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作者:杨志;李京伟;林银河;王大龙;张林;
单位:合肥工业大学材料科学与工程学院;长江师范学院化学与化工学院;攀钢集团西昌钒制品科技有限公司;
摘要:从含钒溶液中分离提纯钒是制备高纯钒的关键,普通萃取提纯需要消耗大量试剂,废水产生量大,且对设备耐酸性要求较高,而且离子选择性较差;而Cyanex272萃取pH值主要为2.5~4.0,对设备的耐酸度要求较低,且萃取产生的废水对环境的危害较小。本文以某企业钒渣钙化焙烧-酸浸后钒液为原料,采用Cyanex272为萃取剂、硫酸为反萃剂提纯钒,制备了V_2O_5,并借助表征分析探究了Cyanex272萃取机理,得到以下主要结论。Cyanex272在酸性条件下对V(Ⅳ)具有良好的选择性,在有机相组成为Cyanex272∶TBP∶磺化煤油=4∶0.5∶5.5、溶液pH=3.0、萃取时间10 min、萃取温度30℃、相比O/A=1∶1的条件下,单级萃取的钒萃取率为78.06%,三级萃取的钒萃取率达到98.80%;在反萃剂硫酸浓度3.0 mol/L、反萃时间6 min、反萃取温度30℃、反萃相比O/A=1∶1的条件下,单级反萃的钒反萃取率为80.70%,三级反萃取的钒反萃取率达到98.38%,煅烧后的V_2O_5的纯度达到99.36%;钒液中经过亚硫酸钠还原的钒主要以VO~(2+)形式存在,Cyanex272的磷酸基团通过断裂P—O—H键与VO~(2+)发生螯合反应形成稳定金属配合物,从而实现对钒离子的分离萃取。
关键词:钒液;;提纯钒;;溶剂萃取;;Cyanex272;;V_2O_5;;萃取率;;磷酸基团;;螯合反应
基金资助:国家自然科学基金项目(51874272);; 凉山州重点研发计划(23ZDYF0173,23ZDYF0156);; 西昌市科技项目(JSYJ-2023-16)