MSO与TBP从碱性氰化液中协同萃取金.pdf

第5 8 卷第2 期 2 0 06 年5 月 有色金属 N o n f e I T O H SM e t a l s v 0 1 ．5 8 ．N o ．2 M a y2006 M S O 与T B P 从碱性氰化液中协同萃取金 潘路 淮南师范学院化学与生物系，安徽淮南2 3 2 0 0 1 摘要研究M S O ．T B P 组成的协萃体系从碱性氰化液中萃取金过程。结果表明，M S O ．T B P 体系在碱性氰化液中对金的萃 取有较好的协萃效应，M S O 的摩尔分数为0 ．8 时，协萃效应系数达到最大，为1 6 5 。体系能快速萃取金，在2 m i n 内已基本达到萃 取平衡。即使在低相比下，体系对金仍有较高的萃取率。相比 O ／A 为0 ．6 时，金的萃取率达到9 4 ．7 ％。高碳醇对金的萃取影响 较大。但只起助萃的作用。 关键词冶金技术；金；协同萃取；碱性氰化液；M S O ；T B P 中图分类号T F 8 3 1 ；T F 8 0 4 ．2文献标识码A 文章编号1 0 0 1 0 2 1 1 2 0 0 6 0 2 0 0 5 6 0 4 溶剂萃取法具有可连续操作、易于工业化控制 及高效节能等优点，是一种极有应用前景的萃取金 的技术。自2 0 世纪8 0 年代以来，溶剂萃取法从碱 性氰化液中萃取金的研究逐渐成为热点，不断有新 的萃取体系被提出[ 1 _ 4 ] 。归纳起来主要有胺类萃 金体系、改性胺类萃金体系、季铵盐类萃金体系、烷 基氧化膦萃金体系、胍类萃金体系等[ 5 ] 。陈景等进 行了从碱性氰化液中加表面活性剂用T B P 萃取金 的研究，但萃取体系容易发生乳化，反萃很困 难[ 6 _ 7 ] 。有关砜类萃取剂用于碱性体系萃金的报 道很少。 用合成亚砜M S O 与磷酸三丁酯T B P 组成协萃 体系，研究该体系从碱性氰化液中萃取金的性能。 1实验方法 1 ．1 萃取体系 M S O R 2 ．S O ，R c 4 ～C 8 ，国内某大学合成，密 度0 ．8 9 9 9 ／c m 3 2 8 “ C ，黏度2 5 m P a s 2 5 ℃ ，沸点 约3 0 0 ℃，亚砜硫含量为1 0 ．4 0 ％，v s o 1 0 2 5 ．3 4 c m 一。T B P ，分析纯。K A u C N 2 ，分析纯。 工业纯无臭煤油做稀释剂。 1 ．2 料液和有机相的准备 在电子天平上准确称取0 ．6 8 0 0 9K A u C N 2 ， 置于5 0 m L 的烧杯中，滴加1 ．0 0 m L 浓度为 0 ．1 0 m o l ／L 的K O H 溶液，再加适量蒸馏水溶解，转 入1 0 0 0 m L 的容量瓶中，定容，所得料液中A u I 的 收稿日期2 0 0 4 一1 1 3 0 作者简介潘路 1 9 7 0 一 ，男，河南光山县人，讲师，硕士，主要从 事贵金属萃取等方面的研究。 浓度为0 ．5 0 0 9 ／L ，溶液的p H 为1 0 。M S O 和T B P 按一定配比配制有机相，待用。 1 ．3 操作过程 取1 0 m L 料液倾入分液漏斗中，按一定相比加 入有机相，室温下人工振荡。静置，分相平衡后，分 液。将萃取余液稀释一定倍数，待测定。 1 ．4 测定方法 萃余液中金的浓度用W F X ．I B 原子吸收分光光 度计测定，有机相中金的浓度用差减法计算求得。 2 试验结果与讨论 2 ．1T B P 浓度对金萃取率的影响 有机相中高碳醇H 的体积分数为2 0 ％，以无臭 煤油做稀释剂，在室温下萃取金，萃取时间1 0 m i n ，相 比O ／A 1 ，考察有机相中M S O 体积分数为0 和 2 0 ％时，T B P 浓度对金萃取率的影响，结果见图1 。 8 0 誉6 0 替 鬈4 0 萼 2 J 0 l UZ U3 14 1 } T B P 的体积分数，％ 口一有机相中无M S O ；O 一有机相中M S O 的体积分数为2 0 ％ 图lT B P 的浓度对金萃取率的影响 F i g ．1 E f f e c to fT B Pc o n c e n t r a t i o nO i lt h e p e r c e n t a g ee x t r a c t i o no fg o l d 从图1 可知，在高碳醇H 存在下，有机相中无 万方数据 第2 期潘路M S O 与T B P 从碱性氰化液中协同萃取金5 7 M S O 时，随T B P 浓度的增大，金萃取率不断上升， 在试验条件下，金萃取率很低，即使T B P 的体积分 数达到4 0 ％，金萃取率也不到1 2 ％。有机相中加入 体积分数为2 0 ％的M S O 后，金萃取率迅速提高，随 T B P 浓度增大，金萃取率不断上升。T B P 体积分数 为2 5 ％时，金萃取率已达9 2 ．