阅读说明：本技术 2-乙基己基三丁基溴化膦从碱性氰化液中萃取铱的方法 (Method for extracting iridium from alkaline cyanide solution by using 2-ethylhexyl tributyl phosphine bromide ) 是由 黄章杰 陈慕涵 金次 邵敏 范梅 罗国婷 叶群 葛云松 陈明军 于 2019-11-29 设计创作，主要内容包括：2-乙基己基三丁基溴化膦从碱性氰化液中萃取铱的方法,涉及从碱性氰化液中提取铱的工艺。包括调节Ir(CN)<Sub>6</Sub><Sup>3-</Sup>料液pH9.0-11.0作为萃取体系的水相；以2-乙基己基三丁基溴化膦为萃取剂,以三辛基氧化膦或三烷基氧化膦或磷酸三丁酯或二异辛基亚砜之一为协萃剂,以氯仿或环己烷或磺化煤油之一为稀释剂,2-乙基己基三丁基溴化膦在有机相中的浓度为0.02~0.05 mol/L；混相、静置分层将Ir(CN)<Sub>6</Sub><Sup>3-</Sup>从水相转移到有机相,用0.2~0.6 mol/L NaBr溶液反萃铱等。本发明溶剂体系饱和萃取容量高,反萃容易,萃取周期短,反萃体系无需再生处理即能循环使用,4次循环后回收率大于96%,成本低,具有推广应用前景。(A method for extracting iridium from alkaline cyanide solution by using 2-ethylhexyl tributyl phosphonium bromide relates to a process for extracting iridium from alkaline cyanide solution. Including adjusting Ir (CN) 6 3‑ The pH value of the feed liquid is 9.0-11.0 and is used as the water phase of the extraction system; taking 2-ethylhexyl tributyl phosphine bromide as an extracting agent, taking trioctylphosphine oxide or trialkyl phosphine oxide or tributyl phosphate or diisooctyl sulfoxide as a co-extracting agent, taking chloroform or cyclohexane or sulfonated kerosene as a diluting agent, wherein the concentration of the 2-ethylhexyl tributyl phosphine bromide in an organic phase is 0.02-0.05 mol/L; mixing, standing and layering Ir (CN) 6 3‑ Transferring the water phase to an organic phase, and back extracting iridium and the like by using 0.2-0.6 mol/L NaBr solution. The solvent system of the invention has high saturated extraction capacity, easy back extraction and short extraction period, the back extraction system can be recycled without regeneration treatment, the recovery rate is more than 96 percent after 4 times of circulation, the cost is low, and the invention has popularization and application prospect.)

2-乙基己基三丁基溴化膦从碱性氰化液中萃取铱的方法

技术领域

本发明属于贵金属湿法冶金，特别是涉及从碱性氰化液中提取铱的工艺。

背景技术

铂族金属是我国极其紧缺的金属资源，铂族金属铱由于其具有优异的热电传输和高温抗氧化能力，在化工、航天和通讯等行业有着广泛的应用。获取铱的两种重要渠道是，铂族金属矿山开采及铱合金二次资源回收。加压氰化浸出工艺是湿法冶金中已被广泛采用的一种有价金属提取技术，近年来，随着该工艺技术在铂族金属冶金中的规模化应用，许多含铱碱性氰化浸出液需要进行精炼处理，但针对碱性氰化液介质中铱的分离提取，国内外至今仍未找到一种行之有效的精炼方法，严重制约了加压氰化技术在铂族金属湿法冶金中的应用。研究包括溶剂萃取方法在内的精炼工艺，实现碱性氰化液介质中铱的规模化溶剂萃取分离，是当前铂族金属湿法冶金迫切需要解决的一个关键技术难题。烷基季膦离子液体因其具有不易挥发、性质稳定及溶解性好等优点，已被广泛用于铂族金属离子的萃取和分离，文献报道的烷基季膦离子液体萃取体系大都限于酸性介质，本发明所使用的2-乙基己基三丁基溴化膦(简称ETPPB)是一种带支链的烷基季膦离子液体，以ETPPB作为萃取剂用于碱性氰化液介质中铱的萃取还未见文献报道。

发明内容

本发明目的在于建立提取周期短，污染小，利用烷基季膦离子液体ETPPB 从碱性氰化液中萃取铱的方法，该方法反萃容易，可多次循环使用，无需再生处理。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

2-乙基己基三丁基溴化膦从碱性氰化液中萃取铱的方法，包括以下步骤：

(1)将含Ir(CN)₆ ^3-料液的pH值调节在9.0-11.0范围内，作为萃取体系的水相；

(2)配制由萃取剂、稀释剂、协萃剂组成的有机相，其中，以2-乙基己基三丁基溴化膦为萃取剂，该萃取剂在有机相中的浓度为0.02～0.05mol/L；

所述协萃剂为三辛基氧化膦(TOPO)或三烷基氧化膦(TRPO)或磷酸三丁酯 (TBP)或二异辛基亚砜(DIOSO)中之一种，协萃剂体积占有机相体积的 10-20％(V/V)；

