[发明专利]一种氯化物体系萃取分离砷和铁的方法

说明书

本发明公开了一种氯化物体系萃取分离砷和铁的方法，属于化学溶剂萃取技术领域，包括：(1)萃取砷：将配好的有机相与含铁、砷的盐酸溶液接触进行单级或多级逆流萃取，砷离子被选择性萃入有机相，大部分铁离子留在萃余液中；(2)反萃砷：将含砷负载有机相与稀无机酸水溶液接触进行单级或多级逆流反萃取，获得反萃取后的空白有机相和富砷反萃液；(3)反萃取后的空白有机相返回步骤(1)重复使用，富砷反萃液用于进一步制备砷化合物；所述有机相由萃取剂和稀释剂混合组成，萃取剂为中性醇类萃取剂，为正辛醇、异辛醇、仲辛醇中的一种或多种组合。本发明流程短，砷回收率高，化学试剂消耗小，成本低，易于实现工业化。

技术领域

本发明属于化学溶剂萃取技术领域，具体涉及一种氯化物体系萃取分离砷和铁的方法。

背景技术

碱性钨冶炼渣是碳酸钠或氢氧化钠高压浸出钨矿过程中产生的废渣，目前已被国家环保部列为固体危废，其中主要包括钙、铁、砷、锡、钨、氟等元素。目前，这些碱性钨冶炼渣利用率较低，大部分被工厂堆存，不仅造成了资源的浪费，而且还会对环境带来潜在的安全隐患。

为回收碱性钨冶炼渣中的有价金属及实现危险废渣的减量化、资源化等，常使用盐酸浸出处理碱性钨冶炼废渣。在此过程中，尤其是用盐酸浸出处理碱性黑钨冶炼渣时，砷、铁等离子会被同时浸入到酸性溶液。为了除去酸性含砷溶液中的砷，一般通过加入石灰或碱进行中和沉淀，使砷和铁形成砷酸铁渣沉淀除去，但显然这又将重新产生大量的含砷沉淀渣并形成二次污染。有研究者通过使用TBP或N235等将砷和铁共同萃取除去，但反萃后得到含有砷和铁的反萃液同样未实现铁和砷的分离。有研究者曾采用硫化沉淀法从酸性溶液中沉淀除去三价砷离子，在适当的酸度下通过加入S^2-以将砷以As₂S₃的形式沉淀除去，但是当溶液中同时含有大量的铁离子或其他重金属离子时，同样无法选择性的将砷离子沉淀除去。为了除去酸性溶液中的砷，研究者也开发了其他溶剂萃取除砷的方法，但主要使用于硫酸体系。在氯化物体系中，由于溶液中氯离子浓度较高，会使溶液中的三价铁离子与氯离子络合成络合阴离子，从而使砷和铁更加难以有效分离。因此，研究一种从氯化物体系中萃取分离砷、铁的方法对资源循环及环境保护均具有实际意义。

发明内容

针对现有技术中氯化物体系中砷和铁难以有效分离的问题，本发明的目的在于提供一种氯化物体系萃取分离砷和铁的方法，以解决传统沉淀法处理高砷铁溶液时产生大量含砷危险固废的技术问题。

本发明提供一种氯化物体系萃取分离砷和铁的方法，包括以下步骤：

(1)萃取砷：将配好的有机相与含铁、砷的盐酸溶液接触进行单级或多级逆流萃取，砷离子被选择性萃入有机相，得到含砷负载有机相，大部分铁离子留在萃余液中；

(2)反萃砷：将步骤(1)中获得的含砷负载有机相与稀无机酸水溶液接触进行单级或多级逆流反萃取，获得反萃取后的空白有机相和富砷反萃液；

(3)反萃取后的空白有机相返回步骤(1)重复使用，富砷反萃液用于进一步制备砷化合物；

所述有机相由萃取剂和稀释剂混合组成，萃取剂为中性醇类萃取剂，为正辛醇、异辛醇、仲辛醇中的一种或多种组合。

作为优选，所述有机相中萃取剂的浓度为5％～50％(体积百分比)。

作为优选，所述有机稀释剂为磺化煤油、260号溶剂油中的一种或两种组合。

作为优选，步骤(1)中，所述含铁、砷的盐酸溶液中，H⁺浓度0.5mol/L，Cl^-浓度5.0mol/L。

作为优选，步骤(1)中，萃取过程中有机相与水相的相比为1/2～5/1，逆流萃取级数为1～8级。

作为优选，步骤(1)中，萃取过程中有机相与水相的接触时间为1～10min；萃取过程在25～40℃下进行。