6 ％，再增大T B P 的浓 度，金萃取率增加缓慢。可见加入M S O ，显著地提 高了T B P 萃取金的性能。 2 ．2M S O 的浓度对金萃取率的影响 室温下，有机相中高碳醇H 的体积分数为 2 0 ％，萃取时间1 0 m i n ，相比O ／A 1 ，考察有机相 中T B P 体积分数为0 和2 0 ％时，M S O 的浓度对金 萃取率的影响，结果如图2 所示。 术 趣 碍 釜 糌 窖 8 0 O 51 1 52 02 53 03 5 M S O 的体积分数，％ 口一不加T B P ；0 一有机相中T B P 的体积分数为2 0 ％ 图2M S O 的浓度对金萃取率的影响 F i g ．2 E f f e c to fM S 0c o n c e n t r a t i o no ng o l de x t r a c t i o nr a t e ’图2 表明，有机相中不论有无T B P ，金的萃取 率都随M S O 浓度的增加而增大。显然，有机相中 T B P 体积分数为2 0 ％时，比有机相中无T B P 时金 的萃取率增加较多，当M S o 体积分数大于2 5 ％时， 金的萃取率已超过9 2 ％，而无T B P 时金的萃取率 还不到4 3 ％。另外，当M S O 体积分数高于2 5 ％时， 金的萃取率增大的趋势减缓。 由试验结果可知，尽管T B P 对金萃取性能较 差，但加入一定浓度的M S O 后，金萃取率迅速增 加，而M S O 尽管对金的萃取性能比T B P 好得多，但 在低浓度下M S O 对金萃取率却不高，加入一定浓 度的T B P 后，金萃取率迅速上升。这说明M S O T B P 组成的体系对金有较好的协萃效果。 2 ．3M S O ．T B P 对金的最佳协萃条件 在室温下，相比0 ／．4 1 ，萃取时间1 0 m i n ，高 碳醇H 的体积分数为2 0 ％，M S O 和T B P 的总浓度 为1 ．O m o l ／L 时，考察萃取剂浓度组成与金萃取率 的关系，结果如表1 所示。 表1M S O - T B P 对金的协萃数据 T a b l e1 S y n e r g i cd a t ao fg o l de x t r a c t i o nw i t hM S O ．T B P X M s o 00 ．20 ．30 ．50 ．60 ．50 ．80 ．91 ．0 D 协萃O ．0 3 71 ．2 6 6 3 ．5 1 9 1 1 ．5 83 9 ．4 0 7 4 ．6 91 2 5 ．04 0 ．5 10 ．9 2 7 l g D 协萃一1 ．4 30 ．1 0 0 ．5 51 ．0 61 ．6 01 ．8 72 ．1 01 ．6 1 0 ．0 3 2 J J ．5 1 J 囊 ‘’5 宅0 ．0 一 _ 0 5 10 一1 ．5 0 ．0 1 ．20 ．40 ．60 ．81 ．0 X M O 图3M S O ．T B P 对金的协同萃取 F i g ．3S y n e r g i ee x t r a c t i o no fg o l dw i t hM S O - T B P 利用表的数据作图，得到图3 。由图3 可以看 出，M S O 的摩尔分数为0 ．8 时，D 协同有最大值，计 算此时的分离系数R 为1 6 5 。可见，M S O T B P 组成 的体系能很好地从碱性氰化液中协同萃取金。 2 ．4 高碳醇H 的浓度对金协萃性能的影响 在室温下，改变有机相中高碳醇H 的浓度，每 次萃取时间均为1 0 m i n ，结果如图4 所示。M S O 和 T B P 的体积分数均为2 0 ％，H 的体积分数小于 3 0 ％时，随H 浓度增加，金萃取率迅速增加。H 的 体积分数为3 0 ％时，金萃取率已达到9 4 ．3 ％。当H 的体积分数大于3 0 ％时，金萃取率增加的幅度已经 很小。有机相中无H 时，金的萃取率还不到1 0 ％。 这说明，H 对金的萃取影响很大。 水 雹 祷 醛 料 窨 ； I JI 【lZ IJ硝J4 0a l J 高碳醇H 的体积分数，％ 相比O ／A 1 ，M S O 和T B P 的体积分数均为2 0 ％ 图4H 浓度对金萃取率的影响 F i g ．4 E f f e c to fHc o n c e n t r a t i o no ng o l de x t r a c t i o nr a t e 2 ．5 高碳醇对金的助萃作用 常温下，有机相中无M S O 和T B P ，考察H 的浓 度对金的萃取率的影响。相比O ／A 1 ，[ A u I ] 万方数据 5 8 有色金属 第5 8 卷 0 ．5 0 0 0 9 ／L ，萃取时间均为1 0 m i n ，结果见图5 。 o - j 竺 ＼ 魁 篷 楚 釜 糌 1 J2 03 14 05 0 H 的体积分数／％ 图5H 浓度对金萃取性能的影响 F i g ．