所述稀释剂为氯仿或环己烷或磺化煤油中之一种，稀释剂体积为萃取剂、协萃剂的余量；

(3)按有机相和水相相比(O/A)1∶1～1∶3将水相和有机相放入分液漏斗中混相2～5分种，静置分层，将Ir(CN)₆ ^3-从水相转移到有机相中；

(4)取以上步骤(3)萃取后负载铱的有机相，放入另一分液漏斗中，按有机相和水相相比(O/A)1∶1～3∶1加入浓度为0.2～0.6mol/L的NaBr溶液，混相时间为1～6分种，静置分层，反萃有机相中Ir(CN)₆ ^3-；

(5)取以上步骤(4)反萃Ir(CN)₆ ^3-后的有机相，水洗除尽有机相中多余的 NaBr，返回步骤(3)，再次萃取同一Ir(CN)₆ ^3-料液，实现ETPPB萃取体系的重复利用。

所述步骤(3)进一步为：测定水相中Ir的浓度，计算ETPPB萃Ir的萃取率。

所述步骤(4)进一步为：测定反萃相中Ir的浓度，并计算Ir的回收率。

上述技术方案所称的2-乙基己基三丁基溴化膦(简称ETPPB)的分子式为C₂₀H₄₄BrP，相对分子质量为395.22，¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ2.52～2.45(m, 7H),1.60～1.53(m,22H),1.03～0.89(m,15H)ppm,结构式为：

上述实质性特点和进步基于萃取实验和结果，包括：

1、pH值对ETPPB萃取Ir(CN)₆ ^3-性能的影响

室温下，固定待萃液中Ir(CN)₆ ^3-的起始浓度为141mg/L，有机相中ETPPB的浓度为0.04mol/L，有机相和水相相比(O/A)1∶1，机械振荡五分钟即萃取时间 t＝5min，选用磺化煤油作为萃取体系的稀释剂，TOPO作协萃剂，有机相中含有 20％TOPO(V_TOPO/V_有机相)，有机相总体积为20mL，不同pH值对ETPPB萃取 Ir(CN)₆ ^3-性能的影响如表1所示。

表1.pH值对ETPPB萃取Ir(CN)₆ ^3-性能的影响

2、ETPPB饱和萃取容量测定：

室温下，控制溶液pH值为10，有机相和水相相比(O/A)1∶1，萃取时间5 分钟，固定待萃液中Ir(CN)₆ ^3-的起始浓度为132mg/L，选用磺化煤油作为萃取体系的稀释剂，TOPO作协萃剂，有机相中含有20％TOPO(V_TOPO/V_有机相)，有机相总体积为50mL，采用连续萃取法测定不同浓度ETPPB溶液萃取Ir(CN)₆ ^3-饱和萃取容量。不同浓度ETPPB溶液萃取Ir(CN)₆ ^3-饱和萃取容量如表2所示：

表2.不同浓度ETPPB溶液萃取Ir(CN)₆ ^3-饱和萃取容量

表1和表2的实验结果表明：ETPPB能从碱性氰化液中定量萃取铱，萃取 pH范围广(表1)，饱和萃取容量高(表2)，pH值在9.0-11.0范围，萃取效果最佳。

本发明具有以下实质性特点和进步：

1、反萃容易，反萃体系无需再生处理即能再次循环萃取；

2、萃取体系性能稳定，4次循环后回收率大于96％，成本低，具有规模化应用前景

3、萃取及反萃反应动力学速度快，数分钟即达平衡，萃取周期短，成本低；

为了更好地理解本发明，下面通过

具体实施方式

对本发明作进一步地描述，但所列举的实施例并不限制本发明保护的范围。

具体实施方式

实施例1

取Ir(III)浓度为51.2mg/L的Ir(CN)₆ ^3-溶液90mL于分液漏斗中，调节溶液pH值9.0作为萃取体系的水相。配制有机相，其中，有机相总体积为30mL，有机相中含有3mL二异辛基亚砜(DIOSO)，余量以氯仿为稀释剂，有机相中 ETPPB的浓度为0.02mol/L。将有机相加入水相(O/A＝1∶3)，机械振荡2分钟后静置分层，分相后测定水相中铱的浓度，有机相中的铱浓度用差减法求出。取负载有铱的有机相，放入另一分液漏斗中，按有机相和水相相比(O/A＝3∶1)加入浓度为0.2mol/L的NaBr进行反萃，混相1分钟后静置分层，分相后测定反萃相中铱的浓度，并计算出NaBr反萃铱的反萃率和萃取体系萃取Ir(III)的回收率，具体数据见表3。

