第42卷第3期(总第189期)2023年6月湿法冶金HydrometallurgyofChinaVol.42No.3(Sum.189)June2023硫酸体系中反萃取Ni(Ⅱ)的动力学研究王韶川1,高艳芳2(1.郑州大学材料科学与工程学院,河南郑州450000;2.郑州天一萃取科技有限公司,河南郑州450000)摘要:采用恒界面池法研究了用P507-硫酸体系反萃取Ni(Ⅱ)的动力学,考察了搅拌速度、界面积、温度、硫酸浓度、负载镍有机相(NiA2)浓度对Ni(Ⅱ)初始反萃取速率的影响。结果表明:Ni(Ⅱ)初始反萃取速率随温度升高而升高,反萃取反应表观活化能为23.3kJ/mol,反萃取过程受扩散和化学反应混合控制,且反应发生在相界面处,硫酸反萃取Ni(Ⅱ)的动力学速率方程为:r0=K[NiA2]1.01[H+]1.83。关键词:反萃取;动力学;镍;恒界面池法中图分类号:O643.1;TF815文献标识码:A文章编号:1009-2617(2023)03-0247-05DOI:10.13355/j.cnki.sfyj.2023.03.005收稿日期:2023-02-07第一作者简介:王韶川(1997—),男,硕士研究生,主要研究方向为材料与化工。通信作者简介:高艳芳(1988—),女,硕士,助理工程师,主要研究方向为有色金属冶金。E-mail:gaoyanfang1988@163.com。引用格式:王韶川,高艳芳.硫酸体系中反萃取Ni(Ⅱ)的动力学研究[J].湿法冶金,2023,42(3):247-251.我国镍金属主要来源于硫化铜矿和红土镍矿,而钴主要伴生在镍矿中[1]。由于镍、钴的物理和化学性质相似,难以分离,因此,镍、钴的高效分离一直是湿法冶金的研究热点之一[2]。目前,镍、钴分离方法主要有化学沉淀法[3]、离子交换法[4]、膜分离法[5]、溶剂萃取法[6]等。其中,溶剂萃取法因具有分离效率高、试剂消耗量少和回收率高等优势,在镍、钴分离中应用更为广泛[7]。研究动力学常用的方法有恒界面池法[8-9]、高速搅拌法[10]和单液滴法[11]等。其中,恒界面法装置简易且操作便捷,易于连续取样,能确定萃取反应发生区域及准确描述萃取过程的动力学模型[12-13]。在传统镍钴分离工艺流程中,先萃取钴再萃取镍,易造成萃取级数多、流程长、废水量大等问题。因此,试验研究了用P507一步萃取镍、钴,再用硫酸分步反萃取镍,实现镍、钴分离,并用恒界面池法探讨了反萃取镍的动力学,确定了镍反萃取动力学控制类型及反萃取动力学速率方程,以期为优化镍钴分离工艺提供一定的理论参考。1试验部分1.1试验原料、试剂与仪器模拟料液:依据非洲某钴矿石除杂后的主要成分,用去离子水及一定量硫酸镍、硫酸钴溶液搅拌溶解配制含镍钴料液(成分:Co(Ⅱ)30.21g/L、Ni(Ⅱ)3.101g/L),再用硫酸溶液调料液pH=4.75,钴镍质量比...