5 E f f e c to fHc o n c e n t r a t i o no ng o l de x t r a c t i o nr a t e 有机相中无M S O 和T B P 时，随H 浓度增大， 萃余液中金的浓度和料液中金的浓度基本保持不 变。这说明高碳醇H 不萃取金，它对金的协同萃取 只起着助萃的作用。 2 ．6 时间对金萃取率的影响 9 9 冰9 8 妄 碍 盛9 7 } 埒 蛊 q 6 q S Z 4b抖llJ1 Z 时间／m i n M S O ，T B P 和高碳醇H 的体积分数均为2 0 ％； [ A u I ] _ 0 ．5 0 0 9 ／L ，O ／A 1 图6时间对金萃取率的影响 F i g ．6 E f f e c to fr e t e n t i o nt i m eo ng o l de x t r a c t i o nr a t e 从图6 可以看出，M S O 和T B P 组成的协萃体 系从碱性氰化液中萃取金是一个快速反应，2 m i n 内 基本上达到平衡。 2 ．7 相比对金萃取率的影响 相比 0 ／A 是金萃取的非常重要指标，如能 在比较低的相比下萃取金，就可以浓缩金，降低成 本。固定[ A u I ] 0 ．5 0 0 9 ／L ，M S 3 、1 1 弹和高碳醇H 的体积分数均为2 0 ％。在室温下萃取金，考察相比 对金萃取性能的影响，将所得结果作图，得到图7 。 求 、 越 斟 釜 } 廿 窖 ．51 ． 1 ．5 相比 O L 4 图7 相比对金萃取率的影响 F i g ．7 E f f e c to fp h a s er a t i oo ne x t r a c t i o nr a t eo fg o l d 从图7 可以看出，相比O ／A 0 ．6 时，随相比 增加，金萃取率迅速增大。0 ／A 0 ．6 时，金萃取率 已达到9 4 ．7 ％。再增加相比，金萃取率增加的幅度 已经很小。所以，在试验条件下，用0 ．6 的相比萃取 金，可以起到较好的浓缩效果。 3结论 M S O T B P 体系在碱性氰化液中对金的萃取有 较高的协萃效应，M S O 的摩尔分数为0 ．8 时，协萃 效应系数达到最大，为1 6 5 。体系能快速萃取金，在 2 m i n 内已基本达到萃取平衡。即使在低相比下，体 系对金仍有较高的萃取率。相比 O ／A 为0 ．6 时， 金的萃取率达到9 4 ．7 ％。高碳醇对金的萃取影响 较大，但只起助萃的作用。应进一步考察M S O T B P 体系对金协同萃取的选择性、金矿物浸出液中 杂质的影响以及反萃金过程的研究。 参考文献 [ 1 ] M i l l e rJD ，M o o i m a nMB ．Ar e v i e wo fn e wd e v e l o p m e n t si na m i n es o l v e n te x t r a c t i o ns y s t e m sf o rh y d r o m e t a l l u r g y [ J ] ．S e p a r a t i o nS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y ，1 9 8 4 ／1 9 8 5 ，1 9 1 1 ／1 2 8 9 5 9 0 9 ． [ 2 ] M o o i m a nMB ，M i l l e rJD ．T h ec h e m i s t r yo fg o l ds o l v e n te x t r a c t i o nf r o mc y a n i d es o l u t i o nb ye x t r a c t a n t s [ J ] ．H y d r o m e t a l l u r g y ， 1 9 9 1 ， 2 7 2 9 4 6 ． [ 3 ] M i l l e rJD ，W a nRY ，M o o i n mMB ，e ta 1 ．S e l e c t i v es o l v a t i o ne x t r a c t i o no fg o l df r o ma l k a l i n ec y a n i d es o l u t i o nb ya y k y lp h o s p h o r o u se S t e r S [ J ] ．S e p a r a t i o nS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y ，1 9 8 7 ，2 2 2 3 4 8 7 5 0 2 ． 【4 ] 余建民，李奇伟，陈景．溶剂萃取分离碱性氰化液中的金[ J ] ．应用化学，2 0 0 1 ，1 8 1 2 9 6 2 9 6 6 ． 