我国的湘、鄂、渝、黔、川、桂、陕、甘等省蕴藏着丰富的镍钼矿资源，过去镍钼矿受选矿方法和技术水平的限制一直未被利用。近年来，由于镍、钼市场需求不断增长，镍、钼资源日趋紧张，在国内从镍钼矿中提取镍、钼日渐被人们重视。然而前人对镍钼矿的研究多局限于钼的提取和镍的浸出，后续处理工艺鲜见报道，因此很有必要对镍浸出液的后续净化工艺进行研究。
镍浸出液一般含有锌、铜、铁、钙、镁等杂质。目前，镍浸出液中除锌的方法主要有磷酸除锌、D2EHPA萃取除锌。萃取除锌比磷酸除锌的效果好，更适合于大规模工业生产，已得到广泛应用。工业上应用的除铜方法主要为硫化法，常用的硫化剂有硫化钠和硫化氢，但均存在着精确控制电位和环境污染的问题。蒙延双研究了D2EHPA镍电解液萃取除铜，萃取效果很好。由上述论述可知，锌和铜均可通过溶剂萃取从镍的浸出液中分离出去。铁、钙和镁对萃取除杂有较大影响，因此工业上多采用化学沉淀法对浸出液进行初步处理。
本研究使用的溶液为镍钼矿的复杂镍浸出液，其为含有镍、锌、铜以及大量钠离子的硫酸和盐酸混合体系，铁、钙和镁预先采取化学沉淀除去。考察了萃取剂的体积浓度、料液pH、相比和萃取平衡时间等因素对萃取的影响以及负载有机相的反萃效果，并验证了多级逆流萃取的效果。
一、实验
（一）实验方法
以D2EHPA为萃取剂，磺化煤油为稀释剂，按照一定的体积比例配制成有机相，然后以一定的有机相与水相体积比(0/A)置于分液漏斗中，充分振荡平衡，静止分层，分离有机相和水相；平衡水相中的金属离子浓度用火焰原子吸收分光光度计进行测定，用差减法计算有机相中金属离子浓度；由两相中金属离子的浓度计算出各金属的萃取率。
实验在室温下进行，水相pH采用H2SO4和NaOH溶液调节。通过分析各因素对萃取的影响，确定萃取除杂的最佳工艺条件，并在最佳萃取工艺条件下进行反萃和模拟多级逆流萃取实验。
（二）仪器及试剂
仪器：梨形分液漏斗、KS康氏振荡器、PHS－25型精密pH计、磁力加热搅拌器、容量瓶、量筒、TAS－990原子吸收分光光度计。
试剂：D2EHPA、磺化煤油、去离子水。
镍浸出液组成：c(Ni2＋）=5.0 g/ L, c(Cu2＋）＝0.29 g/L，c(Zn2+）＝0.81g/L,硫酸盐酸混合体系。
二、结果与讨论
（一）萃取平衡时间对萃取的影响
D2EHPA的体积浓度为20％，水相pH＝2.0，温度为室温，平衡时间对萃取的影响如图1所示。
图1 平衡时间对锌、铜、镍萃取率的影响
从图1可以看出，锌和铜在3min左右萃取就可以达到萃取平衡，锌的萃取率达到88.3％，铜的萃取率为11.0％，镍的萃取率仅为1.2％。由此可知，该萃取体系的萃取速率很快，这对于工业应用很有利，可以提高设备能力，减少运行费用。由此确定最佳萃取平衡时间为3min。
（二）萃取剂浓度对萃取的影响
D2EHPA的体积浓度20％，料液pH＝2.0，相比(0/A)＝1∶1，平衡时间3min，温度为室温，萃取剂浓度对萃取的影响如图2所示。
图2 萃取剂浓度对锌、铜、镍萃取率的影响
从图2可以看出，随着D2EHPA体积浓度的升高，锌的萃取率明显升高，铜的萃取率缓慢上升，镍的萃取率变化不大，当D2EHPA的体积浓度达到20％以后，锌的萃取率曲线渐趋平缓，20％时锌的萃取率为89.5％，铜的萃取率为17.0％，镍的萃取率仅为1％左右。考虑到有机相和镍的损失以及其他因素，确定萃取剂的最佳体积浓度为20％。
（三）相比（O/A）对萃取的影响
D2EHPA的体积浓度20％，料液的pH=2.0，平衡时间3min,温度为室温，相比对萃取的影响如图3所示。
图3 相比（O/A）对锌、铜、镍萃取率的影响
从图3可以看出，随着相比的减小，锌、铜、镍的萃取率均显著下降。同时由实验现象发现相比越大，有机相在水相中的损失越大，相比越小，分相越难。综合考虑有机相的损失和分相的难易性，确定萃取的最佳相比为1∶1。
（四）料液pH对萃取的影响
D2EHPA的体积浓度20％，相比(O/A)＝∶1平衡时间3min，温度为室温，料液pH对萃取的影响如图4所示。
图4 料液pH对锌、铜、镍萃取率的影响
从图4可以看出，在料液的pH小于2.0时，随着pH的升高，锌的萃取率显著上升，待pH到达2.0后，pH的升高对锌的萃取的影响不再明显。在本研究的范围内，随着料液的pH的升高，铜的萃取率一直呈上升趋势。然而随着pH的升高，镍的萃取率同样也升高，过高的料液pH会导致镍的较大损失，综合考虑各种因素，确定萃取的最佳pH为2.0。
（五）多级逆流萃取
由以上实验结果可知，单级萃取难以获得满意的除杂效果，因此工业上多采用多级逆流萃取。但因在最佳除杂工艺条件下铜的单级萃取率仅为11％左右，要达到令人满意的萃取效果需较大的萃取级数，考虑到操作的复杂性，在此只探索多级逆流萃取分离锌。
本研究采用多级逆流萃取“矩阵式”模拟法进行3级逆流萃取模拟实验。经过3级逆流萃取可以将锌的浓度降低到0.01 g/L，锌的萃取率为98.9％。在实际工业生产中，提高萃取级数完全可以将锌、铜从镍的浸出液分离出去。
（六）反萃
利用最佳条件下萃取实验所获得的负载有机相进行一级反萃实验。反萃条件为：有机相为20％的D2EHPA一磺化煤油负载有机相，反萃剂为硫酸溶液，相比（O/A）＝1∶1，反萃平衡时间5min，硫酸浓度1.0 mol/L。静置平衡后分液，取下层反萃液，分析反萃液中锌、铜、镍的浓度，计算反萃率。锌、铜、镍均可完全被反萃到水相，且反萃液清澈透明，反萃效果良好。
三、结论
（一）D2EHPA萃取锌和铜在3 min时即可达到平衡；随着D2EHPA的体积浓度的增大，锌和铜的萃取率显著上升，当D2EHPA的体积浓度到达20%时，锌的萃取率趋于稳定；随着相比(O/A)的减小，锌和铜的萃取率显著下降；随着料液初始pH的提高，锌和铜的萃取率显著升高，当料液的初始pH到达2.0时，锌和铜的萃取率趋于稳定。
（二）最佳萃取条件为：萃取平一衡时间3 min，D2EHPA的体积浓度20％，相比1∶1,料液初始pH=2.0。负载有机相用1.0mol/L的H2SO4反萃。
（三）在最佳萃取条件下进行3级逆流萃取“矩阵式”模拟实验，可将水相中锌的浓度降低到0.01g/L，锌的萃取率可达98.9％，且镍的损失较小。
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