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[科普中国]-A101萃取提铊

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A101萃取提铊(extraction oI thallum withA101 extractant)是指用以A101为萃取剂的溶剂萃取法从铊的氯化物溶液中生产工业铊或高钝铊的过程。用溶剂萃取法从铊的酸浸出液回收铊具有工艺流程短、金属回收率高和无挥发性毒害等特点,是铊提取冶金一个重要发展方向。中国于1974年研究出用A101萃取剂提取铊的流程,1979年和1975年先后用于从湿法炼锌副产物和从铅精矿烧结焙烧烟尘生产工业铊,1975年用于研制高纯铊。

简介A101萃取提铊(extraction oI thallum withA101 extractant)是指用以A101为萃取剂的溶剂萃取法从铊的氯化物溶液中生产工业铊或高钝铊的过程。

用溶剂萃取法从铊的酸浸出液回收铊具有工艺流程短、金属回收率高和无挥发性毒害等特点,是铊提取冶金一个重要发展方向。中国于1974年研究出用A101萃取剂提取铊的流程,1979年和1975年先后用于从湿法炼锌副产物和从铅精矿烧结焙烧烟尘生产工业铊,1975年用于研制高纯铊1。

原理A101实为N、N´-二混合烷基乙酞胺,是中国研制的一种以羰基为功能基的弱碱性工业萃取剂,这种萃取剂具有很强的抗氧化能力和耐酸碱稳定性,是按锌盐机理萃取金属的卤络酸。

工艺湿法炼锌过程中硫化锌精矿经多膛炉焙侥产出的布袋尘,含铊量达0.1%-0.3%,铅精矿烧结焙烧得的烟尘经反射炉熔炼富集,得含铊约2%的富铊灰。这些含铊物料经过富集、浸出、氧化等处理均可得到含铊的氯化物溶液2。

作用用A101萃取剂和二乙苯稀释剂组成的有机相对含铊氯化物原液进行多级逆流萃取,负载铊有机相经酸洗除杂质后。用醋酸铁溶液反萃取,得铊反萃液。锌反萃液有两种处理方法一种用作生产工业铊,另一种用作生产高纯铊。用作生产工业铊的铊反萃液经亚硫酸钠还原沉淀出氯化亚铊,氯化亚铊用硫酸溶解,溶液加苏打除杂质后,用锌置换得到金属铊,金属铊在氢氧化钠保护下熔铸而得工业铊锭。用作生产高纯铊的铊反萃液用盐酸调整酸度,再用A101和二乙苯组成的有机相进行二次萃取提纯,然后按前述第一种方法作业同样处理所得的金属铊,经一次电解精炼即得高纯铊2。

高纯铊从两种不同的含铊物料都可制得纯度99.99%的铊锭。从生产工业铊的铊反萃液所制得的高纯铊纯度为99.999%,典型产品中20个杂质的总和小于0.001%。溶剂萃取富集分离过程全为液相操作,没有铊挥发所造成的毒害,劳动条件好且工艺流程短。铊的回收率从富铊渣浸出液至铊锭为97%。从富铊灰至铊锭为84%,比原用的沉淀法(布袋尘经水浸出、高锰酸钾氧化和碱中和得中和渣,再经氯化沉淀、硫酸化焙烧、苏打中和及锌板置换)以及硫化-沉淀-置换法(富铊灰硫酸化焙烧后经水浸出、氯化沉淀和硫化钠处理,再经硫酸化焙烧浸出、硫化氢除杂、用锌置换铊),分别提高28%和26%,生产成本也大幅度降低。

A101萃取提铊流程是中国铊生产中最先应用的溶剂萃取法流程。也是世界铊提取冶金发展历程中较早工业化的萃取流程之一。由于A101需用户自己合成,在后来的铊生产中渐被结构和性能很接近的商品N503所取代3。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学