实施例2

取Ir(III)浓度为75.3mg/L的Ir(CN)₆ ^3-溶液80mL于分液漏斗中，调节溶液 pH值9.5作为萃取体系的水相。配制有机相，其中，有机相总体积为40mL，有机相中含有6mL三辛基氧化膦(TOPO)，余量以环己烷为稀释剂，有机相中 ETPPB的浓度为0.02mol/L。将有机相加入水相(O/A＝1∶2)，机械振荡4分钟后静置分层，分相后测定水相中铱的浓度，有机相中的铱的浓度用差减法求出。取负载有铱的有机相，放入另一分液漏斗中，按有机相和水相相比(O/A＝2∶1)加入浓度为0.3mol/L NaBr进行反萃，混相2分钟后静置分层，分相后测定反萃相中铱的浓度，并计算出NaBr反萃铱的反萃率和萃取体系萃取Ir(III)的回收率，具体数据见表3。

实施例3

取Ir(III)浓度为101.2mg/L的Ir(CN)₆ ^3-溶液50mL于分液漏斗中，调节溶液 pH值10.0作为萃取体系的水相。配制有机相，其中，有机相总体积为50mL，有机相中含有10mL三烷基氧化膦(TRPO)，余量以磺化煤油为稀释剂，有机相中ETPPB的浓度为0.03mol/L。将有机相加入水相(O/A＝1∶1)，机械振荡5分钟后静置分层，分相后测定水相中铱的浓度，有机相中的铱的浓度用差减法求出。取负载有铱的有机相，放入另一分液漏斗中，按有机相和水相相比(O/A＝1∶1) 加入0.4mol/L NaBr进行反萃，混相5分钟后静置分层，分相后测定反萃相中铱的浓度，并计算出NaBr反萃铱的反萃率和萃取体系萃取Ir(III)的回收率，具体数据见表3。

实施例4

取Ir(III)浓度为151.3mg/L的Ir(CN)₆ ^3-溶液40mL于分液漏斗中，调节溶液 pH值11.0作为萃取体系的水相。配制有机相，其中，有机相总体积为40mL，有机相中含有8mL二异辛基亚砜(DIOSO)，余量以氯仿为稀释剂，有机相中 ETPPB的浓度为0.04mol/L。将有机相加入水相(O/A＝1∶1)，机械振荡5分钟后静置分层，分相后测定水相中铱的浓度，有机相中的铱的浓度用差减法求出。取负载有铱的有机相，放入另一分液漏斗中，按有机相和水相相比(O/A＝1∶1)加入0.5mol/L NaBr进行反萃，混相5分钟后静置分层，分相后测定反萃相中铱的浓度，并计算出NaBr反萃铱的反萃率和萃取体系萃取Ir(III)的回收率，具体数据见表3。

实施例5

取Ir(III)浓度为216.5mg/L的Ir(CN)₆ ^3-溶液50mL于分液漏斗中，调节溶液pH值10.0作为萃取体系的水相。配制有机相，其中，有机相总体积为50mL，有机相中含有10mL磷酸三丁酯(TBP)，余量以磺化煤油为稀释剂，有机相中 ETPPB的浓度为0.05mol/L。将有机相加入水相(O/A＝1∶1)，机械振荡5分钟后静置分层，分相后测定水相中铱的浓度，有机相中的铱的浓度用差减法求出。取负载有铱的有机相，放入另一分液漏斗中，按有机相和水相相比(O/A＝1∶1)加入0.6mol/L NaBr进行反萃，混相6分钟后静置分层，分相后测定反萃相中铱的浓度，并计算出NaBr反萃铱的反萃率和萃取体系萃取Ir(III)的回收率，具体数据见表3。

表3.碱性氰化液介质中ETPPB萃取Ir情况

从表3可以看出，2-乙基己基三丁基溴化膦(ETPPB)在pH值为9.0-11.0 的碱性氰化液介质中对Ir(CN)₆ ^3-有优异的萃取性能，NaBr能很好反萃Ir。

实施例6

取Ir(III)浓度为106.5mg/L的Ir(CN)₆ ^3-溶液50mL于分液漏斗中，调节溶液 pH值10.0作为萃取体系的水相。配制有机相，其中，有机相总体积为50mL，有机相中含有10mL三烷基氧化膦(TRPO)，余量以磺化煤油为稀释剂，有机相中ETPPB的浓度为0.03mol/L。将有机相加入水相(O/A＝1∶1)，机械振荡5分钟后静置分层，分相后测定水相中铱的浓度，有机相中的铱的浓度用差减法求出。取负载有铱的有机相，放入另一分液漏斗中，按有机相和水相相比(O/A＝1∶1) 加入0.4mol/L NaBr进行反萃，混相5分钟后静置分层，分相后测定反萃相中铱的浓度，并计算出NaBr反萃铱的反萃率和ETPPB萃取体系萃取Ir(III)的回收率。水洗除尽有机相中多余的NaBr,再次萃取同一Ir(CN)₆ ^3-溶液，共连续处理同一样品4次，结果见表4，实现ETPPB萃取体系的的重复使用。

表4.ETPPB的重复使用性能