申请日2015.08.03
公开(公告)日2015.11.18
IPC分类号C02F1/26; C02F103/16; C02F101/20; C02F1/62
摘要
本发明涉及一种协同萃取分离铜废石场废水中重金属离子的方法，属于湿法冶金领域。本发明特征为：采用皂化的羧酸萃取剂与非皂化的醛肟、酮肟萃取剂按一定比例混合作为协同萃取剂，萃取分离铜废石场废水中的重金属离子(Cu2+、Pb2+、Zn2+、Cd2+)与杂质离子(Ca2+、Mg2+)，重金属离子进入有机相，使得萃余液中重金属离子浓度大大降低，达到排放标准，且pH值为7.0左右，直接排放不会造成土地酸化，达到从源头上净化矿山废水的目的。该方法具有成本低、效率高、流程简单等特点。
权利要求书
1.本发明是一种协同萃取分离铜废石场废水中重金属离子的方法，其特征在于：采用羧酸萃 取剂与醛肟、酮肟萃取剂按一定比例混合后形成协同萃取剂，再经稀释剂稀释，与含重金 属离子的酸性废水发生反应萃取分离重金属离子(Cu2+、pb2+、Zn2+、Cd2+)与杂质离子(Ca2+、 Mg2+)。
2.如权利要求1所述的协同萃取分离铜废石场废水中重金属离子的方法，其特征在于：所述 协同萃取剂中羧酸萃取剂为MextralV10，醛肟、酮肟萃取剂为Mextral622H或Mextral 973H。
3.如权利要求1所述的协同萃取分离铜废石场废水中重金属离子的方法，其特征在于：所述 协同萃取剂中羧酸萃取剂需皂化，醛肟、酮肟萃取剂无需皂化。
4.如权利要求1所述的协同萃取分离铜废石场废水中重金属离子的方法，其特征在于：所述 协同萃取剂与稀释剂混合的体积比为1∶9、1∶8、1∶7、1∶6、1∶5和1∶4。
5.如权利要求1所述的协同萃取分离铜废石场废水中重金属离子的方法，其特征在于：所述 协同萃取剂中羧酸萃取剂经10mol/LNaOH溶液皂化，皂化率为50%、60%、70%和80%。
6.如权利要求1所述的协同萃取分离铜废石场废水中重金属离子的方法，其特征在于：所述 协同萃取剂中羧酸萃取剂与醛肟、酮肟萃取剂按一定体积比混合，其中羧酸萃取剂占 50%-95%，醛肟、酮肟萃取剂占50%-5%。
7.如权利要求1所述的协同萃取分离铜废石场废水中重金属离子的方法，其特征在于：所述 有机相由协萃剂和稀释剂组成，水相为待萃取溶液或铜废石场酸性废水，有机相与水相按 体积比为2∶1、1∶1、1∶1.5、1∶2、1∶3和1∶4混合发生反应。
8.如权利要求1所述的协同萃取分离铜废石场废水中重金属离子的方法，其特征在于：所述 协同萃取剂用于处理pH值为1.5-5.0的酸性矿山废水。
说明书
一种协同萃取分离铜废石场废水中重金属离子的方法
技术领域：
本发明涉及一种协同萃取分离铜废石场废水中重金属离子的方法，用于处理含铜、镉、 铅和锌离子的酸性废水，属于湿法冶金领域。
背景技术：
2015年4月国家出台了水污染防治行动计划，要求狠抓工业污染防治，其中有色金属行 业是重要污染源之一。矿山废水排放导致河流、土地受重金属污染面积逐年递增，为防止污 染问题加剧，从源头上解决重金属废水排放问题已迫在眉睫。
国内对酸性矿山废水的处理方法很多，但各有利弊。比如化学法处理成本高、效果不稳 定。微生物法虽然安全方便，但对重金属离子具有选择性，难以全面清除重金属污染物。溶 剂萃取法作为湿法冶金工艺流程中分离金属离子的操作过程，其技术已经发展到较为成熟的 阶段，将溶剂萃取法借鉴到重金属废水处理中，能很好的完善重金属废水处理工艺，并加强 重金属离子的回收，具有良好的环境效益和经济效益。
矿山废水成分复杂，采用单一萃取体系金属离子分离难度大，工艺流程长，分离效果不 理想。而协同萃取体系具有提高萃取速率和萃取选择性，增强萃合物稳定性，改善萃合物在 有机相中溶解度等一系列优势。国外有研究者采用Versatic10和LIX63协萃体系从含有铜、 锌和锰等离子的溶液中分离镍和钴离子(ChengC.Y.，Hydrometallurgy，2006)。中国专利采用 协同萃取法分离镍(CN103184337A、CN103421952A)、稀土(CN102041384A、CN 101294244B)等元素。对于金属离子浓度较低，成分复杂的溶液需进一步探索分离效果良好 的协同萃取体系。
发明内容：
本发明为高效率分离铜废石场废水中的重金属离子，从源头上解决重金属废水污染问题， 提供一种协同萃取分离铜废石场废水中重金属离子的方法。该协同萃取方法可以将废水中的 重金属离子(Cu2+、Pb2+、Zn2+、Cd2+)富集于有机相中，杂质离子(Ca2+、Mg2+)残留在水相中， 使水相中重金属离子浓度大大降低，达到重金属废水排放标准。
本发明的具体技术方案，包括以下步骤：
本发明采用羧酸萃取剂与醛肟、酮肟萃取剂按一定比例混合后形成协同萃取剂，再经稀 释剂稀释，与含重金属离子的溶液或矿山废水发生反应萃取分离重金属离子(Cu2+、Pb2+、Zn2+、 Cd2+)与杂质离子(Ca2+、Mg2+)，被萃取重金属离子经洗涤、分步反萃取获得金属产品。
所述协同萃取剂中羧酸萃取剂为MextralV10。
所述协同萃取剂中醛肟、酮肟萃取剂为Mextral622H或Mextral973H。
所述协同萃取剂中羧酸萃取剂需皂化，醛肟、酮肟萃取剂无需皂化。
所述协同萃取剂中羧酸萃取剂经10mol/LNaOH溶液皂化，皂化率为50%、60%、70%和 80%。
所述协同萃取剂中羧酸萃取剂与醛肟、酮肟萃取剂按一定体积比混合，其中羧酸萃取剂 占50%-95%，醛肟、酮肟萃取剂占50%-5%。
所述稀释剂为DT-100或磺化煤油。
所述协同萃取剂与稀释剂按体积比1∶9、1∶8、1∶7、1∶6、1∶5和1∶4混合。
所述有机相由协萃剂和稀释剂组成，水相为待萃取溶液或矿山废水，有机相与水相按体 积比2∶1、1∶1、1∶1.5、1∶2、1∶3和1∶4混合发生反应。
所述协同萃取剂用于处理pH值为1.5-5.0的酸性矿山废水。
本发明具有以下优点：
(1)与单一萃取体系相比，协同萃取体系通过一步萃取将重金属离子富集于有机相中， 简化了重金属离子与杂质离子分离工艺流程，具有重要的实际应用价值。
(2)采用该协同萃取方法得到萃余液pH值在7.0左右，无需酸碱中和，直接排放不会造成 土地酸化，且降低了生产成本。
