随着全球工业化的迅猛发展,我国对金属资源的需求量日益增多。因此,面对矿产资源日益匮乏的现状,加强低品位矿、多金属复杂矿酸浸液中铜、锌、镍、钴等有价金属的综合回收利用具有重要意义。本文以某矿山硫酸浸出液中的铜、铁、锌、镍、钴为研究对象,采用溶剂萃取的方法,系统研究了硫酸溶液中铜、锌、钴、镍金属离子的萃取行为,建立了一条实现铜、锌、钴、镍全湿法分离的技术路线。主要研究内容及结论如下:(1)系统研究了酸浸液中铜的分离回收及萃取机理。首先探索了萃取剂CP180对金属铜萃取分离的最佳条件,探索了p H值、萃取剂浓度、时间、相比及反萃硫酸浓度、反萃相比、反萃时间等因素对铜萃取行为的影响。结果表明:室温下,p H为1.5,萃取剂CP180的浓度为10%,萃取时间为5 min,萃取相比(O/A)为1:1,此时,铜的一级萃取率为98.44%。当反萃剂硫酸浓度为200 g/L,反萃时间为6 min,反萃相比(O/A)为1:1,铜的反萃率为96.30%。然后通过斜率法确定了萃合物组成,继而确定了萃取反应方程式;通过红外光谱(FT-IR)研究了有机相萃合物的结构;通过热力学计算确定了萃取反应的焓变。(2)系统研究了酸浸液中锌的分离与回收。首先对萃铜后的萃余液进行除铁实验,以P204为锌的萃取剂,探索了萃取及反萃的最佳条件和干扰离子钴镍对锌萃取的影响。结果表明:室温下,p H为4.0,萃取剂P204的浓度为30%,萃取时间为5 min,萃取相比(O/A)为1:3,此时,锌的一级萃取率为94.44%。反萃硫酸浓度为100 g/L,反萃时间为6 min,相比(O/A)为1:1,反萃液中锌的浓度可达1.94 g/L,相当于将原液中锌的浓度富集了三倍。(3)系统研究了酸浸液中钴、镍的分离与回收。以皂化的P507为萃取剂,模拟液为等浓度的钴镍混合液,通过控制p H值、萃取剂浓度等参数实现钴镍的分离。结果表明:室温下,p H为2.0,萃取剂P507的浓度为8%,萃取时间为5 min,萃取相比(O/A)为1:3,此时,钴的萃取率为87.80%,镍基本不被萃取。当反萃硫酸浓度为8 g/L,反萃时间为6 min,钴的反萃率为98.56%,反萃液中钴浓度1.56 g/L,镍浓度基本为零,实现了钴镍的分离。