二-(2-乙基己基)磷酸酯与单烷基磷酸酯协同萃取湿法磷酸中铁离子的研究
2021-05-31张文凯龚元琳高凯歌
磷肥与复肥 2021年4期
张文凯,龚元琳,高凯歌
(宜宾学院 材料与化学工程学部,四川 宜宾 644000)
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磷酸是一种常用的化工试剂,是冶金、化工、石油、食品等行业的重要原料。磷酸的工业化生产方法主要有热法和湿法两种。与热法磷酸工艺相比,湿法磷酸工艺由于生产成本低、能耗低的优势而成为磷酸生产的主流方法[1]。但是湿法磷酸生产工艺导致磷酸产品杂质含量较高,影响后续高附加值产品的加工。尤其是磷酸产品中铁离子的存在会显著降低磷酸品质和价格;在生产磷肥时,杂质铁离子会与磷酸反应生成一种难溶性的磷酸盐,该磷酸盐无法被植物吸收,造成有效磷的退化。综上所述,杂质铁离子的存在会严重影响磷酸和磷酸盐产品的品质,限制其使用范围,因此必须对湿法磷酸进行净化除铁处理。
根据湿法磷酸中铁的存在形态,可以采用沉淀法、吸附法、离子交换法、乳化液膜法、溶剂萃取法等[2-3]脱除湿法磷酸中的铁。相较于其他方法,溶剂萃取法因具有生产能力大、生产工艺相对简单、生产过程容易实现自动化与连续化等优势[4]而得到众多研究者的青睐。孙思修等[5]探究了单烷基磷酸酯(P538)萃取剂对煤油-硝酸盐中铁离子的萃取效果,发现随着体系pH降低,铁离子的萃取率降低,但在较低pH下铁离子的萃取率仍可达50%以上,说明P538对酸性体系中的铁离子有较好的萃取效果。二-(2-乙基己基)磷酸酯(P204)作为一种典型的酸性磷类萃取剂,因磷羟基中氧原子与氢原子电荷密度相差较大,氧原子电荷较集中,金属离子更容易与氢离子发生阳离子交换反应,进而有效提高金属离子的萃取率。……
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