English

• 钒(v)在现代工业中扮演着非常重要的角色，因此钒的提取获得了广泛的关注。 石煤是重要的含钒资源之一，在湖南湘西自治州拥有广泛的分布，其中 V₂O₅的储量达到4045.8万吨，潜在价值约3000亿元^[1]。 传统的焙烧-浸出法应用受到环保要求限制，而直接酸浸法因具工艺简单、环保、有价金属收率高备受关注^[2-3]。 但直接酸浸出法选择性较差，钒、铁和铝等同时进入母液，尤其高含量铁(Fe³⁺)的存在，严重影响了钒的分离和富集^[4-5]，进而影响了钒的提取。

  鉴于钒在高酸度溶液中以钒酰正离子(vO⁺₂)存在的特性，一般采用阳离子交换树脂或酸性磷类(或螯合类)，如P204(二(2-乙基己基)磷酸)、P507、LIX(Liquid Ion Exchangers)系列等萃取剂从石煤酸浸液中分离富集钒^[6-7]。 高酸溶液中铁以Fe³⁺的形式存在，水相中v⁵⁺和Fe³⁺的性质较为相似，因此在树脂吸附或萃取钒的同时也将上载大量的铁。为了扩大钒和铁的性质差异，往酸液中加入还原剂，使5价钒还原为4价(即以vO²⁺形式存在)^[8-9]，甚至进一步将铁还原为二价的Fe^2+[10]。 如此便可获得较优的分离效果，但使工艺复杂化，成本升高。 另一种方法为：往酸溶液中加入碱将其调至弱酸性，使钒以多核聚合阴离子(如H₂v₁₀v^4-₂₈等)的形式存在，铁以阳离子形式存在，然后采用阴离子交换树脂或胺类萃取剂便可选择性地富集钒^[11-13]。 此类方法的缺点是加碱后的浸出液需再加浓酸方可进入循环浸出，使生产成本增加。

  不加还原剂、无加碱的酸浸液钒/铁分离方法亟待开发。 P204是一种酸性磷类萃取剂，常用于从酸液中萃取金属阳离子，但萃入有机相的铁难于反萃。 在研究P204对铁的萃取和反萃的问题时，于淑秋等^[14]发现，中性磷类或胺类的加入可降低铁的萃取能力，表 1列出了不同三正辛胺(TOA)添加量对P204萃铁的影响。 由表 1可见，随着TOA添加量的升高，P204萃铁率迅速降低，表明TOA对萃取体系产生了抑制作用。 上述结果启发我们：能否往萃钒和萃铁都较强的酸性膦类萃取剂中添加一种抑制剂，使铁不萃或少萃，进而达到钒优先纯化富集的目的。 P507是一种酸性稍弱，化学性质稳定的常用酸性磷类萃取剂，萃取钼铁的能力较强，N235是一种常用且制备工艺简单的叔胺萃取剂。 本文对N235成为P507萃铁的抑制剂的可能性进行了探索，并研究了P507-N235混合萃取系分离酸浸液中钒和铁的行为及分离效果。

  表 1

  

  表 1  TOA 对P204萃铁的影响

  Table 1.  Effect of TOA on P204 extracting iron

  下载: 导出CSV

  $ c{\rm{(TOA)}}/{\rm{(mol \cdot {L^{ - 1}})}}$	0	0.025	0.05	0.075	0.1
  $E{\rm{(F{e^{3 + }})}}/% $	66.8	51.8	33.2	17.6	12.8

  1.   实验部分

  1.1   仪器和试剂

  Labotery SYWF-50型水浴恒温振荡器(天津莱玻特瑞仪器设备有限公司)；OHAUS AX224ZH型电子分析天平(美国奥豪斯公司)，雷磁PHS-3C型酸度计(上海仪电科学仪器股份有限公司)；Uv2400型紫外可见分光光度计(Uv-vis，上海舜宇恒平科学仪器有限公司)。

