1)、萃取澄清室(3)、反萃混合室(9)及反萃澄清室(11)的上层,利用上述装置,按照以下步骤实施:

+

步骤1、配制料液:在待回收金的料液中加入KCl和HCl,使料液相中H 离子浓度为2~+

3mol/L,K 离子浓度为2~3mol/L;配制液膜相:将三正辛胺、磷酸三丁酯和煤油混合,其中三正辛胺的质量分数为5%~15%,磷酸三丁酯的质量分数为5%~15%,其余为煤油;配制反萃液:将浓度为0.10~0.50mol/L的KCN与浓度为1~2mol/L的KCl混合;将液膜相加入萃取混合室(1)、萃取澄清室(3)、反萃混合室(9)及反萃澄清室(11)中;

步骤2、萃取:将步骤1配制好的料液送入萃取混合室(1)中,开动萃取混合室(1)中的磁力搅拌器(6)进行搅拌,将磁力搅拌子(5)的转速控制在1000~1500转/分钟,使料液和液膜相在萃取混合室(1)中形成油水混合液,随着料液的不断加入,油水混合液进入萃取澄清室(3),在萃取澄清室(3)中油水混合液进行分相后,萃余液从萃取澄清室(3)底部排出,待分离金以配合物的形式进入液膜相,完成萃取;

步骤3、反萃:将步骤1配制好的反萃液泵入反萃混合室(9)中,开动反萃混合室(9)中的电动搅拌器(12),以1000~1200r/分钟转速进行搅拌,使反萃液和步骤2得到的含有配合物的液膜相形成二次油水混合液,二次油水混合液进入反萃澄清室(11)进行分相后,含有金的浓缩液从反萃澄清室(11)的出口排出,即完成反萃。

2.一种内耦合液膜分离回收银的方法,其特征在于,该方法依赖一种回收装置,其结构是,包括萃取部分和反萃部分,所述萃取部分设有萃取混合室(1)和萃取澄清室(3),萃取混合室(1)和萃取澄清室(3)之间设有挡板A(15),萃取混合室(1)的底部设有进料口(8),进料口(8)与外部的蠕动泵A(4)连通,萃取混合室(1)中设有磁力搅拌子(5),磁力搅拌子(5)与磁力搅拌器(6)连接,萃取澄清室(3)的底部设有萃余液出口(7);

所述反萃部分包括反萃混合室(9)和反萃澄清室(11),反萃混合室(9)和反萃澄清室(11)之间设有挡板C(17),反萃混合室(9)中设有电动搅拌器(12),反萃混合室(9)的底部设有反萃液进口(10),反萃液进口(10)与外部的蠕动泵B(13)连通,反萃澄清室(11)的底部设有浓缩液出口(14);

上述的萃取部分和反萃部分之间设有挡板B(16),挡板A(15)和挡板C(17)的高度低于挡板B(16),液膜相(2)位于萃取混合室(1)、萃取澄清室(3)、反萃混合室(9)及反萃澄清室(11)的上层,利用上述装置,按照以下步骤实施:

+

步骤1、配制料液:在待回收银的料液中加入KSCN和HNO3,使得料液相中H 离子浓度值为0.1~1mol/L,KSCN浓度为2~3mol/L;配置液膜相:将三正辛胺、磷酸三丁酯和煤油混合,其中三正辛胺的质量分数为5%~15%,磷酸三丁酯的质量分数为5%~15%,其余为煤油;配制反萃液:将浓度为0.1~0.5mol/L的Na2S2O3与浓度为1~2mol/L的KNO3混合;

将液膜相加入萃取混合室(1)、萃取澄清室(3)、反萃混合室(9)及反萃澄清室(11)中;

步骤2、萃取:将步骤1配制好的料液送入萃取混合室(1)中,开动萃取混合室(1)中的磁力搅拌器(6)进行搅拌,将磁力搅拌子(5)的转速控制在1000~1500转/分钟,使料液和液膜相在萃取混合室(1)中形成油水混合液,油水混合液进入萃取澄清室(3),在萃取澄清室(3)中油水混合液进行分相后,萃余液从萃取澄清室(3)底部排出,待分离银以配合物形式进入液膜相,完成萃取;

