来源:茂名市源茂石化有限公司 时间:2025-02-16 18:24:03 [举报]
利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同,用一种溶剂把溶质从另一溶剂所组成的溶液里提取出来的操作方法。例如,用四氯化碳从碘水中萃取碘,就是采用萃取的方法。
萃取分离物质的操作步骤是:把用来萃取(提取)溶质的溶剂加入到盛有溶液的分液漏斗后,立即充分振荡,使溶质充分转溶到加入的溶剂中,然后静置分液漏斗。待液体分层后,再进行分液.如要获得溶质,可把溶剂蒸馏除去,就能得到纯净的溶质。
萃取的机理既有物理的溶解作用,又有化学的配合作用,是一个复杂的物理溶解过程 。一般而言,萃取那些简单的不带电荷的共价分子时为物理溶解过程。但在大多数情况下,被萃取物与有机相中一种或多种组分发生化学变化,生成新的化学物种后被萃入有机相,这便属于化学过程。按照萃取机理的不同,可分为五种类型:
(1)简单分子萃取:被萃组分在两相中均以中性分子存在,与溶剂不产生化学反应,只是以简单分子形式在两相进行物理分配。
(2)中性配合萃取:被萃取组分与萃取剂都是中性分子,他们结合生成中性配合物进入有机相,可以把生成的中性配合物看成溶剂化物,故这种类型的萃取又可称为溶剂化萃取。
(3)酸性配合萃取:水相中的金属离子以阳离子或能离解为阳离子的配合离子状态存在,与酸性萃取剂形成不含亲水基团的中性配合物进入有机相。
(4)离子缔合萃取:水相中的金属离子以配阴离子(或阳离子)与含氧或含氮的萃取剂以离子缔合的方式形成萃合物进入有机相。
(5)协同萃取:在萃取时,使用两种以上的萃取剂相混合,萃取水相中的被萃物生成油溶性更大的协萃物进入到有机相。
作为一种分离技术,萃取的工艺流程是由萃取、洗涤、反萃取三个基本步骤构成一个完整的萃取循环过程。当有机相和水相充分接触时,水相中的某些金属便会选择性的转移到有机相,金属的这种转移过程称作萃取。萃取达到平衡经静置分层后,这时的水相称为萃余液,而含有某种或某些金属的有机相称为负载有机相。负载有机相经反萃取使某种被萃入有机相的金属转入水溶液。然后从这种反萃取液中回收其他金属,从而达到金属的分离或富集的目的。反萃后不含或少含金属的有机相称为再生有机相,返回萃取用。有时在反萃取之前要用洗涤剂从负载有机相中洗去某种金属或杂质。在萃取流程操作中实现:(1)使水相与有机相进行充分接触;(2)使有机相与水相分离;(3)负载有机相进行反萃取,再生有机相循环使用。
工业中的萃取剂,大多溶解于有机溶剂,常见的有机溶剂是磺化煤油、260号溶剂油、406#环保溶剂油。并且对萃取剂有协萃作用,因为里面含有少量的芳香烃。溶于有机溶剂还能提高萃取剂的萃取能力、增强其金属萃合物的溶解性、降低粘度,降低其挥发性能、降低其在水中溶解性。
萃取剂主要在有色金属湿法冶金行业应用广泛,比如铜、锌、钴镍、镉、金银、铂系金属、稀土等行业。
萃取剂的作用主要有:分离主金属与杂质金属离子、富集主金属离子的浓度、提属离子、改变阴离子的种类等。
金属萃取剂主要是一些常见的如磷酸、铵盐、苯等七种的氢离子或者羟基被一些长链烷基给取代。金属与这些萃取剂结合,就会变成金属有机化合物,而溶解于有机溶剂中。由于各种金属与这些萃取剂的结合能力不同,而导致这些萃取剂萃取金属的顺序不同,从而分离这些金属离子。
萃取操作
一、调节料液pH。比如在钴镍冶金中,一般料液调节pH3.4-4.0.
二、萃取剂的配置,按萃取剂与有机溶剂V/V一定比例,来配置萃取剂。比如P204萃取剂,一般P204萃取剂与磺化煤油有机溶剂V/V=4:1来配置萃取剂。
三、皂化,主要对于酸性萃取剂。就是一定萃取剂与碱反应。主要的目的是稳定料液的pH、增强萃取剂萃取能力。
四、萃取金属离子。工业一般应用逆流萃取工艺。就是有机与水相按相反的方向流动。一般都会有萃取级数。这样可以萃取的效率。
五、洗涤,这主要是从除杂方面考虑,把萃取顺序在后的杂质金属离子洗涤到水相,有机金属离子的纯度。
六、水洗,主要考虑萃取分相夹带的问题。
七、反萃。用一定的酸把金属从有机中再次反萃到水相。
溶剂萃取法是一种常用的含金废料提纯方法。其基本原理是将含金废料中的金属元素通过溶剂的选择性萃取浓缩,从而实现金属元素的分离。具体操作流程如下:
(1)将含金废料中的金属元素溶解在适当的溶剂中。
(2)加入适当的萃取剂,使金属元素萃取到有机相中。
(3)对有机相进行反萃取,将金属元素从有机相中分离出来。
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