  N235，分析纯，郑州和成新材料科技有限公司；P507，分析纯，广州宏程生物科技有限公司；磺化煤油，分析纯，吉首市五州化玻化工有限公司；浓硫酸，分析纯，株洲化工集团有限公司；氢氧化钠，分析纯，国药集团化学试剂有限公司；浓氨水，分析纯，西陇科学股份有限公司；以实验室自配酸溶液模拟石煤浸出液(原料液)，主要离子浓度：v⁵⁺ 1.97 g/L，Fe³⁺ 3.66 g/L，SO^2-₄ 3.54 g/L，溶液pH=0.5(pH因素实验除外)。 以企业提供纯度99%的v₂O₅产品为钒源，化学纯硫酸铁为铁源，以2 mol/L的硫酸和4 mol/L的NaOH水溶液调节原料液酸度。

  1.2   萃取实验

  根据所需相比将一定量的有机相(内含所需量的萃取剂与磺化煤油)与原料液混合于梨形分液漏斗中，将其置于水浴恒温振荡器中振荡预定时间，将分液漏斗静置，并观察分层现象。 从分液漏斗下端放出萃余液，测量其中钒、铁、氢离子的浓度，根据萃取前后水相离子质量平衡关系计算有机相中钒、铁浓度及萃取率。 采用1份有机相与多份原料液进行连续萃取，收集每次萃取的萃余液，测定萃余液中离子浓度。 当萃余液中离子的浓度与原料液中离子的浓度相同时，说明有机相已萃取至饱和。 根据质量平衡关系计算每次萃取后负载有机相中离子浓度。

  钒浓度采用硫酸亚铁铵溶液滴定法测定，铁浓度采用邻菲罗啉分光光度法测定。 钒、铁的分配比(D)、萃取率(E)、分离因子(β)按式(1)-(3)计算：

  $D = {\rho _{\rm o}}/{\rho _{\rm a}}$

  (1)

  $E = [({\rho _{\rm i}}{v_{\rm i}} - {\rho _{\rm a}}{v_{\rm a}})/({\rho _{\rm i}}{v_{\rm i}})] \times 100\% $

  (2)

  ${\beta _{{\rm v/Fe}}} = {D_{\rm v}}/{D_{{\rm Fe}}}$

  (3)

  式中，ρ_o为负载有机相中的离子质量浓度(g/L)；ρ_a为萃余液中的离子质量浓度(g/L)；ρ_i为原料液中的离子质量浓度(g/L)；v_i、v_a为原料液、萃余液体积(L)。

  1.3   反萃取实验

  经过去离子水洗涤的负载有机相与一定浓度的反萃剂按预定的相比混合于梨形分液漏斗中，并置于水浴恒温振荡器中振荡，一定时间后，将分液漏斗静置，观察内容物的分层现象。 根据式(4)计算反萃率E_s：

  $ {E_s} = {\rho _{\rm s}}{v_{\rm s}}/({\rho _{\rm o}}{v_{\rm o}}) \times 100\% $

  (4)

  式中，ρ_s为反萃后液中的离子质量浓度(g/L)；v_o、v_s为负载有机相、反萃后液体积(L)。

  2.   结果与讨论

  2.1   抑制-萃取效应

  配置含P507体积分数为50%的有机相，于不同温度下对原液进行单级萃取。 钒、铁萃取率变化如图 1所示。 由图 1可知，随着萃取温度升高，钒萃取率缓慢增加后趋于不变，而铁的萃取率随着温度显著升高，由25 ℃时的5.2%升高至45 ℃时的69.5%。 结合原料液中钒和铁的浓度进行计算，结果表明40 ℃以上时P507萃铁的能力大于萃钒能力，也表明温度越高越不利于P507萃取分离钒和铁。 为了探索N235是否对P507萃取铁具有抑制作用，本文选择萃铁能力较强的40 ℃条件下进行对比研究，结果如图 2所示。

