[发明专利]一种萃取分离Fe(Ⅲ)、Cr(Ⅲ)和Ni(Ⅱ)的糖析三相体系及方法

说明书

本发明涉及铁、镍和铬的分离技术领域，具体涉及一种萃取分离铁Fe(Ⅲ)、镍Ni(Ⅱ)和铬Cr(Ⅲ)的糖析三相体系及方法，该方法可用于废矿渣及废液中铁、镍和铬的分离。本发明首先选择皂化P507作为表面活性剂，正戊醇为助表面活性剂，正庚烷为有机相，构建微乳液；然后，构建皂化P507微乳液、乙腈、糖溶液三相体系，创造性的提出了一种萃取分离铁、镍和铬的糖析三相体系及方法，该方法可以较好地实现铁、镍和铬的分离。本发明的优点在于三相体系制备工艺简单，且P507和有机相用量少、操作更加简单、对设备友好，分离速度快、分离效率高，反萃步骤简单，反萃后的有机相和糖均可循环使用，易大规模用于工业。

技术领域

本发明涉及铁、镍和铬的分离技术领域，具体涉及一种萃取分离铁、镍和铬的糖析三相体系及方法，该方法可用于废矿渣及废液中铁、镍和铬的分离。

背景技术

矿产资源、水资源的可持续利用是当今社会面临的重要课题。含铁、铬、镍等重金属离子废水、废渣得不到妥善处理，任意排放和放置，一方面污染水源和土壤，对生态环境造成严重的污染，同时给人类健康带来极大隐患；另一方面造成重金属资源的极大浪费。探究简单、廉价、高效的从废水、废渣中分离和回收铁、铬、镍等重金属的方法，实现资源的可持续循环的同时，对环境保护和资源的循环利用也具有重要的价值。

糖析三相体系是指利用糖作为相分离剂，使某物质从水相分离出来，再加入有机相，形成三相体系，可以利用目标物质在三相中分配行为的不同，将目标物进行分离。利用糖析试剂构建三相分离体系，较传统的盐析三相萃取体系具有更理想的萃取效果，价格低廉，并且还能使整个实验的设备损耗降到最低水平。本发明选择皂化P507作为表面活性剂，提供了一种制备糖析三相体系的方法，目的是实现多种金属离子的有效分离。

发明内容

本发明选择皂化P507作为表面活性剂、葡萄糖为糖析剂，创造性的提出了一种萃取分离铁、镍和铬的糖析三相体系及方法，该方法P507和有机相用量少、操作更加简单、对设备友好，分离速度加快、分离效率高，反萃步骤简单，反萃后的有机相和糖均可循环使用。

本发明采取的技术方案是：

一种萃取分离铁、镍和铬的糖析三相体系，其特点在于该体系为皂化2-乙基己基磷酸单-2-乙基己酯（P507）微乳液-乙腈-糖溶液三液相体系，由皂化P507微乳液、乙腈、糖溶液三相构成。

在室温下，将皂化P507、正戊醇、正庚烷按照0.5～0.8:2～3:4.5～7的体积比混合，超声20～30分钟，静置10～12小时，得澄清透明微乳液；

向含有Fe(Ⅲ)、Cr(Ⅲ)、Ni(Ⅱ)三种金属离子浓度均为100 mg/L的水溶液中加入一定质量的析相糖，葡萄糖在金属离子混合液中的浓度为200 g/L～220 g/L，震荡、使之充分溶解，加入一定体积的乙腈，金属离子混合液与乙腈的体积比为0.8～1:1～1.3，得到一稳定两相体系；

将上述两体系，按照1～2:2～3体积比混合，超声10分钟，水浴恒温振荡10～15分钟，离心10分钟，转速为4000 rpm，形成稳定三相体系，三种金属离子随之分别进入三相中。

本发明的有益效果为：分离速度快，10分钟即可完成分离；分离效果好，Fe(Ⅲ)主要集中在中相(乙腈相)，其萃取率可达63.4 %；Cr(Ⅲ)主要分布在上相(有机相)，其萃取率可达95.0 %，Ni(Ⅱ)主要集中在下相(水相)，其萃取率可达65.2 %；有机相和P507用量较普通溶剂萃取用量少，产生的有机相易反萃，反萃后得到的有机相可重复使用，水相中的糖可重复使用，经济环保，对设备友好、腐蚀性小，操作更加简单。

具体实施方式

下面的实施例是对本发明的进一步详细描述，该实施例在最佳工艺条件下进行。

实施例