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溶劑萃取對稀釋劑的選用分析

更新時間:2017-05-22 17:40:33 閱讀次數:29733次   tags:  溶劑萃取, 萃取稀釋劑, P204,P507萃取劑, ,


    溶劑萃取,通常又叫液-液萃取,是一種從溶液中分離、富集、提取有用物質的有效方法。它利用溶質在兩種互補相溶的液相之間的不同分配來達到分離和富集的目的。由于溶劑萃取具有平衡速度快,分離效果好,處理能力大,金屬回收率高,以及操作容易實現自動控制等優點,金屬溶劑萃取的應用領域越來越廣闊,它不僅成為分離純化金屬的一種手段,而且逐步深入到廢雜金屬回收和含金屬廢水處理等領域。以下,正茂石化將從萃取機理、稀釋劑的生產過程以及其性能特點為角度展開選用分析。

    因為稀釋劑的一個重要作用就是改善萃取有機相的物理性能,如降低萃取劑的粘度增加其流動性;改變有機相的密度,擴大它與水相的密度差,方有利于兩相的分離和澄清。而且,根據目前的研究認為稀釋劑中的組分是影響萃取性能的主要因素,特別是芳烴含量的影響更為受人關注,一般認為芳烴的存在可以提高金屬聚合物的溶解度,加快分相速度,增加萃取劑的穩定性。但是它卻可使動力學情況變差,降低反萃效果以及金屬的選擇性,在芳烴含量較高的情況下,再提高它在稀釋劑中含量還有可能使其飽和容量下降,PH功能作用減少。此外,用作萃取的稀釋劑,必須揮發性低、閃點高,這樣可以減少揮發損失,并防止火災。因此,稀釋劑的選擇對濕法冶金工業的影響至關重要。

    在以往的工業生產中,使用煤油作為用在稀釋劑比較多。但由于民用煤油有許多不利于萃取過程的雜質,因此要事先進行處理,方能用于工業萃取生產中。民用的煤油磺化煤油方法是:將煤油與冷濃硫酸攪拌二次(每次按煤油:濃硫酸=5:1【體積比】充分攪拌十分鐘)以去除煤油中的烯烴及含氮的堿性化學物,然后用堿洗滌一至兩次(每次按煤油:5%碳酸鈉液=5:1【體積比】充分攪拌十分鐘),以除去過量的硫酸及煤油中含氧的酸性化學物,最后用自來水洗至中性,這樣制得的煤油外觀為略帶清亮透明的液體,稱之為“磺化煤油”。

    煤油磺化的目的,在于去除不利于萃取的烯烴,因為烯烴分子中具有不飽和碳雙鍵,它的性質較為活潑,在濃的催化作用下或光的輻照作用下,可發生聚合反應,形成粘稠的液態聚合物,甚至還可形成固態聚合物。烯烴還以酸直接發生化學反應,形成一種具有親水性的化合物--酸性硫酸酯或稱單烷基硫酸。

    RCH=CH2+H2SO4=R-CH-CH3,式中R=CH3-CH 酸性硫酸酯可溶于水或過量的硫酸中,酸性硫酸酯分子中還有一個可離介的氫,它可被水溶液中的金屬離子所取代而形成金屬鹽,這種金屬鹽同樣可溶于水而造成金屬的損失,所以,如果選用民用煤油之前必須對煤油進行磺化,并且質量必須達到260#溶劑油的質量標準。(*普通型260#溶劑油(圖1)、低芳型260#質量指標(圖2)


(圖1:普通型260#溶劑油質量指標)


2:低芳型260#溶劑油質量指標

    通過圖1和圖2可以看出,普通型260#溶劑油和低芳型260#溶劑油均符合萃取冶煉的使用要求。兩者均以煤油為原料蒸餾切割而成:其質純潔,揮發速度均勻而緩慢,蒸發無殘留物,受熱不易氧化,且具有閃點高(安全性好)的性能特點。其中低芳型260#溶劑油進一步優化了生產工藝流程,采用加氫方法對該產品進行深度精制,大大降低了產品中的芳烴含量,氣味更小、低毒環保。在萃取的過程中,可有效改善萃取劑的物理性能減小比重,降低粘度和提高萃取劑萃取能力(提高萃取劑和萃合物的油溶性)。在有機相的調解和控制中,大大提高了萃取劑的萃取能力,使之更有利于金屬元素的分離。

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