萃取冶金
萃取过程原理及其在工业中的应用
萃取过程原理及其在工业中的应用一、萃取过程原理原理：萃取是利用不同的物质在选定溶剂中溶解度的不同以分离混合物中的组分的方法。
注意：分离过程纯属物理过程。
一、萃取过程原理（一）液—液萃取过程原理及应用（二）双水相萃取过程原理及应用（三）超临界流体萃取过程原理及应用1、单级萃取原理：料液与萃取剂在混合过程中密切接触，让被萃取的组分通过相际界面进入萃取剂，直到组分在两相间的分配基本达到平衡。
然后静置沉降，分离成为两层液体。
单级萃取萃取率较低。
2.多级错流萃取原理：原料液F从第一级进入，依次通过各级与加入各级的溶剂Si进行萃取，获得萃余相R1，R2……。
末级引出的萃余相RN进入脱溶剂塔I脱除溶剂SR，获得萃余液RN′。
加入各级的溶剂S1，S2……分别与来自前一级的萃余相进行萃取，获得的萃取相E1，E2……分别从各级排出，通常汇集一起后进入脱溶剂塔II脱除溶剂SE，获得萃取液RE′。
回收的溶剂SR和SE一起返回系统循环使用。
系统还应适量加入新溶剂以补充系统溶剂的损失。
3.多级逆流萃取原理：原料液F从第一级进入，依次经过各级萃取，成为各级的萃余相，其溶质组成逐级降低，溶剂S从末级第N级进入系统，依次通过各级与萃余相逆相接触，进行萃取，使得萃取相中的溶质组成逐级提高，最终获得的萃取相E1和萃余相RN通过脱溶剂塔I、II脱除溶剂，并返回系统循环使用。
液液萃取在工业中的应用1、液液萃取在石油化工中的应用分离轻油裂解和铂重整产生的芳烃和非芳烃混合物用酯类溶剂萃取乙酸，用丙烷萃取润滑油中的石蜡以HF-BF3作萃取剂，从C8馏分中分离二甲苯及其同分异构体2、在生物化工和精细化工中的应用以醋酸丁酯为溶剂萃取含青霉素的发酵液香料工业中用正丙醇从亚硫酸纸浆废水中提取香兰素食品工业中TBP从发酵液中萃取柠檬酸3、湿法冶金中的应用用溶剂LIX63-65等螯合萃取剂从铜的浸取液中提取铜原理：当两种高聚物的水溶液相互混合时，两种被混合分子间存在空间排斥作用，使它们之间无法相互渗透，则在达到平衡时就有可能分成两相，形成双水相。
第三章 溶剂萃取法分离稀土元素 稀土金属冶金 教学课件
1 中性络合萃取体系
• 特点：
➢ 萃取剂为中性萃取剂，如醇、脂、醚、中性磷萃取剂 ➢ 萃取剂与被萃组分依靠配位键组成中性络合物 ➢ 被萃组分以中性分子形态被萃取
• 举例：
(RO)3P=O:
NO3
TBP萃取硝酸稀土
NO3 RE :OP(OR)3
(RO)3P=O:
NO3
3TBP (org) + RE3+(aq) +3NO3- (aq) =RE(NO3)3 ·3TBP (org)
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1 错流萃取
• 定义：一份料液依次与多份有机相接触的萃取方式 • 萃取过程示意图：
S0
S0
S0
F0
1 F1
2 F2
3
S0
n
Fn（纯B）
S1
S2
S3
Sn
F0—萃取料液；S0—空白有机相
• 萃取计算：φA =[A]n/[A]F =1/(1+EA)n；
φB =[B]n/[B]F =1/(1+EB)n
喹啉，脂肪酸、异构酸、环烷酸等 – 胺类萃取剂：伯胺、仲胺、叔胺、季铵盐
• 常用萃取剂与稀释剂
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二、 萃取体系
• 萃取体系：被萃组分（含被萃物质的水溶液
）+萃取有机相（萃取剂+稀释剂+改性剂）
• 萃取体系的分类
1、中性络合萃取体系 2、酸性络合萃取体系 3、离子缔合萃取体系 4、协同萃取体系
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2 酸性络合萃取体系 • 特点
➢ 萃取剂为酸性萃取剂：酸性磷萃取剂、羧酸萃取剂、螯 合萃取剂等
冶金原理(11.2)--萃取实验
P204溶剂萃取铁一、萃取的有关基本概念1．萃取利用有机溶剂从与其不相混溶的液相中把某种物质提取出来的方法称为有机溶剂萃取，简称溶剂萃取。
它是一种把物质从一个液相转移到另一个液相的过程。
2．萃取剂萃取剂是一种有机试剂，它能与被萃物发生作用，生成一种不溶于水相而溶于有机相的化合物，从而使被萃物从水相转入有机相，如P204就是一种萃取剂。