  图 1

  

  图 1.  不同温度下P507萃取钒、铁

  Figure 1.  Extraction of vanadium and iron by P507 at different temperatures

  v(organic phase):v(aqueous phase)=1:3, pH=0.5, Extraction time=15 min

  下载: 全尺寸图片 幻灯片

  图 2

  

  图 2.  不同P507体积分数下铁的萃取

  Figure 2.  Extraction of iron by P507 with different volume fraction

  v(organic phase):v(aqueous phase)=1:3, pH=0.5, Extraction time=15 min

  下载: 全尺寸图片 幻灯片

  由图 2可知，在同等体积分数的P507中添加N235，对铁的萃取能力显著低于不添加N235，且随着P507浓度增高，ΔE(=E_{N235, 0%}-E_{N235, 20%})逐渐增大(注：E_{N235, 0%}为萃取体系中N235体积分数为0%时的萃取率)。 由此说明，N235的添加可对P507萃取铁具有较强的抑制作用。

  以图 2中50%P507条件下萃取所得负载有机相为原料，以不同体积分数的N235-磺化煤油和去离子水为“反萃剂”，进行“赝反萃”实验，二者“反萃率”结果如图 3所示。 由图 3可见，随着“反萃剂”中N235体积分数的增加，钒和铁的赝反萃性能刚好相反。 因为N235本身对酸液中的钒具有萃取作用，故随着N235体积分数升高进入水相的钒逐渐减少，而N235体积分数较低时较多的钒进入水相可能有洗脱的原因；随着“反萃剂”中N235体积分数越高，进入水相的铁就越多，其原因可能是以下当中的一个或多个：1)N235与P507反应后对P507的反应基团产生拉电子效应，使P507-Fe键更易于断裂^[15]；2)N235的加入使钒的萃取竞争力增强而使Fe被排斥下来进入水相；3)N235的加入改变了体系的酸碱度，使铁由阳离子状态变为配合阴离子状态^[16]。

  图 3

  

  图 3.  N235 “赝反萃”

  Figure 3.  “Pseudo stripping” by N235

  v(organic phase):v(aqueous phase)=1:1, Extraction time=15 min, Striping temperature=40℃

  下载: 全尺寸图片 幻灯片

  以上实验表明，N235(胺类萃取剂)对于P507(酸性磷类萃取剂)从高酸溶液中萃取铁具有显著的抑制作用，而对钒萃取无明显抑制作用。 鉴于此，本文提出“抑制-萃取”二元系的概念，设计“P507-N235-磺化煤油”混合萃取体系对酸浸液进行钒、铁分离富集研究。

  2.2   钒/铁的分离

  2.2.1   P507体积分数对钒铁分离的影响

  保持萃取体系中N235的体积分数25%，研究混合萃取体系中不同P507体积分数对酸浸液中钒、铁萃取性能，结果如图 4所示。 由图 4可见，当混合萃取体系中没有P507时，铁几乎不被萃取，钒的萃取率亦较低，表明N235对高酸液中铁不具萃取能力，同时对钒的萃取能力亦较弱。 随着体系中P507逐渐增多时，钒、铁的萃取率均增加，但铁的萃取增速缓慢，导致钒铁分离因子先升高后降低，当P507体积分数为5%时分离因子最大β_v/Fe=57.4。 考虑到钒富集和除铁目的，综合考虑选择体积分数10%的P507进行后续的研究。

  图 4

  

  图 4.  性能的影响

  Figure 4.  Effect of P507 concentration on extracting vanadium and iron

  v(organic phase):v(aqueous phase)=1:3, Raw solution pH=0.5, Extraction time=15 min, Extraction temperature=25℃

