氨/按盐浸出已成为从氧化矿石,海洋锰结核和各种二次资源中回收铜镍钴的有效方法。铜镍钴的化学性质相似,这些金属可通过形成金属氨络合物而被同时溶解到氨性溶液中。因此,高效的分离方法对于从氨性介质中回收铜镍钴是必不可少的。溶剂萃取技术因具有操作简单,能耗低,溶剂可选择性和易于大规模应用的优点而备受青睐。该技术已成功应用于各种金属的分离和回收,在湿法冶金领域发挥着关键作用。铜镍钴的氨络离子的物理化学性质十分相近,常用的萃铜试剂不仅对铜氨络离子具有优良的萃取性能,同时也对镍钴离子具有良好的萃取性能,因而采用溶剂萃取的方法实现氨性溶液中铜镍钴的分离仍是一个公认的技术难题。本文将肟类萃取剂与磷氧类萃取剂组成二元协萃体系,利用二元萃取体系对铜镍钴反协同效应强度的差异,实现了氨性溶液中的铜镍钴的高效分离。本文的具体研究内容及结论归纳如下:1.研究了LIX84萃取剂对铜镍萃取的影响。分别考察了反应时间,LIX84浓度,总氨浓度,相比等因素对铜镍萃取的影响。结果表明,单独LIX84萃取剂对铜的萃取动力学明显高于镍,且铜达到萃取平衡的时间更快,溶液中总氨的浓度对铜镍率的影响不大。2.利用LIX84/TBP协萃体系高效分离氨/氯化铵介质中的铜和镍。研究了LIX84浓度,改性剂TBP浓度,萃取平衡时间,总氨浓度,铜镍初始浓度和相比对Cu/Ni萃取分离的影响。在最佳萃取条件下,即协萃体系组成为10vol.%LIX84和4 vol.%TBP,煤油作稀释剂,反应时间2 min,初始铜和镍的浓度各为2.0 g/L,总氨浓度为4.0mol/L,铜的萃取率可达到99.95%,而镍的萃取率小于5.7%,铜镍的分离系数可高达32766。同时作为对比还研究LIX84/BESO协萃体系对铜镍萃取分离,结果表明,TBP对LIX84的反协同效应明显高于BESO。3.研究了氨性溶液中铜钴镍三种离子的分离。由于三价钴不被酮肟类萃取剂萃取,因此将氨性溶液中的二价钴离子氧化为三价钴离子之后,再进行萃取分离。结果表明,LIX84和TBP协萃体系可有效地分离铜和镍钴。将实验中的萃余液使用LIX84进行再次萃取分离,镍被萃取,而钴留在萃余液中,达到了镍、钴的高效分离。4.采用紫外(UV-Vis)、红外(FT-IR)、1H-NMR、31P-NMR、质谱、理论计算等对LIX84和TBP反协同萃取分离铜镍的机理进行了研究。通过这些分析均证明协萃体系LIX84/TBP之间的氢键作用。