分离和预富集

妈妈金融财经网 yyzn 2022-12-04 07:12:01

铟的分离和预富集常采用溶剂萃取、离子交换与吸附、液膜分离、沉淀分离、蒸馏分离等方法。3P9妈妈金融财经网财经门户

62.3.2.1 溶剂萃取法3P9妈妈金融财经网财经门户

(1)卤化物的萃取3P9妈妈金融财经网财经门户

矿石中铟的含量甚微,实际工作中常以溶剂萃取法进行富集。应用卤化物萃取,可使铟与许多元素分离。许多含氧有机溶剂都能很好地萃取碘化铟,而溴化铟次之,氯化铟最差。3P9妈妈金融财经网财经门户

在6mol/LHCl中,乙醚经两次萃取能定量地萃取镓(Ⅲ)和铁(Ⅲ),金(Ⅲ)、铊(Ⅲ)、锑(Ⅴ)、钼(Ⅵ)等也被一起萃取,而铟不被萃取。3P9妈妈金融财经网财经门户

从氢溴酸介质中,用乙醚萃取铟是经常采用的方法,铟的萃取率在4mol/LHBr中为99%,而在3mol/LHBr中则为89.3%。在3.2mol/L、4.2mol/L、5.5mol/L和6mol/LHBr介质中,铟的萃取分配系数分别为1、10、100和30~40。通常是在4~6mol/LHBr中萃取铟,与铟一起被萃取的有铁(Ⅲ)、镓、锑(Ⅴ)、铊(Ⅲ),以及金(Ⅲ)、钼(Ⅵ)、铼(Ⅶ)和少量锌、碲(Ⅳ)。在5mol/LHBr中,以碘化钾还原铁(Ⅲ),用乙醚或乙酸丁酯萃取铟,除镓、铊(Ⅲ)、金(Ⅲ)同时定量地被萃取外,大量铁、铜、钼、锌、镉、镍以及汞等只有微量被萃取入有机相;有机相经萃洗后,再用含有过氧化氢的6mol/LHCl反萃取铟,则镓、铊(Ⅲ)、金仍留于有机相中,既达到铟、镓、铊的彼此分离,又可利用此分离方法进行铟、镓、铊的连续测定。萃取时亦可用三氯化钛还原铁(Ⅲ),此时铊与金也被还原成低价或单质状态,只有镓与铟一起被萃取。亦可用溴化钠-硫酸介质替代氢溴酸介质,因其中含有大量硫酸钠作盐析剂,降低乙醚在水相中的溶解度,有助于提高萃取率。3P9妈妈金融财经网财经门户

在0.5~2.5mol/LHI介质中,用乙醚或类似含氧溶剂可定量萃取铟。例如在1.5mol/LHI中,铟的浓度在0.026~5.4×10-6mol/L范围内,其萃取率均达99%。与铟一起被萃取的有锡(Ⅱ)、镉、铊(Ⅲ,Ⅰ)、镓、铁(Ⅱ),铝和铍等不被萃取,铋、铜、锌、汞和锑部分被萃。氟化物、磷酸盐、柠檬酸盐和氰化物等的存在不影响萃取,但大量氯化物的存在会降低铟的萃取率。氢碘酸介质也可用碘化钾-硫酸介质替代。为使铟进一步与其他元素分离,可用水再从有机相中反萃取铟,但选择性仍不如氢溴酸介质。3P9妈妈金融财经网财经门户

不同有机溶剂对卤化铟的萃取效果是:3-甲基丁酮-[2]>4-甲基戊酮-[2]>乙酸乙酯>乙醚>异戊醇。3P9妈妈金融财经网财经门户

实际工作中通常采用乙醚或乙酸丁酯。用乙醚萃取铟通常需要萃取两次,而用乙酸丁酯则一次就能将铟定量萃取。有盐析剂存在时,乙醚萃取也只需一次就可以。3P9妈妈金融财经网财经门户