  下载: 全尺寸图片 幻灯片

  2.2.2   N235体积分数对钒铁分离的影响

  保持萃取体系中P507的体积分数10%，研究混合萃取体系中不同N235体积分数对酸浸液中钒、铁萃取性能，结果如图 5所示。 由图 5可见，随着混合萃取体系中N235增多，铁的萃取缓慢降低，钒的萃取率直线升高。 相应地，钒铁分离因子β_v/Fe逐步升高，当N235体积分数25%时β_v/Fe达40，表明钒铁分离较为彻底。 结果表明了N235对高酸液中P507萃铁的抑制效应及萃钒的协同效应。 考虑到钒富集和除铁目的及成本问题，综合选择25%N235进行后续的研究。

  图 5

  

  图 5.  N235体积分数对钒、铁萃取性能的影响

  Figure 5.  Effect of N235 concentration on extracting vanadium and iron

  v(organic phase):v(aqueous phase)=1:3, Raw solution pH=0.5, Extraction time=15 min, Extraction temperature=25℃

  下载: 全尺寸图片 幻灯片

  2.2.3   相比对钒铁分离的影响

  以10%P507+25%N235+65%磺化煤油组成萃取体系，研究不同相比v(O)/v(A)对酸浸液中钒、铁萃取性能的影响，结果如图 6所示。 由图 6可见，v(O)/v(A)对于钒、铁萃取的影响规律有所差异：钒的萃取随着v(O)/v(A)均匀上升，而铁的萃取先微弱地增加后迅速升高，甚至高达70%。 此时，钒、铁分离因子β_v/Fe仅14.6，尽管钒萃取近乎完全。 v(O)/v(A)增大意味着，对于一份水相将有更多的萃取剂对其进行萃取，离子的萃取率必然会升高，而萃取剂的增多必然增大生产成本。 因此，考虑到钒铁分离目的及成本问题，综合选择v(O)∶v(A)=1∶3进行后续的研究。

  图 6

  

  图 6.  v(organic phase)/v(aqueous phase)对钒、铁萃取性能的影响

  Figure 6.  Effect of v(organic phase)/v(aqueous phase) on extracting vanadium and iron

  Raw solution pH=0.5, Extraction time=15 min, Extraction temperature=25℃

  下载: 全尺寸图片 幻灯片

  2.2.4   原料液酸度对钒铁分离的影响

  以10% P507 + 25% N235 +65%磺化煤油组成萃取体系，研究不同料液酸度对酸浸液中钒、铁萃取性能的影响，结果如图 7所示。

  图 7

  

  图 7.  料液初始酸度对钒、铁萃取性能的影响

  Figure 7.  Effect of acidity of raw solution on extracting vanadium and iron

  v(organic phase):v(aqueous phase)=1:3, extraction time=15 min, Extraction temperature=25℃

  下载: 全尺寸图片 幻灯片

  由图 7可见，原液酸度对钒铁的萃取具有显著影响。 随着酸度降低，钒、铁的萃取均相应升高，由此可说明萃取过程可能经由式(5)所示的阳离子交换完成^[17]：

  ${{\rm{M}}^{n + }}_{{\rm (aq)}} + \rm{(HA)_{2(o)}}\rightleftharpoons {\rm MH{A_{2(o)}}^{(n - 1) + } + {H^+ }_{(aq)}}$

  (5)

  料液pH＜0.65之前，铁的萃取率非常低，相应的钒铁分离因子β_v/Fe相对比较高，表明该“抑制-萃取”体系对酸浸液的适应性比较强。 工业上钒矿物浸出一般以2.0 mol/L左右的硫酸进行，经有价元素及碱性脉石的消耗后，浸出液酸度仍可维持在0.3~1.0 mol/L。 根据图 7的结果，采用该萃取体系可在无需加碱调酸的情况下直接萃取，萃余液补充部分酸后直接返回酸浸工序，显著降低生产成本。