1 5 J 杨项军，陈景．从碱性氰化液萃金有机相中反萃金的研究进展[ J ] ．贵金属，2 0 0 2 ，2 3 2 4 7 5 2 ． [ 6 ] 李奇伟，余建民，陈景．用硼氢化钠和硫脲从T B P C T M A B C 1 2 H 2 6 载金有机相中反萃金的研究[ J ] ．贵金属， 斜 剐 孔 H 瓢 万方数据 第2 期 潘路M S O 与T B P 从碱性氰化液中协同萃取金5 9 2 0 0 2 ，2 3 3 3 1 3 4 ． [ 7 j 潘学军，陈景．碱性氰化液中加入表面活性剂用T B P 萃取金的研究[ J ] ．稀有金属，2 0 0 0 ，2 4 2 9 0 9 5 P e r f o r m a n c eo fM S O T B Po nS y n e r g i cE x t r a c t i o nG o l df r o mC y a n i d eS o l u t i o n P A NL u D e p a r t m e n to fC h e m i s t r ya n dB i o l o g y ，H u a i n a nN o r m a lU n i v e r s i t y ，H u a i n a n2 3 2 0 0 1 ，A n h u i ，C h i n a A b s t r a c t T h eg o l de x t r a c t i o np r o c e s sf r o ma l k a l i n ec y a n i d es o l u t i o nw i t ht h es y n e r g i cs y s t e mc o n s i s t e do fM S Oa n d T B Pi ss t u d i e d ．B yt h ee x p e r i m e n t a lr e s u l t s ，t h e r ei st h eo b v i o u ss y n e r g i ce f f e c t i nt h i sM S Oa n dT B Ps y s t e m f o rg o l de x t r a c t i o nf r o ma l k a l i n ec y a n i d es o l u t i o n ．T h em a x i m u m s y n e r g i cc o e f f i c i e n t ，16 5 ，i sa c h i e v e da t0 ．8o f t h em o l a rf r a c t i o no fM S O ，T h eg o l de x t r a c t i o ni sq u i c k l yi nt h i ss y n e r g i cs y s t e m ，t h ee x t r a c t i n ge q u i l i b r i u mc a n b eb u i l tw i t h i n2m i n u t e s ．E v e ni nl o wp h a s er a t i o ，t h eg o l de x t r a c t i o nr a t ei ss t i l lh i g h ，t h eg o l de x t r a c t i n gr e ． c o v e r yi su pt o9 4 ．7 ％a tp h a s er a t i o o ／A 0 ．6 ．T h ea l c o h o l i cHi nl o n g ．c h a i nm o l e c u l ei so fr e m a r k a b l ye f f e c t o nt h eg o l de x t r a c t i o n ，h o w e v e r ，i to n l yp l a y sa na s s i s t a n tr o l ei ne x t r a c t i o np r o c e s s ． K e y w o r d s m e t a l l u r g i c a lt e c h n o l o g y ；g o l d ；s y n e r g i ce x t r a c t i o n ；a l k a l i n ec y a n i d es o l u t i o n ；M S o ；T B P 上接第5 5 页，C o n t i n u e df r o mP ．5 5 [ 8 ] Z h o uZ h i h u a ，M oH o n g - b i n g ，Z e n gD o n g m i n g ．P r e p a r a t i o no fh i g hp u r i t yi n d i u mb ye l e e t r o r e f i n i n g [ J ] ．