废选择性催化还原脱硝催化剂中金属钨和钒的萃取分离及回收

从图 3 可以看出，当酸浸液 p H 值从 1.0 增加至2.5 的过程中，W 的萃取效率从 92.07%增加至98.78%，V 的萃取效率从 80.39%增加至 93.22%。当酸浸液 p H 值从 2.5 继续增加至 3.5 的过程中，W和 V 的萃取率下降趋势较明显，其中 W 的萃取率下降为 67.02%，V 的萃取率下降至 86.17%。

W 和 V 均属过渡金属，离子可呈现多种价态，酸浸液中 W 和 V 的离子形态与 p H 值密切相关(如表 1 所示)，W 和 V 的萃取效率受酸浸液 p H 值的影响较大。W 在元素周期表中处于Ⅵ B 族，有 W3+、W4+、W5+和 W6+4 种氧化态形式，V 在元素周期表中处于ⅤB 族，有 V4+和 V5+2 种氧化态形式，其中W6+、V4+和 V5+较为稳定容易被萃取分离。

表 1 不同 p H 下 W 和 V 的离子存在形态

从表 1 可以看出，当 p H 值为 2.0 左右时，酸浸液中的 W 和 V 分别以 W6+和 V5+的形式存在，这与图 3 中的实验数据相吻合，W 和 V 的萃取化学反应可表述为：

另外，当酸浸液 p H 值高于 2.5 时，酸浸液中的杂质离子开始发生水解反应，生成固体颗粒物，这些颗粒物在一定程度上会抑制 W 和 V 的继续萃取，从而导致 W 和 V 的浸出率下降同时过高的 p H 会加重乳化现象的发生，加大两相分离的难度。

2.1.4 TOA 体积分数的影响

萃取剂浓度是确定萃取平衡的 1 个关键因素，图 4 为 TOA 体积分数对 W 和 V 萃取效率的影响

图 4 TOA 体积分数对 W 和 V 萃取率的影响

从图 4 可以看出，当 TOA 体积分数从 2%增加到 12%的过程中，V 的萃取效率从 86.24%上升至94.94%，此后继续增加 TOA，V 的萃取效率几乎稳定不变。当 TOA 的体积分数在 2%~12%的范围内，W 的萃取效率变化不明显，约为 98.78%。萃取剂浓度过大，会使有机相的黏度增大，从而导致有机相与水相分液困难；同时有机相的机械损失也会增加。因此，TOA 的体积分数宜控制在 12%以下。

2.2 有机相中 W 和 V 的反萃

分别采用 NaOH、NaCl、NaNO₃、Na₂SO₄和NH₃·H₂O 为反萃取剂，对萃取有机相中的 W 和 V进行反萃实验。结果表明，相比其它几种反萃剂，NaOH 对有机相中的 W 和 V 反萃取效率最高，且无乳化相生成。本实验以 NaOH 为反萃取剂，研究了反萃取液组成中有机相(萃取液)和水相(反萃取剂)体积比(O/A)、NaOH 浓度对反萃效率的影响，反萃取过程约 15 min 达到平衡。

2.2.1 有机相和水相(O/A)体积比的影响

控制NaOH 浓度为 1 mol/L，反萃时间为 15 min，O/A 比体积比与负载有机相中 W 和 V 反萃取率之间的关系如图 5 所示。

图 5 O/A 体积比对 W 和 V 反萃取率的影响

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