(2)非有机溶剂萃取3P9妈妈金融财经网财经门户

在25mL体积中,pH2.6~4.6,用5mL(3+7)Tween80和20g(NH4)2SO4萃取In3+,其萃取率可保持在95%以上。以聚乙烯醇缩对甲酰基偶氮-8羟基喹啉为显色剂,对20μgIn3+,3gNa+、K+、Cl-、NO-3、CO2-3、SO2-4,50μgCa2+、Mg2+,40μgCd2+、Zn2+、Ti4+、Sn4+、La3+、Bi3+、Ce3+、Pb2+、Cu2+,20μgCr3+、Nb5+、Mo6+、Ni2+、Pb2+、Fe3+不干扰测定。Mn2+、Al3+、V5+、Co2+等有干扰。采用50g/L硫脲-100g/L柠檬酸钠5mL混合掩蔽,可允许100μgFe3+,500μgCu2+,200μgAl3+,200μgTi4+,500μgSn4+。方法实现了In3+和Al3+等离子的定量分离。3P9妈妈金融财经网财经门户

(3)P204、P507萃取分离3P9妈妈金融财经网财经门户

P204:2-(2-乙基己基)磷酸,P507:2-(2-乙基己基)磷酸单酯。均以200#溶剂油作稀释剂,浓度(1+4),相比(1+1),萃取率都随酸度增大而减小;在同一酸度下,P507萃取铟的能力小于P204,两者均需在较低的酸度下进行;P507萃取酸度在pH0.5~2.0,铟的萃取率>95%,P204萃取酸度在pH0.3~2,铟可被完全萃取。反萃取铟时,P204需用6mol/LHCl,而P507仅用2~3mol/LHCl。用P204萃取铟,基本上可完全分离Zn、Cu、Cd、As、Sb、As、Sb、Na等金属;少量Fe3+进入有机相,可预先用还原剂亚硫酸钠、铁屑或铜屑等处理。3P9妈妈金融财经网财经门户

(4)N503萃取分离3P9妈妈金融财经网财经门户

N503:N,N-二(1-甲基庚基)乙酰胺,以200#溶剂油作稀释剂,浓度(4+6),相比(1+3)~(1+4)。在2.6~2.8mol/LHCl中,铟可被定量萃取,萃取率>98%。用1mol/LHCl反萃取铟,0.1mol/LHCl可反萃取锡,工业上可用于铟锡分离。3P9妈妈金融财经网财经门户

(5)苯并-15-冠-5萃取分离3P9妈妈金融财经网财经门户

以1,2-二氯乙烷作稀释剂,在1mol/LKI-0.04mol/L抗坏血酸存在下,0.01mol/L苯并-15-冠-5可完全萃取In3+。0.02mol/LHCl反萃取5min,反萃取率>99%。100倍Zn2+、Ni2+、Mg2+、Fe2+,50倍Cr3+(对100μgIn3+),基本上不干扰In3+的PAR光度法测定。3P9妈妈金融财经网财经门户

(6)N1923萃取分离3P9妈妈金融财经网财经门户

N1923:长碳链烷基伯胺,在硫酸介质中,随着酸度的增加,N1923对Ga、In、Tl的萃取率明显下降,其萃取能力大小顺序为Tl>In>Ga;当H2SO4酸度为0.05mol/L时,(1+9)N1923-乙苯对In、Tl能定量萃取,而当H2SO4酸度≤0.05mol/L时,Ga才能有较高的萃取率。由于Ga易水解,一般以0.05mol/LH2SO4为宜。在此萃取体系下,Al3+、Zn2+、Cd2+、Cu2+、Fe2+、Co2+、Ni2+、As3+等不被萃取,碱土金属和碱金属也不能被萃取。3mol/LH2SO4可完全反萃取In,0.5~1.0mol/LHCl可反萃取Ga,反萃率≥95%。3P9妈妈金融财经网财经门户