步骤3、反萃:将步骤1配制好的反萃液泵入反萃混合室(9)中,开动反萃混合室(9)中的电动搅拌器(12),以1000~1200r/分钟转速进行搅拌,使反萃液和步骤2得到的含有配合物的液膜相形成二次油水混合液,随着反萃液的不断加入,二次油水混合液进入反萃澄清室(11)进行分相后,含有银的浓缩液从出口排出,即完成反萃。

说明书 :

一种内耦合液膜分离回收金或银的方法

技术领域

[0001] 本发明属于金属回收技术领域,涉及矿渣及工业废液中贵金属的内耦合液膜分离回收技术,具体涉及一种内耦合液膜分离回收金的方法,本发明还涉及一种内耦合液膜分离回收银的方法。

背景技术

[0002] 我国是一个贵金属资源消耗大国,年消费达40多吨,占世界总产量的一半,而人均占有量均低于世界人均占有量,主要依靠进口。以金银为例:现查明世界上黄金的资源量为8.9万吨,黄金储量和储量基础的静态保证年限分别为19年和39年。主要分布在南非(占世界储量的38%)、美国(占世界储量基础的8%)世界储量的12%,而中国仅占世界储量的7%。2005年世界银储量和储量基础分别为27万吨和57万吨,储量主要分布在波兰、美国、墨西哥、秘鲁、澳大利亚、加拿大和智利等国,他们约占世界总储量和储量基础的80%以上。其中中国仅占世界储量的9.6%,并且2/3的银资源是与铜、铅、锌、金等有色金属和贵金属矿床伴生的,从而给银的提取带来了困难。同时我国对贵金属二次资源回收技术的研究起步比较晚,与发达国家相比还有很大的差距。在资源缺乏的情况下,充分利用国内金或银等贵金属矿产资源及二次资源就显得非常重要。因此,研究金或银等贵金属离子的分离和回收技术具有十分重要的意义。
[0003] 现有技术的分离和回收贵金属的方法很多,常见的有:离子交换法、溶剂萃取法、电解法以及液膜分离法等。但对于一些贵金属,得不到有效的回收利用。其中溶剂萃取法是应用最为广泛的分离技术之一,但是这种技术受传质平衡的限制,分离设备体积庞大,而且在实际应用中,萃取与反萃取属两个不同的传质过程,需要在两个不同的反应器中进行,同时要使用大量的有机溶剂,增加了工艺的复杂性和操作难度,成本较高。离子交换分离法受离子交换剂交换容量的限制。电解法能耗大,成本高,从而限制了该技术的应用。
[0004] 液膜分离是一种集萃取与反萃取于一体、同时进行的一种非平衡传质过程,具有广泛的适应性和优异的选择性。现有一种内耦合萃取-反萃分离装置,其分离装置包括萃取混合室及其澄清室、反萃混合室及其澄清室四部分,结构上使萃取澄清室环绕反萃混合室、反萃澄清室环绕萃取混合室。以该分离装置进行的分离方法虽然实现了萃取与反萃取同时进行,解决了支撑液膜因膜溶液流失而导致的支撑液膜寿命短的问题,但是其装置结构复杂,成本较高,难以大批量生产,影响了推广应用。

