还原-络合体系萃取分离钨钼应用基础研究

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随着黑钨资源的消耗,高钼白钨矿和钨钼二次资源已逐渐成为钨工业的重要原料,钨钼高效分离是钨产业技术发展的必然趋势。在进行国家自然科学基金项目研究时发现,弱还原剂草酸与钨钼酸根络合,增大钨酸和钼酸的溶解度;强还原剂亚硫酸根与钨酸根络合,与钼酸根同时存在络合-还原反应。本论文基于探索试验的发现,提出在还原-络合体系进行钨钼萃取分离工艺方案,并对草酸体系和亚硫酸钠体系N235萃取钨和钼的动力学进行了研究,为新工艺技术开发提供应用基础理论依据。论文研究的主要内容如下:(1)研究了草酸体系中N235萃取钨的动力学采用恒界面池法,研究了草酸体系中N235萃取钨的动力学。实验结果表明,当搅拌转速小于120转/分钟时,表观活化能Ea=17.40kJ·mol-1,萃取过程属扩散控制,其萃取速率方程可表示为R(WO3)=k[R3N]0.94[WO3]0.86[H2C2O4]0.12。(2)研究了亚硫酸钠体系中N235萃取钼的动力学采用恒界面池法,研究了亚硫酸钠体系中N235萃取钼的动力学,实验结果表明,当当搅拌转速小于120转/分钟时,表观活化能Ea=18.38kJ·mol-1,萃取过程属扩散控制,其萃取速率方程可表示为R(Mo)=k[R3N]0.29[Mo]0.28[Na2SO3]-0.28[H+]-1.36。(3)测定了草酸体系中N235萃取钨钼分离系数实验结果表明:有机相组成为25%N235+15%正辛醇+60%煤油,WO3及Mo浓度分别为50g/L和10g/L,料液pH=1.5,草酸加入量为溶液中WO3摩尔量的2倍,N235优先萃取钼的草酸络阴离子,分离系数βMo/WO3为17.63。(4)探索研究了亚硫酸钠体系中N235萃取分离钨钼实验结果表明:在亚硫酸钠的作用下,部分钼可能以非离子型大分子胶态质物质的形态存在,加入的颗粒物质A可将其吸附;钨酸钠溶液中,钨仍以离子形式存在于溶液中;钨钼混合液中,钨或钼的存在形态较复杂,N235共萃钨钼较明显。
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