8-羟基喹啉铟在微酸性介质中(pH4.0)可被萃取,而与一些元素分离。3P9妈妈金融财经网财经门户

在酸性介质中用可萃取铁、镓与铜铁试剂生成的螯合物,而铟不被萃取。3P9妈妈金融财经网财经门户

62.3.2.2 离子交换与吸附法3P9妈妈金融财经网财经门户

(1)阳离子交换树脂分离富集3P9妈妈金融财经网财经门户

铟在pH1~pH3的盐酸介质中能定量地吸附在阳离子交换树脂上,在含有脂肪醇、丙酮等有机溶剂的盐酸溶液中,分配系数增大,可与许多元素分离。可用(3+1)丙酮+0.1mol/L盐酸先洗提铋、镉,再以(1+1)丙酮+0.04mol/L盐酸洗提铟。铁(Ⅲ)、锌、镓、铅、锰、铀(Ⅵ)、铜(Ⅱ)、钒(Ⅳ)等均留在柱上。3P9妈妈金融财经网财经门户

铟也可在低浓度氢溴酸介质中被阳离子交换树脂吸附,可用0.5mol/L盐酸-(3+7)丙酮溶液洗提铜、锌、镓、铁、钛、锰、铀、铅、钠、镍、钴等,再用0.2mol/L氢溴酸+(1+1)丙酮溶液洗提镉、铋、金、铂、铝、钼和锡,最后洗提铟。3P9妈妈金融财经网财经门户

(2)巯基棉分离富集3P9妈妈金融财经网财经门户

在pH4.0时,巯基棉可定量富集痕量In3+,饱和吸附量为181μg/g,In3+可被0.8mol/LHNO3定量洗脱。于石墨炉原子吸收光谱法测定,对5μgIn3+,经富集后,部分离子允许量为:Al3+(500mg),Cu2+、Zn2+(50mg),K+、Na+、Mg2+(20mg),Ca2+、Fe3+(10mg),方法回收率92.8%~100.6%。3P9妈妈金融财经网财经门户

(3)巯基葡聚糖凝胶分离富集3P9妈妈金融财经网财经门户

巯基葡聚糖凝胶pH5.0以上时,In3+可定量吸附,1.0mol/LHCl可定量洗脱。于微乳液介质中[(溴化十六烷基吡啶+正丁醇+正庚烷+水)的质量比例为(1+0.1+0.1+0.97)],三甲氧基苯基荧光酮显色光度法测定铟,100倍的Pb2+、Co2+、Ni2+、Sb3+、W6+、Mo6+和Ga3+,200倍的Cu2+、Sn4+、Ag+、Al3+、Fe3+和Cr3+不干扰测定。3P9妈妈金融财经网财经门户

(4)色谱分离3P9妈妈金融财经网财经门户

a.TBP色谱柱分离。以聚三氟氯乙烯载体、负载磷酸三丁酯(TBP)为固定相的萃取色谱柱,铟可在0.8mol/LHBr中被定量萃取吸附,金、银、铊和镉也被萃取,铁(Ⅲ)、锰(Ⅱ)、铜、锌、钙、镍、镓、铝、镁、铅等不被萃取。用水洗脱铟,镉被洗脱,金、银、铊不被洗脱,洗脱液中可能尚有微量铅或铜残留。3P9妈妈金融财经网财经门户

b.P507色谱柱分离。将200g/LP507涂载于硅烷化硅球(150~200目)上作为固定相,上柱液为pH1.5的硫酸-氨基乙酸溶液,只有铟、镓、铝、铋留于柱上。先用0.5mol/LH2SO4淋洗出镓和铝,再用1mol/LH2SO4淋出铋,最后用1mol/LHCl淋洗出铟。3P9妈妈金融财经网财经门户

c.P350色谱柱分离。在1mol/LHBr中,In3+被定量吸附,以水作解脱剂,可将In3+全部解脱,富集0.2μg铟,100mg的Fe3+、Cu2+、Mg2+、Na+,50mgAl3+,40mgK+,10mg的Ti4+、Cu2+、Pb2+、Zn2+、Cd2+,经色层柱分离后,均不干扰石墨炉原子吸收光谱法测定铟,方法检出限(3σ)为0.022μg/g。3P9妈妈金融财经网财经门户

d.CL-N235萃取色谱柱分离。萃铟余液中In、Ge的分离,以N235为萃取剂,酒石酸为配位剂,在流动相pH1.5~2.5,线性流速0.46mL/min条件下,锗的吸萃率可达98%以上;可用4mol/LH2SO4反洗锗,流速0.5mL/min。Zn、Fe、Cu、Cd、的存在对锗的吸萃无影响。3P9妈妈金融财经网财经门户