发明内容

[0005] 本发明的目的是提供一种内耦合液膜分离回收金的方法,实现高效、快速、稳定的大批量分离回收金。
[0006] 本发明的另一目的是提供一种内耦合液膜分离回收银的方法,实现高效、快速、稳定的大批量分离回收银。
[0007] 本发明所采用的技术方案是,一种内耦合液膜分离回收金的方法,该方法按照以下步骤实施:
[0008] 步骤1、配制料液:在待回收金的料液中加入KCl和HCl,使料液相中H+离子浓度+为2~3mol/L,K 离子浓度为2~3mol/L;配制液膜相:将三正辛胺、磷酸三丁酯和煤油混合,其中三正辛胺的质量分数为5%~15%,磷酸三丁酯的质量分数为5%~15%,其余为煤油;配制反萃液:将浓度为0.10~0.50mol/L的KCN与浓度为1~2mol/L的KCl混合;
将液膜相加入萃取混合室、萃取澄清室、反萃混合室及反萃澄清室中;
[0009] 步骤2、萃取:将步骤1配制好的料液送入萃取混合室中,开动萃取混合室中的磁力搅拌器进行搅拌,将转速控制在1000~1500转/分钟,使料液和液膜相在萃取混合室中形成油水混合液,随着料液的不断加入,油水混合液进入萃取澄清室,在萃取澄清室中油水混合液进行分相后,萃余液从萃取澄清室底部排出,待分离金以配合物的形式进入液膜相,完成萃取;
[0010] 步骤3、反萃:将步骤1配制好的反萃液泵入反萃混合室中,开动反萃混合室中的电动搅拌器以1000~1200r/分钟转速进行搅拌,使反萃液和步骤2得到的含有配合物的液膜相形成二次油水混合液,二次油水混合液进入反萃澄清室进行分相后,含有金的浓缩液从反萃澄清室的出口排出,即完成反萃。
[0011] 本发明所采用的另一技术方案是,一种内耦合液膜分离回收银的方法,该方法按照以下步骤实施:
[0012] 步骤1、配制料液:在待回收银的料液中加入KSCN和HNO3,使得料液相中H+离子浓度值为0.1~1mol/L,KSCN浓度为2~3mol/L;配置液膜相:将三正辛胺、磷酸三丁酯和煤油混合,其中三正辛胺的质量分数为5%~15%,磷酸三丁酯的质量分数为5%~15%,其余为煤油;配制反萃液:将浓度为0.1~0.5mol/L的Na2S2O3与浓度为1~2mol/L的KNO3混合;将液膜相加入萃取混合室、萃取澄清室、反萃混合室及反萃澄清室中;
[0013] 步骤2、萃取:将步骤1配制好的料液送入萃取混合室中,开动萃取混合室中的磁力搅拌器进行搅拌,将转速控制在1000~1500转/分钟,使料液和液膜相在萃取混合室中形成油水混合液,油水混合液进入萃取澄清室,在萃取澄清室中油水混合液进行分相后,萃余液从萃取澄清室底部排出,待分离银以配合物形式进入液膜相,完成萃取;
[0014] 步骤3、反萃:将步骤1配制好的反萃液泵入反萃混合室中,开动反萃混合室中的电动搅拌器以1000~1200r/分钟转速进行搅拌,使反萃液和步骤2得到的含有配合物的液膜相形成二次油水混合液,随着反萃液的不断加入,二次油水混合液进入反萃澄清室进行分相后,含有银的浓缩液从出口排出,即完成反萃。
[0015] 本发明方法的显著特点是,通过对装置进行了平面设置,实现了大批量回收,操作简便,回收选择性高;载体不会流失,保证了萃取和反萃过程的高效进行;液膜相循环使用,无二次污染,大大节约了成本。

附图说明

[0016] 图1为本发明方法中使用的萃取装置的结构示意图;
[0017] 图2为本发明方法中使用的反萃装置的结构示意图;
[0018] 图3为本发明方法中使用的萃取和反萃装置的俯视图。
[0019] 图中,1.萃取混合室,2.液膜相,3.萃取澄清室,4.蠕动泵A,5.磁力搅拌子,6.磁力搅拌器,7.萃余液出口,8.进料口,9.反萃混合室,10.反萃液进口,11.反萃澄清室,12.电动搅拌器,13.蠕动泵B,14.浓缩液出口,15.挡板A,16.挡板B,17.挡板C。