  2.3   反萃取

  2.3.1   反萃剂浓度的影响

  进入萃取有机相中的钒可以两种方案使其重新进入水溶液：1)根据式(5)所示的阳离子机理，根据平衡反应移动原理，添加更高浓度的H⁺，使反应向左移动而使钒反萃，得到的含钒酸液再接调酸，蒸发结晶等工序；2)据研究，随着溶液酸度逐步减低，钒的离子存在形态逐步变化：vO⁺₂ → H₂v₁₀O^4-₂₈ → Hv₁₀O^5-₂₈ → v₄O^4-₁₂ → HvO^2-₄ → vO^3-₄^[18]。 根据式(5)，钒以钒酰阳离子的形式被萃入有机相，试想，由于环境变化使钒酰阳离子转变为阴离子，或能使钒得以反萃。 因此，本部分将探索氨水作为反萃剂的可行性及氨水浓度对钒、铁反萃性能的影响规律。

  在优化条件下(酸度除外，料液pH=0.3)进行饱和萃取，所获得的负载有机相为对象进行反萃取研究，其中ρ(v⁵⁺)=7.56 g/L，ρ(Fe³⁺)=0.33 g/L。 由图 8可见，氨水浓度升高，钒反萃率逐步增加，当氨水浓度为6 mol/L时负载有机相中的钒近于完全反萃。 氨水是一种弱碱，但随氨浓度升高氨水碱性越强，当氨浓度达6 mol/L时，其溶液pH≈12，此时钒主要以钒酸根离子的形态存在，故反萃比较完全。 另外，因反萃而进入水相的铁浓度非常低，其浓度小于0.091 g/L，反萃富集液中m(v)/m(Fe)=83.1。

  图 8

  

  图 8.  氨水浓度对反萃的影响

  Figure 8.  Effect of ammonia concentration on stripping of v and Fe

  v(organic phase):v(aqueous phase)=1:1, Striping time=15 min, Striping temperature=25℃

  下载: 全尺寸图片 幻灯片

  2.3.2   反萃取温度的影响

  于反萃相比v(O)/v(A)=2∶1，反萃平衡时间15 min、氨水浓度6 mol/L的条件下研究了反萃取温度对钒铁反萃取性能的影响，结果列于表 2。 由表 2可知，从25 ℃钒反萃率97.39%升高至45 ℃的99.35%，铁的反萃率也略有上升，表明氨水反萃反应为一吸热过程，温度的升高有利于反萃的进行。 由于进入水相的铁量增多，钒酸铵溶液中钒/铁质量比显著降低。 且温度升高氨水挥发速度增加，萃取剂的降解亦会随之加速。 因此，纵观表 2，2 ℃条件下反萃取已较为彻底，进入钒富集液中的铁浓度最低，此时m(v)/m(Fe)=669.5，含铁酸液钒的纯化效果非常令人满意。

  表 2

  

  表 2  反萃取温度对反萃的影响

  Table 2.  Effect of temperature on stripping of v and Fe

  下载: 导出CSV

  Temperature/℃	Reextraction rate(v)/%	$\rho{\rm{ (v)/(g \cdot {L^{ - 1}})}} $	$\rho{\rm{ (Fe)/(g \cdot {L^{ - 1}})}}$	$m{\rm{ (v)}}/m{\rm{(Fe)}}$
  25	97.39	14.73	0.022	669.5
  35	98.37	14.88	0.042	354.2
  45	99.35	15.03	0.053	283.5

