[发明专利]一种萃取锗镓的萃取剂及其萃取方法

说明书

技术领域

一种萃取锗镓的萃取剂及其萃取方法，涉及一种湿法冶金萃取剂，特别是萃取镓锗的有机萃取剂及其萃取方法。

背景技术

我国镓锗资源相对丰富，镓锗的储量均居世界第一位。近几年随着信息产业的飞速发展，对镓锗的需求也随之迅猛增长，镓锗的综合回收引起了广泛关注。溶剂萃取在综合回收镓锗方面具有很多优点，国内外在镓锗溶剂萃取方面进行了大量研究，萃取剂是开发萃取过程的关键，溶剂萃取的技术经济指标往往取决于萃取剂的性能，国内外研究较多的萃取剂有LIX63（5，8-二乙基-6-羟基十二烷基酮肟）、Kelex100（7-烷基-8-羟基喹啉）、H106（十三烷基叔碳异氧肟酸）及YW100（C7-9异氧肟酸）。

LIX63以溶剂化机理萃锗，具有较好的选择性，铜、镍、砷、锌、氯及二价铁等基本不萃，但LIX63萃锗时要求采用高酸溶液体系及高浓度萃取剂，萃取剂在高浓度下使用使有机相黏度增大，影响萃取操作性能且增大萃取剂的损耗，导致萃取成本过高[3-4]。

Kelex100是法国最先提出从碱性铝溶液中提镓的萃取剂，后来应用到硫酸介质中萃取锗，如以40%Kelex100-10%正辛醇-煤油作为有机相，可从含锗1g/L的硫酸溶液中萃锗，当硫酸浓度在156g/L，相比(O/A)为1/2，锗的萃取率可以达到98%以上。Kelex100的选择性也较好，不萃锌、镉、钴、镍和砷等，但共萃铜和铁[5]。Kelex100的缺点是萃取在高硫酸浓度下进行，反萃的平衡时间很长，在0.5h以上，反萃温度要在40℃以上。此外，Kelex100的合成有一定难度，价格昂贵，法国罗尼普仑克(Rhoxepoulenc)的工业实践表明，用Kelex100萃取剂所回收的镓与所消耗的试剂量在经济上不合算。

H106、YW100和G315是我国最先提出萃取镓锗的异氧肟酸类萃取剂，实践表明H106、YW100和G315等萃取剂对镓锗萃取能力强，但存在诸如熔点高、水溶性大、与镓锗形成的萃合物油溶性低、易出现第三相等弊端。

发明内容

本发明目的在于克服上述已有技术存在的不足，提供一种萃取性能好，选择性强、萃取率高、分相性能好的萃取锗镓的萃取剂及其萃取方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种萃取锗镓的萃取剂，其特征在于该萃取剂是以分子式为（RO）₂ P（O）NHOH的O,O-二烃基磷氧肟酸，式中R为C₅—C₁₈的直连或支链烷基，或为C₄—C₁₄直连或支链烷基取代的苯基。

一种萃取锗镓的萃取方法，其特征在于其萃取过程采用含有O,O-二烃基磷氧肟酸的有机相萃取酸性含锗水相中的锗。

本发明的一种萃取锗镓的萃取方法，其特征在于所述的有机相组成包括O,O-二烃基磷氧肟酸萃取剂、稀释剂和改质剂，有机相中O,O-二烃基磷氧肟酸萃取剂的体积比浓度为0.5%~20%，改质剂是C₂—C₁₆的直链或支链醇或这类醇的混合物，有机本中改质剂的体积比浓度为0.5%~20%，稀释剂选用煤油、磺化煤油或添加芳烃的磺化煤油。

本发明的一种萃取锗镓的萃取方法，其特征在于所述的酸性含锗水相的硫酸含量为5~100g/L。

一种萃取锗镓的萃取方法，其特征在于其萃取过程采用含有O,O-二烃基磷氧肟酸的有机相萃取酸性含镓水相中的镓。

本发明的一种萃取锗镓的萃取方法，其特征在于所述的有机相组成包括O,O-二烃基磷氧肟酸的萃取剂、稀释剂和改质剂，有机相中的萃取剂是O,O-二烃基磷氧肟酸或O,O-二烃基磷氧肟酸与P204（O,O-二异辛基磷酸酯）的混合物，有机相中O,O-二烃基磷氧肟酸的体积比浓度为0.5%~20%，P204的体积比浓度为0%~5%，改质剂是C₂—C₁₆的直链或支链醇或这类醇的混合物，有机相中改质剂的体积比浓度为0.5%~20%；稀释剂为选用煤油、磺化煤油或添加芳烃的磺化煤油。

本发明的一种萃取锗镓的萃取方法，其特征在于所述的酸性含镓水相的硫酸含量为2~15g/L。

本发明的的关键是提供了一种优良的萃取剂，在研究萃取剂的结构与萃取性能之间的关系的基础上，筛选出了O,O-二烃基磷氧肟酸萃取剂，O,O-二烃基磷氧肟酸的化学结构式如下：