具体实施方式

[0020] 下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
[0021] 参见图1、图2、图3,本发明的内耦合液膜分离回收金或银的方法所依赖的装置结构是,包括萃取部分和反萃部分,萃取部分设有萃取混合室1和萃取澄清室3,萃取混合室1和萃取澄清室3之间设有挡板A15,萃取混合室1的底部设有进料口8,进料口8与外部的蠕动泵A4连通,萃取混合室1中有磁力搅拌子5,磁力搅拌子5依靠磁力搅拌器6进行控制,萃取澄清室3的底部设有萃余液出口7;反萃部分包括反萃混合室9和反萃澄清室11,反萃混合室9和反萃澄清室11之间设有挡板C17,反萃混合室9中有电动搅拌器12,反萃混合室9的底部设有反萃液进口10,反萃液进口10与外部的蠕动泵B13连通,反萃澄清室11的底部设有浓缩液出口14;萃取部分和反萃部分之间设有挡板B16,挡板A15和挡板C17的高度要低于挡板B16。液膜相2位于萃取混合室1、萃取澄清室3、反萃混合室9及反萃澄清室11的上层。
[0022] 本发明的内耦合液膜分离回收金的方法,按照以下步骤实施:
[0023] 步骤1、在待回收金的料液中加入KCl和HCl,使料液相中H+离子浓度为2~3mol/+L,K 离子浓度为2~3mol/L;配制液膜相2:液膜相由萃取剂三正辛胺(以下简称TOA)、协萃取剂磷酸三丁酯(以下简称TBP)和有机溶剂煤油组成,其中三正辛胺的质量分数为5%~15%,磷酸三丁酯的质量分数为5%~15%,其余为煤油;配制反萃液:将浓度为
0.1~0.5mol/L的KCN与浓度为1~2mol/L的KCl按一定比例混合。
[0024] 如图3,将一定体积的液膜相2加入萃取混合室1、萃取澄清室3、反萃混合室9及反萃澄清室11中。
[0025] 步骤2、萃取:如图1,用蠕动泵A4将料液从进料口8送入萃取混合室1中,开动磁力搅拌器6进行搅拌,控制转速在1000~1500转/分钟,使料液相和液膜相2在萃取混合室1中充分混合,形成油水混合液,完成萃取过程。随着料液的不断加入,油水混合液越过挡板A15进入萃取澄清室3,在萃取澄清室3中,油水混合液分相后,萃余液从萃取澄清室3底部的萃余液出口7排出。间隔10~30分钟在萃取澄清室3中取样,进行分析测定,如果萃取率没有达到90%,则将萃余液返回料液进料口8,重新进行再次萃取。
[0026] 步骤3、反萃:如图2,利用蠕动泵B13将反萃液从反萃液进口10送入反萃混合室9中,开动电动搅拌器12,控制转速在1000~1200r/分钟之间进行搅拌,使反萃液和含有金配合物的液膜相充分混合,形成二次油水混合液,完成反萃取过程。随着反萃液的不断加入,二次油水混合液升高,越过挡板C17进入反萃澄清室11,二次油水混合液分相后,含有金离子的浓缩液从浓缩液出口14流出,即完成金的分离回收。在反萃过程中,间隔10~30分钟在反萃澄清室11中取样进行分析测定,当反萃率达到90%即可排出,如果反萃率没有达到90%,则将浓缩液返回反萃液进口10,重新进行反萃。
[0027] 在本发明的内耦合液膜分离回收金的方法中,金离子在TOA-TBP-煤油内耦合液膜体系中的迁移过程,从原理上大致分为以下几步:
[0028] (1)在HCl介质中,料液相中Au3+与Cl~形成AuCl4~络离子:
[0029] Au3++4Cl-=AuCl4-
[0030] (2)含有AuCl4-络离子的料液相与液膜相充分混合,在水相-液膜相界面,-AuCl4 络离子与TOA发生如下的配合反应:
[0031] (C8H17)3NHClorg+AuCl4,f-□(C8H17)3NH+AuCl4,org-+Clf-
[0032] 其中:下标f表示水相,下标org表示液膜相。
[0033] (3)生成的AuCl4--TOA配合物进入液膜相。
[0034] (4)AuCl4--TOA配合物扩散到反萃相,在反萃相与液膜相界面,与反萃剂发生如下反应:
[0035] (C8H17)3NH+AuCl4,org-+n CN-,S□(C8H17)3NHClorg+Au CNn-(n-3),S[0036] 其中:右下标S表示反萃相。
[0037] (5)载体TOA返回料液相和液膜相界面,重复上述步骤。
[0038] 回收金时,参见实施例1~实施例4:
[0039] 实施例1:按照上述回收金的方法,按照以下步骤实施:
[0040] 步骤1、在待回收金的料液中加入KCl和HCl,使料液相中H+离子浓度为2mol/L,+K 离子浓度为2mol/L;配制液膜相2:液膜相由TOA、TBP和有机溶剂煤油组成,其中TOA的质量分数为15%,TBP的质量分数为5%,其余为煤油;配制反萃液:将浓度为0.1mol/L的KCN与浓度为2mol/L的KCl按一定比例混合。
[0041] 如图3,将一定体积的液膜相2加入萃取混合室1、萃取澄清室3、反萃混合室9及反萃澄清室11中。
[0042] 步骤2、萃取:如图1,用蠕动泵A4将料液从进料口8送入萃取混合室1中,开动磁力搅拌器6进行搅拌,控制转速在1000转/分钟,使料液相和液膜相2在萃取混合室1中充分混合,形成油水混合液,完成萃取过程。随着料液的不断加入,油水混合液越过挡板A15进入萃取澄清室3,在萃取澄清室3中,油水混合液分相后,萃余液从萃取澄清室3底部的萃余液出口7排出。间隔30分钟在萃取澄清室3中取样,进行分析测定,如果萃取率没有达到90%,则将萃余液返回料液进料口8,重新进行再次萃取。
[0043] 步骤3、反萃:如图2,利用蠕动泵B13将反萃液从反萃液进口10送入反萃混合室9中,开动电动搅拌器12,控制转速在1000r/分钟之间进行搅拌,使反萃液和含有金配合物的液膜相充分混合,形成二次油水混合液,完成反萃取过程。随着反萃液的不断加入,二次油水混合液升高,越过挡板C17进入反萃澄清室11,二次油水混合液分相后,含有金离子的浓缩液从浓缩液出口14流出,即完成金的分离回收。在反萃过程中,间隔20分钟在反萃澄清室11中取样进行分析测定,当反萃率达到90%即可排出,如果反萃率没有达到90%,则将浓缩液返回反萃液进口10,重新进行反萃。
[0044] 实验结果表明:迁移2h,金的回收率可达85%以上。
[0045] 实施例2、按照上述实施例1回收金的方法,控制参数如下:
[0046] 配制料液:在待回收的Au3+离子料液中加入KCl和HCl,使得料液相中H+离子浓度+为3mol/L,K 离子浓度为3mol/L;配制液膜相2:将TOA、TBP和煤油混合,其中TOA的质量分数为5%;TBP的质量分数为15%,其余为煤油;配制反萃液,将KCN和KCl混合,其中KCN的浓度为0.2mol/L,KCl的浓度为1.5mol/L;萃取时将磁力搅拌器6的转速控制在1200转/分钟;反萃时电动搅拌器12转速控制在1100r/分钟。实验结果表明:迁移2h,金的回收率可达95%以上。
[0047] 实施例3、按照上述实施例1回收金的方法,控制参数如下:
[0048] 配制料液:在待回收的Au3+离子料液中加入KCl和HCl,使得料液相中H+离子浓度+为2.4mol/L,K 离子浓度为2.5mol/L;配制液膜相2:将TOA、TBP和煤油混合,其中TOA的质量分数为7.5%;TBP的质量分数为10%,其余为煤油;配制反萃液,将KCN和KCl混合,其中KCN的浓度为0.4mol/L,KCl的浓度为1.8mol/L;萃取时将磁力搅拌器6的转速控制在
1500转/分钟;反萃时电动搅拌器12转速控制在1200r/分钟。实验结果表明:迁移2h,金的回收率可达90%以上,而对铜、锌、镉及铅的迁移不到5%,从而实现了金或银与铜、锌、镉及铅的分离和回收。
[0049] 实施例4、按照上述实施例1回收金的方法,控制参数如下:
[0050] 配制料液:在待回收的Au3+离子料液中加入KCl和HCl,使得料液相中H+离子浓+度为2.8mol/L,K 离子浓度为2.3mol/L;配制液膜相2:将TOA、TBP和煤油混合,其中TOA的质量分数为10%;TBP的质量分数为8%,其余为煤油;配制反萃液:将KCN和KCl混合,其中KCN的浓度为0.50mol/L,KCl的浓度为1mol/L;萃取时将磁力搅拌器6的转速控制在
