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金属回收 2024-09-30 20:22:12

镍钴锰原子量(镍锰钴分离)

一、镍钴镍钴锰沉淀顺序

镍钴锰。锰原锰钴

常见的量镍化学性质和沉淀反应的规律,镍、分离钴和锰的镍钴沉淀顺序是镍先沉淀,是锰原锰钴钴,是量镍锰。这是分离镍的沉淀能力较强,离子容易与沉淀剂反应形成沉淀物;钴次之,镍钴锰的锰原锰钴沉淀能力相对较弱。在进行沉淀实验或分析时,量镍会先沉淀镍,分离是镍钴钴,才是锰原锰钴锰。这种顺序可以有效地分离和测定这三种金属离子。量镍

二、分离和富集

铀在矿石中含量都很低,大量的伴生元素往往妨碍铀的测定。因此,大部分测定铀的方法都需先行分离或富集。分离铀的方法很多,有沉淀法、螯合物形成法、萃取法、色层法、离子交换法和汞阴极电解法等。

65.1.2.1沉淀分离法

铀沉淀分离的方法很多。在没有碳酸盐、柠檬酸、酒石酸及氟化物存在的适当介质中,用氨水、吡啶或六次甲基四胺都能将铀沉淀成重铀酸铵,与碱金属、碱土金属以及铜、镍、钴、锌、锰等元素分离,铁、铝、锆、钛、稀土等与铀一起被沉淀。氟化物、碘酸盐或草酸盐在适当的酸性介质中可以沉淀铀(Ⅳ),而铀(Ⅵ)不沉淀,可借此用于分别测定铀(Ⅳ)和铀(Ⅵ)。用氟化物作沉淀剂,由于生成水合四氟化铀,将与很多伴生的阳离子形成复盐,而使铀(Ⅳ)与铁、铝、锆、钛、铌、和钽等元素分离。磷酸盐在(2+98)~(4+96)HCl溶液中,能定量地沉淀铀(Ⅳ)成UO2HPO4,锆、钍、铋等也同样被沉淀,沉淀溶解于过量的磷酸或其他强酸中,此法在分析中主要用作铀与钒分离。某些有机试剂亦能沉淀铀(Ⅳ),如铜铁试剂可在强硫酸或盐酸介质中沉淀铀(Ⅳ),铁、锆、钛、钒、铌、胆、锡等同时被沉淀。碱金属、碱土金属、铀(Ⅵ),以及铝、磷、镍、锌等不被沉淀。钴试剂(α-亚硝基-β-萘酚)则在弱酸或弱碱性溶液中沉淀铀(Ⅵ),钴、铁、镍等同时被沉淀,而铝、锌、碱土金属等不被沉淀。

65.1.2.2配位分离法

铀形成配合物分离,最典型的方法是铀和碳酸钠形成Na4UO2(CO3)3配合物进入溶液与铁、钛、钴、镍、锰、锌、铍和碱土金属分离。

65.1.2.3萃取分离法

萃取分离的方法也很多。在0.05~0.5mol/LHNO3中可用乙醚萃取硝酸铀酰,部分钍、铈、铁、钒亦同时被萃取。在(1+9)H2SO4中可用三氯甲烷或乙醚萃取铀的铜铁试剂配合物与铝、氢氧化铵组、碱土金属及硫化铵组的其他元素分离。TBP萃取铀主要在硝酸介质中进行,萃取分配比在5~6mol/LHNO3中达到最大值;但在有大量硝酸盐存在下,即使硝酸浓度低于1mol/L,铀也能定量被萃取。常用的盐析剂有:硝酸铝、硝酸钙、硝酸钠和硝酸铵,同时被萃取的有钍、钪、钇和金等。在4mol/LHNO3溶液中也可用(2+8)磷酸三丁酯-苯萃取铀。也有在pH2~3的硝酸介质中,以硝酸钠作盐析剂,用磷酸三丁酯萃取铀(Ⅵ),钍、锆和稀土元素同时被萃取。

三烷基氧膦(TRPO)和三辛基氧膦(TOPO)都是铀的有效萃取剂。二者萃取铀的酸度基本相同,均为0.5~3mol/LHNO3,同时被萃取的有铁、铈、钒、锆、钍和钼(均为高价)。

65.1.2.4色层分离法

目前,用于萃取色层分离铀的萃取剂有:胺类萃取剂N263(氯化三辛基甲基胺)、N235(三正辛胺)、N1923(国产胺型萃取剂);中性配位剂P350(甲基磷酸二甲庚酯)、TBP(磷酸三丁酯)、C1-TBP萃淋树脂;酸性配位剂P507(2-乙基己基磷酸单2-乙基己酯);亚砜类萃取剂DOSO(二正辛基亚砜)等结合载体聚三氟氯乙烯粉、聚四氟乙烯粉、硅胶、硅烷化硅球、DA201大孔吸附树脂(二乙基苯-丙烯腈共聚物)、X-5型大孔吸附树脂(聚二乙烯苯)、交联聚甲基丙烯酸型树脂和泡沫塑料(聚氨酯或聚醚酯)等作载体组成的固定相,均能达到在一定浓度的硝酸或盐酸溶液中富集分离的目的。在实践中得到广泛应用的是P350萃取色层、Cl-TBP萃淋树脂。用DOSO-交联聚甲基丙烯树脂组成的固定相,可在1.5mol/LHClO4中定量富集铀,同时被富集的还有金、钯、汞等。CL-TBP萃淋树脂,可在!(HNO3)=12%~50%介质中萃取铀,同时被萃取的有金、钍、钇、钪。在!(HNO3)=6%~35%介质中可用P350与DA201或者X-5型聚二乙烯苯组成的萃取色层定量富集铀,在有盐析剂硝酸铝存在下可降低酸度为!(HNO3)=2%,铀也能定量被萃取,同时被萃取的还有钍。在0.5~3mol/LHCl-2.5~3mol/LNaCl体系中P350也能定量萃取铀,同时被萃取的还有镓、铊、金等。