T r a n s a c t i o n so fN o n f e r r o u sM e t a l s m i e t yo fC h i n a ，2 0 0 4 ，1 4 3 6 3 7 6 4 0 ． 9 ] M e x a n d e rL - R e f i n i n go fi n d i u mb yi o n - e x c h a n g ep u r i f i c a t i o no fe l e c t r o l y t e U S A ，3 ，2 6 8 ，4 2 6 [ P ] ．1 9 7 4 0 6 一1 8 ． 1 0 ] 陈鸿彬．高纯试剂提纯与制备[ M ] ．上海上海科学技术出版社，1 9 8 3 2 3 2 2 3 9 ． 1 1 ] O k a m o t o ．U l t r a p u r i f i c a t i o no fs e m i c o n d u c t o rm a t e r i a l [ M ] ．B o s t o n M a r t i n u sN i j h o f fP u b l i s h e r ，1 9 6 1 9 0 9 5 ． 1 2 ] G e l i n ．H a n d b o o ko fi n o r g a n i ca n do r g a n o m e t a l l i cc h e m i s t r y [ M ] ．L o d o n L o d o nA c a d e m yo fS c i e n c e ，1 9 6 4 2 3 8 2 6 7 ． 1 3 ] K r a u sKA ，M e ／s o nF ．T h es t r u c t u r eo fe l e c t r o l y t i cs o l u t i o n [ M ] ．N e wY o r k N e wY o r kA c a d e m yo fS c i e n c e ，1 9 5 9 2 3 2 2 6 1 P u r i f i c a t i o no fI n C l 3S o l u t i o nw i t hH i g hS bC o n t e n tb yE t h y lE t h e rE x t r a c t i o n Z H o Uz “．h u a C o l l e g eo fC h e m i s t r ya n dC h e m i c a lE n g i n e e r i n g ，H u n a nU n i v e r s i t yo fS c i e n c ea n d T e c h n o l o g y ，X i a n g t a n4 11 2 0 1 ，H u n a n ，C h i n a A b s t r a c t T h eo p t i m a lt e c h n o l o g yc o n d i t i o nf o rS be x t r a c t i o nf r o mI n C l 3s o l u t i o nw i t hh i g hS bc o n t e n tb ye t h y le t h e r i si n v e s t i g a t e d ．U n d e rt h eo p t i m a lc o n d i t i o no fH C lc o n c e n t r a t i o n6m o l ／L ，V ⅣV o 4 1 ，I n ”c o n c e n t r a t i o n1 0 0 9 ／L ，S bc a nb ee f f e c t i v e l ys e p a r a t e df r o mI n C l 3s o l u t i o nb yt w os t a g ee x t r a c t i o nw i t he t h y le t h e r ，a n d t h eS be x t r a c t i o nr a t ei so v e r9 1 ．9 ％．A n dt h eo t h e ri m p u r i t i e si nt h es o l u t i o nc a nb ep a r t l yr e m o v e ds i m u l t a n e o u s l y ． K e y w o r d s m e t a l l u r g i c a lt e c h n o l o g y ；I n C l 3 ；s o l v e n te x t r a c t i o n ；e t h y le t h e r ；S b 万方数据