废液晶显示器硫酸浸出液中铟的萃取研究(2)

　　2.2水相酸度对In（Ⅲ）萃取率的影响

　　水相酸度对In（Ⅲ）的萃取有较大影响。萃取过程中会产生一定量H+,但由于产生量较小，可忽略不计，因此水相酸度主要是由浸出液酸度决定。硫酸浸出液过滤后用0.2 mol/L NaOH标准溶液调节pH,然后用30%P204+70%离子液体在相比Vo/Va=1/1条件下萃取10min,考察不同酸度条件下离子液体对In（Ⅲ）的萃取性能，并与磺化煤油体系进行比较，结果如图2所示。

　　由图2看出，水相酸度对于铟、铁的萃取影响较大：随水相pH增大，In（Ⅲ）萃取率增大。但试验中发现，浸出液酸度降低至某一值时，萃取过程中会出现分层不明显、分层缓慢、分离效果变差等一系列萃取乳化现象，因此水相酸度应控制在一定范围内。

　　废液晶显示器中的铁含量是铟含量的30倍之多，采用溶剂萃取法萃取In（Ⅲ）的同时，Fe3+被萃取是不可避免的。由图2可知：水相pH低于0.7时，不论是离子液体萃取体系还是磺化煤油萃取体系，Fe3+萃取率均小于2.0%;水相pH大于0.7后，磺化煤油萃取体系中Fe3+萃取率快速升高，而离子液体萃取体系中Fe3+的萃取率几乎不发生变化。试验结果表明：离子液体萃取体系对In（Ⅲ）的萃取更为专一，可有效避免铁离子的影响，得到较为纯净的铟产品；采用离子液体萃取体 系 时，pH宜 选 取1.1,In（Ⅲ196.1%;而采用磺化煤油萃取体系时，pH宜选用0.5,In（Ⅲ）萃取率为75.4%.相比而言，离子液体萃取体系优势更明显。

　　2.3相比对In（Ⅲ）萃取率的影响

　　有机相为30%P204+70%离子液体，萃取时间为10 min,相 比 对 离 子 液 体 萃 取 体 系 萃 取In（Ⅲ）的影响试验结果如图3所示。

　　由图3看出：铟萃取率随相比Vo/Va减小而降低；以磺化煤油为溶剂，相比Vo/Va=1/1时，铟萃取率为78%,Vo/Va降至1/11时，铟萃取率只有47%左右；以离子液体为溶剂，In（Ⅲ）萃取率随Vo/Va的变化规律大体相同，不同的是在Vo/Va为1/1~1/5时，先呈增大趋势，随后又逐渐降低，Vo/Va=1/5时，铟萃取率达最高点，表明此时萃取剂达到饱和状态。由于有机相中P204体积分 数 一 定，因 此 相 比 的 降 低 使 有 机 相 中In（Ⅲ）浓度增大，有利于铟的富集浓缩。试验结果表明，增大相比，有利于提高铟的萃取率，但相比过大易造成萃取剂浪费，还会导致萃合物在有机相中的浓度降低，因此，采用离子液体萃取体系时，相比Vo/Va以1/5为最佳，此时In（Ⅲ）萃取率为95.7%;而 采 用 磺 化 煤 油 萃 取 体 系 时，相 比Vo/Va以1/3为 最 佳，此 时In（Ⅲ）萃 取 率 为76.2%.

　　2.4萃取时间对In（Ⅲ）萃取率的影响

　　有机相为30%P204+70%离子液体，萃取相比Vo/Va=1/1,萃取时间对离子液体萃取体系萃取In（Ⅲ）的影响试验结果如图4所示。可以看出，随萃取时间延长，In（Ⅲ）萃取率先升高后趋于平缓。萃取时间过长，不仅效率降低，还可能导致杂质离子进入有机相，因此，采用离子液体萃取体系时，萃取时间以4min为最佳，In（Ⅲ）萃取率为95.8%;而采用磺化煤油萃取体系进行萃取时，时间最佳为8min,In（Ⅲ）萃取率为75.7%.

　　3结论

　　用离子液体单独萃取废液晶显示器硫酸浸出液中的In（Ⅲ）时，In（Ⅲ）萃取率较低，而体系中加入15%的传统萃取剂P204,In（Ⅲ）萃取率大幅提高，最高可达95.8%,而且其效果优于30%P204+70%磺化煤油体系的萃取效果。以离子液体+传统萃取剂的萃取体系可用于从酸性溶液中萃取铟。

　　参考文献：

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