65.1.2.5离子交换树脂分离法

离子交换树脂的方法也适用于微量铀的分离,目前应用较广泛的是大孔阳离子交换树脂D235,是在4mol/LHCl中(或者在含有100g/LNaCl存在下交换酸度可降至为1mol/LHCl)进行交换分离钍,稀土、锆、钛、钒等干扰元素。

在硫酸或高氯酸溶液中,用汞阴极电解法,铀被还原为四价(部分为三价)留在溶液中锌、镉、铁、铬、铊、钴、镍、锰、铟、铅、锡、锑、铜、铋、金、银等元素以金属析出而与铀分离。稀土、锆、铌、钽等元素与铀共存于溶液中。

三、分离方法

分离铝的方法很多,常用的方法有氢氧化铵、苯甲酸铵、氢氧化钠等沉淀分离、离子交换分离以及萃取分离等,其中以铜铁试剂-三氯甲烷萃取法对于从大量铁、钛中分离铝的效果较好。

用氢氧化铵沉淀铝可使铝与硼、镁、碱金属、碱土金属,及一定量的镍、锰分离,沉淀的酸度为pH5~7。为了更好地控制沉淀的条件,常采用尿素或六次甲基四胺等弱氨性试剂,但铁、钛以及很多金属离子与铝同时沉淀,不能分开。因此,用这种方法分离铝必须和其他分离手段并用时方有效。

苯甲酸铵使铝沉淀,可与钴、镍、钒、锰和锌等元素分离,但铁(Ⅲ)也同时沉淀。为了防止铁(Ⅲ)沉淀,测铝溶液中应先加入次亚硫酸钠还原铁,再加苯甲酸铵沉淀铝。这样,大量铁虽可除去,但仍有少量铁(Ⅱ)很快地氧化为铁(Ⅲ)夹杂在铝沉淀中。因此必须将苯甲酸铝沉淀用酸溶解,在还原剂存在下,反复沉淀多次,才能使铁与铝完全分离。用苯甲酸铵沉淀铝,酸度应在pH3.8左右,加入次亚硫酸钠的量,以溶液中铁的颜色消失并过量0.2~0.3g为宜。

用氢氧化钠分离铝是沿用已久的方法,但分离并不很完全。为了减低氢氧化物沉淀对铝的吸附,通常在大量氯化钠存在下,小体积沉淀铁、钛等元素。即使如此,微克量的铝也难免不被吸附,特别是镁、镍、钙的氢氧化物沉淀对铝的吸附较大。分离方法是:将含铝的盐酸溶液,加热蒸发至体积为1~2mL,冷却,加入15gNaCl,搅拌均匀。加入10mL500g/LNaOH溶液,再搅匀后,加水稀释至60~70mL,用中速滤纸过滤,用洗液(250mL水中含2gNaCl、5gNaOH)充分洗涤沉淀,滤液酸化后测铝。

铜铁试剂又称亚硝基苯胲铵,在无机酸溶液中与很多金属离子包括铁(Ⅲ)、钛(Ⅳ)、钒(Ⅴ)、铀(Ⅳ)和锡(Ⅳ)等形成难溶性螯合物,此螯合物能用有机溶剂,如三氯甲烷、乙醚、乙酸乙酯、甲基异丁酮、邻-二氯苯等萃取。有机溶剂对金属螯合物的萃取能力与螯合物沉淀在酸中的溶解度有关,一般金属螯合物在强酸中的溶解度愈小愈易被萃取。萃取应在盐酸或硫酸溶液中进行,酸度通常约为10%(盐酸为1mol/L,硫酸为1.5mol/L)。这样可以保证微量铝也能与其他金属离子分离,酸度过低,例如pH>3.4时,铝亦被萃取进入有机相。铜铁试剂的用量,在理论上每0.1g铁只需要0.84g铜铁试剂。在实际工作中,铜铁试剂用量却要比理论值大,0.1g铁最少需要16mL60g/L铜铁试剂溶液,反应方能完全。铜铁试剂易于分解,配制时勿加热,萃取的全部过程均应在冷溶液中进行。

铝的分离,还包括离子交换分离和汞阴极电解等方法。离子交换分离是在9mol/LHCl中利用阴离子交换树脂使铝与铜、锌、镉、铁(Ⅱ)、铁(Ⅲ)、钴、锡(Ⅱ)、锡(Ⅳ)、锑(Ⅲ)、锑(Ⅴ)、锌、钒(Ⅴ)、钼(Ⅵ)、钨(Ⅵ)、铬(Ⅵ)、铀(Ⅵ)和锰(Ⅶ)等元素分离,铝不被吸附,交换后的溶液可测定铝。汞阴极分离是在硫酸或高氯酸溶液中以铂丝为阳极,汞为阴极进行电解,可使很多金属离子包括铁、铬、镍、铜、锡、钼、锌和铅等与铝分离,电流密度约为0.1~0.2A/cm2。上述两种方法测定铝时,分离杂质虽是有效的,但已很少使用。

参考资料:搅拌浸出/高压浸出