  3.   结论

  鉴于酸浸液中钒铁分离富集的难题，本文首先探索了组建“抑制-萃取”混合萃取体系及其抑铁萃钒的可行性，结果表明该混合萃取体系对钒萃取无抑制作用，而对铁无论是在萃取过程中或萃取完成后均具有抑制效应。 详细研究了各因素，如P507浓度、N235浓度、萃取相比O/A以及浸出原料液酸度，对钒铁分离和钒富集的影响规律。 结果表明，P507是萃取钒、铁的主体，有机相中P507浓度升高将导致钒铁的萃取升高；N235不具萃取Fe³⁺的能力，但它是抑制萃铁的关键因素，其浓度升高钒萃取稍有升高，铁萃取显著降低；对于酸度较高溶液，钒、铁的分离效率仍较高，这表明了该“抑制-萃取”混合萃取体系对高酸度浸出液钒铁分离的适用性。 采用氨水可从负载有机相中将钒有效反萃，所得反萃母液含铁量低，钒浓度高，m(v)/m(Fe)=669.5，反萃取过程可在室温下进行。

  研究结果表明，该“抑制-萃取”法是一种极具潜力的高酸溶液中钒/铁分离方法。 本文属前期探索，对于 “抑制”产生的内在机理，萃取过程动力学，循环稳定性等仍需进一步研究。 未来，通过系统地研究，建立“抑制-萃取”法的基础理论，为该类方法在相似元素(诸如钨/钼、钼/铁、镁/锂、稀土)分离问题上的应用提供借鉴及理论支撑。

  
  
• 1. [1]

     邹礼卿. 迟来的钒矿[J]. 国土资源导刊, 2011,8,(1): 38-39. doi: 10.3969/j.issn.1672-5603.2011.01.016ZOU Liqing. The Late Vanadium Ore[J]. Land Resour Her, 2011, 8(1):  38-39. doi: 10.3969/j.issn.1672-5603.2011.01.016

  2. [2]

     王非, 张一敏, 刘涛. 直接酸浸与焙烧酸浸钒萃取行为的研究[J]. 有色金属(冶炼部分), 2014(5): 30-33. doi: 10.3969/j.issn.1007-7545.2014.05.008WANG Fei, ZHANG Yimin, LIU Tao. Solvent Extraction Behavior of Vanadium from Direct Acidic Leaching and Roasting Acidic Leaching[J]. Nonferrous Met, 2014, (5):  30-33. doi: 10.3969/j.issn.1007-7545.2014.05.008

  3. [3]

     薛楠楠.页岩氧压酸性体系下颗粒应力裂解强化钒溶出过程的机理机制研究[D].武汉: 武汉科技大学, 2017. http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10488-1018021930.htmXUE Nannan. Research on Process Mechanism of the Intensified Leaching of Vanadium from Shale by Particle Cracking with Stress under Oxygen Pressure in Acidic System[D]. Wuhan: Wuhan University of Science and Technology, 2017(in Chinese). http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10488-1018021930.htm

  4. [4]

     李道, 刘涛, 张一敏. 石煤酸浸提钒过程中V、Fe、Al的浸出行为研究[J]. 有色金属(冶炼部分), 2016(6): 50-53. doi: 10.3969/j.issn.1007-7545.2016.06.014LI Dao, LIU Tao, ZHANG Yimin. Leaching Behaviour of V, Fe, Al during Vanadium Extraction from Stone Coal by Sufuric Acid Leaching[J]. Nonferrous Met, 2016, (6):  50-53. doi: 10.3969/j.issn.1007-7545.2016.06.014

  5. [5]

     Hu P C, Zhang Y M, Liu T. Source Separation of Vanadium over Iron from Roasted Vanadium Bearing Shale During Acid Leaching via Ferric Fluoride Surface Coating[J]. J Clean Prod, 2018, 181:  399-407. doi: 10.1016/j.jclepro.2018.01.226

  6. [6]

     Hong N T, Lee N, Man S. Solvent Extraction of Vanadium(Ⅴ) from Sulfate Solutions Using LIX63 and PC88A[J]. J Ind Eng Chem, 2015, 31(25):  118-123.

  7. [7]

     Zhang Y, Zhang T A, Dreisinger D. Chelating Extraction of Vanadium(Ⅴ) from Low pH Sulfuric Acid Solution by Mextral 973H[J]. Sep Purif Technol, 2017, 190(8):  123-135.

