[发明专利]一种无皂化萃取钙的方法

说明书

本发明属于湿法冶金领域，公开了一种无皂化萃取钙的方法，包括如下步骤：(1)调节含钙水相的pH为3.0‑5.5；(2)将二(2‑乙基己基)磷酸酯、磷酸三丁酯和稀释剂配成有机相，再将有机相和含钙水相按体积比为1:0.5‑4混合，再进行萃取，再分离出水相，即得含钙离子的有机相。本发明的组合萃取剂对钙的萃取率高，选择性好，单级萃取率可以达到90％以上；经4级逆流萃取后水相中的钙可以由600mg/L降到1mg/L以下，萃取率可达到99.8％。

技术领域

本发明涉及湿法冶金领域，特别是涉及一种无皂化萃取钙的方法。

背景技术

在湿法冶金中，用酸性溶液浸取金属矿物时，钙通常以Ca²⁺与有价金属一同进入溶液中，Ca²⁺的存在会严重影响产品质量。含有大量Ca²⁺的工业生产用水，在加热、冷却、输送过程中容易产生碳酸钙、硫酸钙等沉淀物，其附着在设备器壁上沉积结垢，造成管内流体流速下降，设备腐蚀，产能降低。

工业上常用的除Ca²⁺方法有化学沉淀法、吸附法、膜分离法、离子交换法和萃取法等。其中，沉淀法存在钙除去不彻底、操作繁琐、沉淀易吸附金属、滤渣堆放带来的环境污染等问题；吸附法具有选择性强、操作简单等优点，但存在吸附容量不足的问题，而且吸附剂如何再生研究较少；膜分离法除Ca²⁺操作简单、高效节能、无相变、选择性好，但膜表面易受到污染，导致分离效果下降，膜需要定期清洗，增加了一定的维护费用，膜的耐热性、耐药性、耐溶剂性以及耐酸碱性能力有限，其使用范围受到限制；而萃取法可以连续操作，具有处理量大、选择性强、萃取率高、萃取剂可以再生循环利用等优点，已成为国内外工业生产除钙的主要方法。

溶剂萃取法除钙的研究报道很多：在制备高纯碳酸锶工艺中，李坤等采用D2EHPA(二-(2-已基己基)磷酸)为萃取剂、磺化煤油为稀释剂考察了萃取平衡时间、稀释剂、平衡pH值、温度、水相钙离子浓度、萃取剂浓度等因素对钙萃取率的影响，在粗碳酸锶盐酸浸取并除钡、铁杂质后的溶液中，D2EHPA-磺化煤油体系对钙的一次萃取率为46.11％，饱和萃取率83％，可是该方法的缺陷为萃取率低，不适合精准萃取；李进等研究了从含高浓度镍钴合金渣酸浸液中萃取脱除低浓度钙(Ca²⁺浓度16.3mg/L)，考察了钙离子去除的影响因素，以10％P204+90％260#煤油为有机相，用NaOH皂化，皂化率为35％，在水相pH＝5.0、Vo:Va(有机相和含钙水相的体积比)＝1:2、萃取时间3min和温度25℃条件下，Ca²⁺的单级萃取率为80％，经3级逆流萃取，Ca²⁺浓度降至1mg/L以下，达到了生产高品质硫酸钴、硫酸镍产品所需料液对Ca²⁺的要求，但再加入NaOH皂化，会产生钠离子影响产品的品质。而且皂化过程容易带来环境污染，成本增加和杂质增多等不良因素。

因此亟需开发一种无需皂化、萃钙效率高、对其他金属萃取率低、萃取剂成本低和能耗低的萃取方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无皂化萃取钙的方法，该方法萃取钙无需皂化、萃取钙效率高、对其他金属萃取率低、萃取剂成本低和能耗低。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种无皂化萃取钙的方法，包括如下步骤：

(1)调节含钙水相的pH为3.0-5.5；

(2)将二(2-乙基己基)磷酸酯、磷酸三丁酯和稀释剂配成有机相，再将有机相和含钙水相按体积比为1:0.5-4混合，再进行萃取，再分离出水相，即得含钙离子的有机相。

优选地，步骤(2)所述有机相由以下质量百分比的组分组成：萃取剂10％-25％、协萃剂10％-25％和稀释剂50％-80％。

优选地，所述萃取剂为二(2-乙基己基)磷酸酯(P204)。