3．稀释剂为了改变有机相的物理性质（如粘度、比重等）而加入的一种有机溶剂，而又不与被萃物发生作用，故又称为惰性溶剂。
4．被萃物从水相中转入有机相的物质。
5．萃余液与萃取液萃取分层后，所得水相称为萃余液，而含有被萃物的有机相称为萃取液。
6．分配比与分离系数萃取达到平衡后，被萃物在有机相中的总浓度与其在水相中的总浓度之比，称之为分配比，符号D；在统一萃取体系中，同样条件下A、B两种物质的分配比的比值，称之为分离系数，符号为β。
7．反萃及反萃剂用一种水溶液从使被萃物从萃取液中重新进入水相的过程叫反萃取，反萃所用的水溶液称之为反萃剂。
二、P204萃取铁的原理P204是二（2-乙基己基）磷酸的代号，国外简写为HDEHP。
它是一种酸性萃取剂，其结构简式为：萃取时，P204释放-OH上的氢离子，与被萃物阳离子发生交换反应，结果金属阳离子进入有机相，为书写方便，我们将其结构简式用HA表示，则其萃取铁的化学反应式如下：Fe3+(aq)+3HA(o)=FeA3+3H+任何化学在达到化学平衡时都是一个动态平衡，根据反应式可以知道，随着化学反应的进行，溶液的酸度增大，阻碍化学反应向右进行。
为避免这一不利因素，通常在实用前将P204进行皂化处理，即用碱性物质与P204进行反应。
用来表示其皂化程度的量，我们称之为皂化率，即：皂化率=与碱性物质发生反应的物质的量/要处理的物质的总量一般根据实际情况来决定皂化率的大小。
P204与铁结合后生成的金属盐在与强酸作用时，P204的金属盐便发生水解，P204又以游离酸的形式存在，而金属离子则进入溶液相，从而实现了反萃。
溶剂萃取在湿法冶金中的应用
溶剂萃取在湿法冶金中的应用溶剂萃取是一种常用的湿法冶金技术，广泛应用于金属提取、废物处理和资源回收等领域。
本文将详细介绍溶剂萃取在湿法冶金中的应用，并探讨其原理、优点和局限性。
一、溶剂萃取的原理溶剂萃取是利用不同物质在不同溶剂中的溶解度差异，通过选择合适的溶剂，将目标物质从混合物中分离提取出来的一种方法。
在湿法冶金中，溶剂萃取主要用于从矿石或废物中提取有价金属或有用物质。
二、溶剂萃取在金属提取中的应用1. 金属提取：溶剂萃取广泛应用于金属提取过程中。
通过选择合适的溶剂，可以将目标金属从矿石中提取出来，实现资源的高效利用。
例如，铜的提取常采用有机相中的萃取剂萃取，将铜从硫酸铜溶液中萃取出来，然后再通过后续的步骤得到纯铜。
2. 废物处理：溶剂萃取也被应用于废物处理过程中。
例如，含有有害金属离子的废水可以通过溶剂萃取方法进行处理。
选择合适的溶剂，可以将有害金属离子从废水中分离出来，减少对环境的污染。
3. 资源回收：溶剂萃取在资源回收领域也有重要应用。
例如，废旧电子产品中含有稀有金属如铜、金、银等，可以通过溶剂萃取的方法将这些稀有金属从废弃电子产品中提取出来，实现资源的再利用。
三、溶剂萃取的优点1. 分离效果好：溶剂萃取可以根据不同物质在不同溶剂中的溶解度差异进行分离，具有较高的分离效果。
2. 工艺简单：溶剂萃取过程相对简单，不需要复杂的设备和高温高压条件，适用于工业化生产。
3. 适用范围广：溶剂萃取适用于多种物质的分离提取，可以应用于不同的湿法冶金过程。
4. 资源回收率高：通过溶剂萃取可以高效提取目标物质，实现资源的回收利用，减少资源的浪费。
四、溶剂萃取的局限性1. 溶剂选择困难：溶剂的选择对溶剂萃取的效果至关重要，但溶剂的选择并不是一项容易的任务，需要综合考虑物质的性质和溶剂的成本等因素。
2. 操作条件要求高：溶剂萃取过程中，对操作条件的要求较高，包括温度、压力、溶剂的选择等，需要严格控制以保证分离效果。
湿法冶金萃取槽工艺流程
湿法冶金萃取槽工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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一、工艺流程概述。
湿法冶金萃取槽是一种用于分离和提纯金属的设备，其工艺流程主要包括以下几个步骤：1. 浸出，将含金属的矿石或废料与浸出剂（如酸、碱、盐等）混合，使金属溶解在浸出剂中，形成浸出液。
有色冶金原理第八章溶剂萃取和离子交换
溶剂萃取应用范围
溶剂萃取被广泛应用于有色冶金中的金属提取、有机物的分离等领域。