  8. [8]

     冯雪茹, 吕国志, 张廷安. P204萃取硫酸体系中V(Ⅳ)、Fe(Ⅲ)的分离性能研究[J]. 钢铁钒钛, 2017,38,(2): 23-30. FENG Xueru, LV Guozhi, ZHANG Ting'an. Study on Separation Performance of V(Ⅳ) and Fe(Ⅲ) by P204 in Sulfuric Acid Extraction System[J]. Iron Steel Vanadium Titanium, 2017, 38(2):  23-30.

  9. [9]

     张健, 朱兆武, 雷泽. P507萃取纯化V(Ⅳ)制备草酸氧钒及其物化性能[J]. 高等学校化学学报, 2019,40,(4): 740-746. ZHANG Jian, ZHU Zhaowu, LEI Ze. Preparation of Vanadium Oxalate by Solvent Extraction and Purification with P507 and Its Physicochemical Properties[J]. Chem J Chinese Univ, 2019, 40(4):  740-746.

  10. [10]

      熊璞, 张一敏, 黄晶. P507-N235混合萃取剂分离石煤酸浸液中钒与铁[J]. 有色金属(冶炼部分), 2016(10): 36-39. doi: 10.3969/j.issn.1007-7545.2016.10.010XIONG Pu, ZHANG Yimin, HUANG Jing. Separation of Vanadium and Iron in Stone Coal Acidic Leaching Solution with P507-N235 Mixed Extractant[J]. Nonferrous Met, 2016, (10):  36-39. doi: 10.3969/j.issn.1007-7545.2016.10.010

  11. [11]

      Liu F, Ning P G, Cao H B. Measurement and Modeling for Vanadium Extraction from the (NaVO₃+H₂SO₄+H₂O) System by Primary Amine N1923[J]. J Chem Thermodyn, 2015, 80:  13-21. doi: 10.1016/j.jct.2014.08.011

  12. [12]

      Yang X, Zhang Y M, Bao S X. Separation and Recovery of Vanadium from a Sulfuric-Acid Leaching Solution of Stone Coal by Solvent Extraction Using Trialkylamine[J]. Sep Purif Technol, 2016, 164:  49-55. doi: 10.1016/j.seppur.2016.03.021

  13. [13]

      尚吉光, 孙国新. 氯化铝中萃取铁工艺[J]. 应用化学, 2018,35,(1): 75-81. SHANG Jiguang, SUN Guoxin. Extraction of Fe(Ⅲ) from Aluminum Chloride[J]. Chinese J Appl Chem, 2018, 35(1):  75-81.

  14. [14]

      于淑秋. HDEHP-Fe(Ⅲ)-H₂SO₄体系中TRPO作用机理的讨论[J]. 化工冶金, 1987,8,(4): 1-6. doi: 10.3321/j.issn:1009-606X.1987.04.001YU Shuqiu. Effects of TRPO in the Organic Phase on the Extraction of Fe(Ⅲ) from the Sulfate Solution by HDEHP[J]. Eng Chem Metall, 1987, 8(4):  1-6. doi: 10.3321/j.issn:1009-606X.1987.04.001

  15. [15]

      袁承业. 有机磷配位体的结构与性能[J]. 有机化学, 1979(1): 45-56. YUAN Chengye. Structure and Properties of Organophosphorus Ligands[J]. Chinese J Org Chem, 1979, (1):  45-56.