1350转/分钟;反萃时电动搅拌器12转速控制在1200r/分钟。实验结果表明:迁移2h,金的回收率可达93%以上。
[0051] 本发明的内耦合液膜分离回收银的方法是,按照以下步骤实施:
[0052] 步骤1、在待回收银的料液中加入KSCN和HNO3,使得料液相中H+离子浓度为0.1~1mol/L,KSCN浓度为2~3mol/L;配制液膜相2:将萃取剂TOA、协萃取剂TBP和煤油混合,其中TOA的质量分数为5%~15%;TBP的质量分数为5%~15%,其余为煤油;配制反萃液:将浓度为0.1~0.5mol/L的Na2S2O3与浓度为1~2mol/L的KNO3按一定比例混合即可;
[0053] 如图3,将液膜相2加入到萃取混合室1、萃取澄清室3、反萃混合室9及反萃澄清室11中;
[0054] 步骤2、萃取:如图1,用蠕动泵A4将步骤1配制的料液从进料口8送入萃取混合室1中,开动磁力搅拌器6进行搅拌,将转速控制在1000~1500转/分钟,使料液和液膜相2在萃取混合室1中形成油水混合液,随着料液的不断加入,油水混合液越过挡板A15进入萃取澄清室3,在萃取澄清室3中,油水混合液分相,萃余液从萃取澄清室3底部的萃余液出口7排出,完成萃取。在萃取过程中,间隔10~30分钟在萃取澄清室3中取样,进行分析测定;如果萃取率没有达到90%,则将萃余液返回料液进料口8,重新进行萃取;
[0055] 步骤3、反萃:如图2,利用蠕动泵B13将反萃液从反萃液进口10送进反萃混合室9中,开动电动搅拌器12以1000~1200r/分钟转速进行搅拌,使反萃液和含有配合物的液膜相形成二次油水混合液。随着反萃液的不断加入,二次油水混合液升高,越过挡板C17进入反萃澄清室11,二次油水混合液分相后,含有银离子的浓缩液从浓缩液出口14流出,即完成反萃过程。在反萃过程中,间隔10~30分钟在反萃澄清室11中取样进行分析测定,当反萃率达到90%即可排出,否则,将浓缩液返回反萃液进口10,重新进行反萃。
[0056] 在本发明的内耦合液膜分离回收银的方法中,银离子在TOA-TBP-煤油内耦合液膜体系中的迁移过程,从原理上大致分为以下几步:
[0057] (1)在料液相中Ag+与SCN-形成[Ag(SCN)n+1]n-络离子:
[0058] Ag++(n+1)SCN-→[Ag(SCN)n+1]n-
[0059] (2)在水相-液膜相界面,[Ag(SCN)n+1]n-络离子与TOA发生如下的配合反应:
[0060] TOAorg+[Ag(SCN)n+1]n-+H+□[TOAH]n[Ag(SCN)n+1]org
[0061] 其中:下标f表示水相,下标org表示液膜相。
[0062] (3)生成的[TOAH]n[Ag(SCN)n+1]配合物在液膜相中扩散,在反萃相与液膜相界面,与反萃剂发生如下反应;
[0063] [TOAH]n[Ag(SCN)n+1],org+S2O32-□TOA+nHSCN+Ag2S2O3,s
[0064] 其中:右下标S表示反萃相。
[0065] (4)载体TOA返回料液相和液膜相界面,重复上述过程。
[0066] 当回收银时,参见实施例5~实施例8:
[0067] 实施例5、按照上述回收银的方法,按照以下步骤实施:
[0068] 步骤1、在待回收银的料液中加入KSCN和HNO3,使得料液相中H+离子浓度为0.1mol/L,KSCN浓度为3mol/L;配制液膜相2:将萃取剂TOA、协萃取剂TBP和煤油混合,其中TOA的质量分数为5%;TBP的质量分数为15%,其余为煤油;配制反萃液:将浓度为
0.50mol/L的Na2S2O3与浓度为2mol/L的KNO3按一定比例混合即可;
[0069] 如图3,将液膜相2加入到萃取混合室1、萃取澄清室3、反萃混合室9及反萃澄清室11中;
