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目前,对于石煤酸浸液常采用二(2-乙基己基)膦酸酯(P204)萃取,而该工艺一般需用石灰调整酸浸液pH值为2,萃取前需对酸浸液进行还原处理,萃取后再对反萃液进行氧化。流程复杂,药剂成本较高,且在调节pH时固液分离也较为困难。同时,由于P204为阳离子萃取剂,所以对于酸浸液中大量存在的铁、铝、镁等杂质分离效果一般,较难分离完全。为了缩短工艺流程,降低成本,本文提出了在较低的pH值下采用叔胺类萃取剂N235(三烷基胺)萃取石煤酸浸液,水洗后再反萃回收钒。试验研究了N235对酸浸液中主要离子的萃取性能。结果表明,在同等条件下,N235萃取V(V)的萃取率显著高于V(Ⅳ)。升高溶液pH有利于V(V)的萃取,在pH为1时V(V)的单级萃取率可达97.21%。在pH=0~2时,N235对Fe2+、Al3+、Mg2+、PO43-、Si2O32-的萃取能力均较弱,而控制体系pH值小于1.5,可以显著降低N235对Fe3+的萃取。整体上Fe3+、Al3+、Mg2+、PO43-、Si2O32-的共萃程度较弱,对钒萃取影响较小。研究确定了N235萃取石煤酸浸液的工艺参数。在25℃下,有机相为40%N235、60%煤油,萃取相比O/A为1:4,萃取6分钟,经过2级萃取,钒的萃取率达97.82%;洗涤条件为55℃水洗,洗涤相比O/A为1:1,洗涤10分钟,两级硫酸洗脱率为52.5%;反萃剂采用0.8 mol/L碳酸钠溶液,反萃过程中,反萃相比O/A为3:1,反萃6分钟,经2级反萃,钒的总反萃率大于99%。而且大部分杂质离子被分离,其中铁、铝、钙、镁等主要杂质离子的去除率均高于95%。对于反萃后有机相作红外光谱分析可知,其与萃取前有机相红外图谱特征峰几乎一致,说明N235萃取剂经过反萃后可以循环利用。采用饱和容量法以及斜率法研究了N235萃取钒的机理,确定N235萃取钒的萃合物为[R3NH]4[H2V10O28]。通过试验,拟合数据后得到N235萃取钒的反应平衡常数K为195.434 mol-1·L·s-1,且此时,萃取反应焓变H=-10.683 kJ/mol,自由能变G=-13.076 kJ/mol,熵变S=8.032 J/(mol·K)。说明N235萃取钒的反应为放热反应,萃取温度的升高不利于N235萃取钒。自由能变G为负值,说明反应可以自发进行,反应较易发生。