稀土湿法冶炼基础知识(4)

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染厂房环境。

4、 正确使用和维护保养设备，经常检查减速机的润滑状况和运转情况，保持设备清洁

完好。

5、 认真做好原始记录，确保真实、齐全。

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第五章 萃取分离

一、 基本知识 1、 萃取

是利用一种有机溶剂从其不相混溶的液相中把某种物质提取出来的方法。

2、 萃取体系组成

1）相：体系中具有相同物理性质和化学性质的均匀部分。 2）水相：液相由水溶液组成的相，用“A”表示。 3）有机相：液相由有机溶剂组成的相，用“O”表示。

4）萃取剂：是一种有机溶剂，它能够与被萃物发生作用，生成一种不溶于水，而易

溶于有机相的化合物，从而使被萃物由水相转入有机相。

5）稀释剂：在萃取过程中用于改善有机物理性质和提高萃取剂的萃取能力及极性的

有机试剂，其本身不参与萃取作用，如：煤油。

6）负载有机相:有萃合物的有机相，也叫萃取液。

7）萃合物:取剂与被萃物发生化学反应生成不易溶于水相而易溶于有机相的化合

物。

8）料液:有被萃取物而尚未与萃取剂接触的水溶液，用“F”表示。 3、

金属离子萃取顺序

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。

影响金属离子萃取顺序的主要因素有：金属离子的价态、金属离子半径的大小、金属离子的水合能、d电子的稳定化能，配位数。对于萃取剂：酸性、空间位阻、萃取剂的亲油性等都对金属离子萃取顺序有影响。 4、

萃取工艺的主要阶段

1）萃取：将含有被萃取物的水相与有机相接触，使被萃取物与有机相发生化学反应

生成络合物进入有机相的过程。

2）洗涤：将某种水溶液与负载有机相充分接触，使机械夹带和某些同时萃取到有机

相中的杂质洗回到水相中，而被萃物仍留在有机相的过程。

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3）反萃：用某种水溶液与经过洗涤后的负载有机相充分接触，来破坏有机相中络合

物结构，使被萃取物重新回到水相中去的过程。

5、

萃取过程基本参数

1） 分配比（D）:萃取平衡时，被萃取物在有机相中的总浓度和水相中的总浓度之

比称为分配比，用“D”表示

??M?D???M?

OA

从定义可见，D值越大，表示被萃组分在有机相中浓度越大，也就是说越容易萃取，反之亦然。

2） 萃取率（E）:了表示萃取平衡时，萃取剂的实际萃取能力，引入萃取率，萃取

率是指被萃组分萃入有机相的总量与原始料液中被萃组分总量的百分比，通常用“E”表示。

E?被萃组份在有机相中的总量?100%

被萃组份在料液中的总量??M?OVO?100%

?M?AVA??M?OVOD?100%

VA/VO?D萃取率E与分配比D有如下关系：

E?当VA＝VO时

?M?AVA/VO??M?OE??M?O?100%?D?100% 1?D3） 分离系数（β）:为了表示两种组分的彼此分离难易程度，引入分离系数，定义

为在一定条件下进行萃取分离时，被分离的两种组分的分配比的的比值，有“β”表示

?A/B??MA?O?MB?ADA ?DB?MA?A??MB?O越大即易萃组分A

式中: A表示易萃组分,B表示难萃组分 β

A/B

表示两组分A、B自水相转有机相的难易程度的差别，β

A/B

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的分配比DA和难萃组分B的分配比DB相差越大，两组分分离得越完全，组分A在有机相中富集，组分B在水相中富集，若β

A/B

＝1，则两组分不相分离。

4）饱和容量：当水相被萃组分浓度变化时，D也随之发生变化，亦有机相中被萃组分浓度也发生变化，随着水相被萃组分增加，有机相中被萃组分的浓度也增加，而当水相浓度达到一定程度时，被萃组分在有机相的浓度不再增加，这表明有机相对被萃组分的萃取已达到饱和，这时有机相被萃组分的浓度，就是该浓度萃取剂对该组分的饱和容量。

5）级数：体系中有机相同水相接触萃取每实现一次平衡称为一级，在实际生产中，往往需要接触和平衡几十次，才能达到工艺要求，这样接触和平衡数称为级数。 6）相比：指萃取体系中有机相和水相的流量比，即体积比VO/VA。 5、 多级萃取

多级萃取按有机相和水相流动方式不同可分为：错流萃取、逆流萃取、分馏萃取、回流萃取、半逆流萃取等几种。

1）错流萃取：错流萃取是指一份料液依次与多份新有机相接触的萃取方式，它的优点是在较少级数情况下保证易萃组分萃入有机相中，从而使萃余液中难萃组分纯度提高，缺点是有机相用量大，难萃组分收率低，流动方式如下图：

S S S

F Fi Si Si Si 2)逆流萃取：逆流萃取是指料液和有机相在萃取槽系列的相反方向，连续加入，而且两相在级与级之间是逆向流动的萃取方式，它的优点是有机相用量比错流萃取少，产品纯度和收率高，缺点是一般只能获得一种纯产品，流动方式如下图：

F Fi

Si S

3)分馏萃取：分馏萃取是指有机相和洗涤液在萃取槽系列的相反方面连续加入，而料液是在中间的某一级连续加入的萃取方式，有机相和水相（包括料液，洗涤液）也是在级间逆向流动，实际上是加了洗涤段的逆流萃取，把多级逆流萃取的有机相再经过多

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级逆流洗涤，把两者结合起来，前者（萃取段）保证实收率，而后者（洗涤段）保证足够纯度，它的优点是同时可获得两种纯产品

料液 （纯A） n +1 有机相 有机相 1 n n +2 n +m+1

萃余液 洗液 (纯B) 萃取段 洗涤段

4）回流萃取：回流萃取实际上是分馏萃取的一种改进，即把分馏萃取中的有机相改为含难萃组分B的有机相，或把洗液改为含易萃组分A的洗液，或两者都改，此时，萃取段水相中残存少量易萃组分A会与有机相中的纯难萃取组分B发生交换，进而提高了水相中B的纯度，而在洗涤段有机相中含有少量难萃驵分B会与洗液中的纯A进行交换，进而提高了有机相中A的纯度，转相段的作用是将循环有机相与水相产品接触，使它含有一定的B物质。

料液 转相段 1 萃取段 n 洗涤段 n+m 洗液 反萃段 水相产品 反萃产品

用回流萃取分离性质相近的两个元素时，可提高产品纯度，改进分离效果，但由于将一部分产品加入有机相或洗液而使产量降低。 二、 P507及P507萃取稀土原理 1、中文名称：

2—乙基已基膦酸单2—乙基已基酯。 2、物理性质

P507为淡黄色透明 …… 此处隐藏：1212字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……