[0070] 步骤2、萃取:如图1,用蠕动泵A4将步骤1配制的料液从进料口8送入萃取混合室1中,开动磁力搅拌器6进行搅拌,将转速控制在1500转/分钟,使料液和液膜相2在萃取混合室1中形成油水混合液,随着料液的不断加入,油水混合液越过挡板A15进入萃取澄清室3,在萃取澄清室3中,油水混合液分相,萃余液从萃取澄清室3底部的萃余液出口7排出,完成萃取。在萃取过程中,间隔20分钟在萃取澄清室3中取样,进行分析测定;如果萃取率没有达到90%,则将萃余液返回料液进料口8,重新进行萃取;
[0071] 步骤3、反萃:如图2,利用蠕动泵B13将反萃液从反萃液进口10送进反萃混合室9中,开动电动搅拌器12以1200r/分钟转速进行搅拌,使反萃液和含有配合物的液膜相形成二次油水混合液。随着反萃液的不断加入,二次油水混合液升高,越过挡板C17进入反萃澄清室11,二次油水混合液分相后,含有银离子的浓缩液从浓缩液出口14流出,即完成反萃过程。在反萃过程中,间隔30分钟在反萃澄清室11中取样进行分析测定,当反萃率达到
90%即可排出,否则,将浓缩液返回反萃液进口10,重新进行反萃。
[0072] 实验结果表明:迁移2h,银的回收率可达85%以上。
[0073] 实施例6、按照上述实施例5回收银的方法,控制参数如下:
[0074] 在待回收的Ag+离子料液中加入KSCN和HNO3,使得料液相中H+离子浓度为0.6mol/L,KSCN浓度为2mol/L;配制液膜相2:将TOA、TBP和煤油混合,其中TOA的质量分数为12%;TBP的质量分数为10%,其余为煤油;配制反萃液:按一定比例将Na2S2O3和KNO3混合,其中Na2S2O3的浓度为0.3mol/L,KNO3的浓度为1.6mol/L;萃取时将磁力搅拌器6的转速控制在1350转/分钟;反萃时电动搅拌器12转速控制在1100r/分钟。实验结果表明:迁移2h,银的回收率可达90%以上。
[0075] 实施例7、按照上述实施例5回收银的方法,控制参数如下:
[0076] 在待回收的含Cu2+、Zn2+、Cd2+、Pb2+和Ag+混合料液中,加入KSCN和HNO3,使得料液+相中H 离子浓度为0.5mol/L,KSCN浓度为1.8mol/L;配制液膜相2:将TOA、TBP和煤油混合,其中TOA的质量分数为15%;TBP的质量分数为5%,其余为煤油;配制反萃液:按一定比例将Na2S2O3和KNO3混合,其中Na2S2O3的浓度为0.1mol/L,KNO3的浓度为1mol/L;萃取时将磁力搅拌器6的转速控制在1400转/分钟;反萃时电动搅拌器12转速控制在1150r/分钟。实验结果表明:迁移2h,银的回收率可达95%以上,而铜、锌、镉及铅的迁移不到5%,从而实现了银与铜、锌、镉及铅的分离。
[0077] 实施例8、按照上述实施例5回收银的方法,控制参数如下:
[0078] 在待回收的Au3+和Ag+混合料液中加入KSCN和HNO3,使得料液相中H+离子浓度为1.0mol/L,KSCN浓度为2.3mol/L;配制液膜相2,将TOA、TBP和煤油混合,其中TOA的质量分数为9%;TBP的质量分数为7%,其余为煤油;配制反萃液:按照一定比例将Na2S2O3和KNO3混合,其中Na2S2O3的浓度为0.2mol/L,KNO3的浓度为1.3mol/L;萃取时将磁力搅拌器6的转速控制在1000转/分钟;反萃时电动搅拌器12转速控制在1000r/分钟。实验结果表明:迁移2h,银的回收率可达95%以上,而金的迁移率仅为5%,从而能有效的实现金和银的分离。
[0079] 在实际处理大批量试样时,上述方法中的萃取及反萃两个过程同步实施,其中液膜相一直在装置中,重复循环使用,几乎无损耗,适当调整料液相流速和反萃相流速,即可实现贵金属金或银的分离与回收。
[0080] 综上所述,采用本发明的内耦合液膜分离回收金或银方法,对于含有Au3+或Ag+离子的浓度为10~100ppm的待回收料液进行回收处理时,对金或银的回收率均可达85%以上,而对铜、锌、镉及铅的迁移不到5%,实现金或银与铜、锌、镉及铅的分离与回收。