  16. [16]

      Ye G H, Hu Y B, Tong X. Extraction of Vanadium from Direct Acid Leaching Solution of Clay Vanadium Ore Using Solvent Extraction with N235[J]. Hydrometallurgy, 2018, 177:  27-33. doi: 10.1016/j.hydromet.2018.02.004

  17. [17]

      Zhang Y, Zhang T A, Lv G Z. Synergistic Extraction of Vanadium(Ⅳ) in Sulfuric Acid Media Using a Mixture of D2EHPA and EHEHPA[J]. Hydrometallurgy, 2016, 166:  87-93. doi: 10.1016/j.hydromet.2016.09.003

  18. [18]

      Zhang W G, Zhang T A, Lv G Z. Thermodynamic Study on the V(Ⅴ)-P(Ⅴ)-H₂O System in Acidic Leaching Solution of Vanadium-Bearing Converter Slag[J]. Sep Purif Technol, 2019, 218:  164-172. doi: 10.1016/j.seppur.2019.02.025

• 

  图 1  不同温度下P507萃取钒、铁

  Figure 1  Extraction of vanadium and iron by P507 at different temperatures

  v(organic phase):v(aqueous phase)=1:3, pH=0.5, Extraction time=15 min

  下载: 全尺寸图片 幻灯片
  

  图 2  不同P507体积分数下铁的萃取

  Figure 2  Extraction of iron by P507 with different volume fraction

  v(organic phase):v(aqueous phase)=1:3, pH=0.5, Extraction time=15 min

  下载: 全尺寸图片 幻灯片
  

  图 3  N235 “赝反萃”

  Figure 3  “Pseudo stripping” by N235

  v(organic phase):v(aqueous phase)=1:1, Extraction time=15 min, Striping temperature=40℃

  下载: 全尺寸图片 幻灯片
  

  图 4  性能的影响

  Figure 4  Effect of P507 concentration on extracting vanadium and iron

  v(organic phase):v(aqueous phase)=1:3, Raw solution pH=0.5, Extraction time=15 min, Extraction temperature=25℃

  下载: 全尺寸图片 幻灯片
  

  图 5  N235体积分数对钒、铁萃取性能的影响

  Figure 5  Effect of N235 concentration on extracting vanadium and iron

  v(organic phase):v(aqueous phase)=1:3, Raw solution pH=0.5, Extraction time=15 min, Extraction temperature=25℃

  下载: 全尺寸图片 幻灯片
  

  图 6  v(organic phase)/v(aqueous phase)对钒、铁萃取性能的影响

  Figure 6  Effect of v(organic phase)/v(aqueous phase) on extracting vanadium and iron

  Raw solution pH=0.5, Extraction time=15 min, Extraction temperature=25℃

  下载: 全尺寸图片 幻灯片
  

  图 7  料液初始酸度对钒、铁萃取性能的影响

  Figure 7  Effect of acidity of raw solution on extracting vanadium and iron

  v(organic phase):v(aqueous phase)=1:3, extraction time=15 min, Extraction temperature=25℃

  下载: 全尺寸图片 幻灯片
  

  图 8  氨水浓度对反萃的影响

  Figure 8  Effect of ammonia concentration on stripping of v and Fe

  v(organic phase):v(aqueous phase)=1:1, Striping time=15 min, Striping temperature=25℃

  下载: 全尺寸图片 幻灯片

  表 1  TOA 对P204萃铁的影响

  Table 1.  Effect of TOA on P204 extracting iron

  $ c{\rm{(TOA)}}/{\rm{(mol \cdot {L^{ - 1}})}}$	0	0.025	0.05	0.075	0.1
  $E{\rm{(F{e^{3 + }})}}/% $	66.8	51.8	33.2	17.6	12.8

  下载: 导出CSV

  表 2  反萃取温度对反萃的影响

  Table 2.  Effect of temperature on stripping of v and Fe

  Temperature/℃	Reextraction rate(v)/%	$\rho{\rm{ (v)/(g \cdot {L^{ - 1}})}} $	$\rho{\rm{ (Fe)/(g \cdot {L^{ - 1}})}}$	$m{\rm{ (v)}}/m{\rm{(Fe)}}$
  25	97.39	14.73	0.022	669.5
  35	98.37	14.88	0.042	354.2
  45	99.35	15.03	0.053	283.5

  下载: 导出CSV
•