62.3.2.3 液膜分离法3P9妈妈金融财经网财经门户

以P291为流动载体液膜富集铟,最优条件为:膜相由P291-L113A-液体石蜡油+煤油(5+4+4+87)组成,内相为0.2mol/LH2SO4和硫酸肼水溶液,外相试液为pH3~4介质,富集温度15~36℃,富集时间8min,油内比为1+1,乳水比为20+100。In3+的迁移富集率达99.5%~100.4%。对200μg的铟,在DLC、酒石酸、NaF、抗坏血酸和硫脲存在下,500mgFe3+、Al3+、Mg2+、Ba2+、Sr2+、Ca2+、Cu2+、Pb2+、Cd2+、Sn4+、Zr4+、Ti4+、Cr3+、Bi3+、Hg2+、Zn2+、Mn2+、Mo6+、∑REE3+、K+、Na+、NH+4、Cs+等都不迁移透过此液膜,大量F-、Cl-、ClO-4、NO-3、SO2-4、SiO2-3也不影响分离富集In3+。3P9妈妈金融财经网财经门户

62.3.2.4 沉淀分离法3P9妈妈金融财经网财经门户

(1)单宁沉淀分离3P9妈妈金融财经网财经门户

在草酸存在下的微酸性盐酸介质中(甲基红刚呈红色),锡、锑、铋可被单宁沉淀分离,铟留于滤液中,用氢氧化铵中和并补充一些单宁可沉淀回收铟。3P9妈妈金融财经网财经门户

(2)氢氧化铟沉淀分离3P9妈妈金融财经网财经门户

分离大量铅,可将它们的硝酸盐溶液用稀氢氧化铵中和至出现微弱浑浊,加入大量乙酸铵溶解铅,然后加入适量六次甲基四胺并煮沸,铟以氢氧化铟沉淀析出。必要时用硝酸溶解沉淀,重复沉淀一次。3P9妈妈金融财经网财经门户

在沸腾的含有硝酸铵的溶液中,小心滴加氢氧化铵至甲基红指示剂刚变橙色,氢氧化铟沉淀即析出,可与镉、锌、铜、镍、钴、锰分离。必要时用硝酸溶解沉淀,重复沉淀一次。3P9妈妈金融财经网财经门户

(3)硫化沉淀分离3P9妈妈金融财经网财经门户

于0.025mol/LHCl中,不断通入硫化氢并加热至70℃保温2h,则In2S3沉淀即析出,可与锰、铝、铁分离。或在氨性酒石酸盐介质中,以铍为载体用磷酸盐将铟沉淀,也可和锰、铝、铁分离。3P9妈妈金融财经网财经门户

铟、锡最佳分离条件,以H2S为沉淀剂,温度50℃,反应时间20min;在1mol/LH2SO4中,锡完全沉淀,而铟损失率仅为0.47%。3P9妈妈金融财经网财经门户

(4)其他3P9妈妈金融财经网财经门户

在微酸性冷溶液中,可用锌屑还原沉淀单质铟,镓因不被还原而得以分离。溶液需保持微酸性,以免镓生成碱式盐沉淀,最好是用乙醚萃取氯化镓,铟不被萃取。3P9妈妈金融财经网财经门户

当有碘化物存在时,痕量铟可与次甲基蓝等碱性染料生成沉淀,可与一些金属离子分离。3P9妈妈金融财经网财经门户

在盐酸介质中,可用蒸馏法将铟与砷分离。用碘化钾还原砷(Ⅴ)至砷(Ⅲ),蒸发至干,反复加盐酸、蒸干至砷完全挥发为止。3P9妈妈金融财经网财经门户