离子换基本原理
离子交换是利用固体层状材料具有特定化学结构和吸附性能，通过吸附和解 吸过程实现目标物质的分离提取。
离子交换应用范围
离子交换广泛应用于有色冶金中的离子分离、水处理、废水处理等方面。
溶剂萃取与离子交换的比较
溶剂萃取和离子交换都是重要的分离和提取技术，具有各自的优势和适用范 围。
总结与展望
溶剂萃取和离子交换在有色冶金中发挥着重要作用，随着技术的不断发展， 它们的应用将不断扩大和深化。
有色冶金原理第八章溶剂 萃取和离子交换
本章将介绍有色冶金中重要的分离和提取技术，包括溶剂萃取和离子交换， 并探讨它们的原理、应用范围以及比较等方面。
原理概述
溶剂萃取和离子交换是在有色冶金中广泛使用的分离和提取技术。
溶剂萃取基本原理
溶剂萃取是通过溶剂将目标物质从溶液中分离提取出来的过程，主要利用物 质在不同溶剂中的溶解度差异实现分离。
萃取在化工原理中的应用
萃取在化工原理中的应用1. 什么是萃取？萃取是一种化学分离技术，广泛应用于化工领域。
它通过在两相间转移溶质分子，实现了对混合物中物质的分离和纯化。
2. 萃取的原理萃取的原理基于溶液中不同组分的亲和性差异。
在萃取过程中，通常会选择一个溶剂（称为萃取剂），将其与待分离的混合物接触。
混合物中的物质会根据其亲和性被分配到不同相中。
通过调节操作条件（如温度、pH值等），可以实现目标物质的富集和纯化。
3. 萃取在化工中的应用3.1. 萃取在分离和纯化中的应用萃取在化工领域中被广泛应用于分离和纯化混合物。
通过选择合适的萃取剂和操作条件，可以实现对目标物质的高效分离和纯化。
例如，在石油工业中，萃取技术被用于从原油中提取出有价值的化合物，如石蜡、润滑油等。
在制药工业中，萃取技术被用于从天然植物中提取活性成分，如药物。
3.2. 萃取在废水处理中的应用萃取技术在废水处理中也具有重要的应用价值。
通过选择合适的萃取剂，可以有效地去除废水中的有机物、重金属等污染物，实现废水的净化和资源回收。
此外，萃取技术还可以用于提取特定的化合物，如抗氧化剂、色素等，从废水中进行资源利用。
3.3. 萃取在工业生产中的应用在工业生产过程中，萃取技术也被广泛用于各种领域。
例如，在食品工业中，萃取技术可以用于提取天然香料和色素。
在化学工业中，萃取技术可以用于提取和分离有机化合物。
在冶金工业中，萃取技术可以用于提取金属。
3.4. 萃取在环境保护中的应用萃取技术也可以用于环境保护领域。
例如，在土壤修复中，可以使用萃取技术去除土壤中的有机污染物。
在空气净化中，萃取技术可以用于去除空气中的有害气体。
4. 萃取技术的优势和挑战4.1. 优势•萃取技术可以实现高效的分离和纯化，提高生产效率。
•萃取技术可以选择性地提取目标物质，减少废物产生。
•萃取技术可以应用于不同的体系和领域，具有广泛的应用前景。
4.2. 挑战•萃取技术的操作条件需要精确控制，否则会对产品质量产生影响。
湿法冶金的名词解释
湿法冶金的名词解释湿法冶金是一种常见的冶金工艺，用水或其他液体溶解剂作为反应介质，在一定温度和压力下进行金属的分离、提纯、合成和回收。
与干法冶金相比，湿法冶金具有许多独特的优势，尤其适用于低品位矿石和复杂矿石的处理。
一、浸出和萃取浸出是湿法冶金中最基础的步骤之一，它是将金属从原始矿石中提取出来的过程。
在浸出过程中，矿石通常被破碎和抛光，然后被放入一个大型反应器中与特定的溶解剂接触。
溶解剂可以是水，也可以是酸或碱等化学物质。
溶解剂的选择取决于原始矿石的特性和所需分离金属的类型。
通过浸出，金属在溶解剂中溶解，形成含有金属离子的溶液。
而萃取是从溶液中选择性地分离和回收目标金属的过程。
一种常见的萃取方法是将溶液与一种称为提取剂的有机物接触。
提取剂分子具有两个或多个亲和性不同的配体基团，可以选择性地与特定金属离子形成络合物。
通过与提取剂相互作用，金属离子被从溶液中吸附到有机相中，从而实现金属的富集。
二、沉淀和结晶沉淀是一种常见的湿法冶金技术，用于从溶液中分离和回收金属。
在沉淀过程中，化学反应被利用来使金属以固体沉淀的形式从溶液中析出。
这通常涉及添加一种沉淀剂，例如盐酸或硫酸，与溶液中的金属离子产生反应，生成难溶的金属盐。
这种金属盐会以固体颗粒的形式沉淀下来，沉淀物可以经过过滤或沉淀分离设备进行分离和回收。
与沉淀相似，结晶也是一种从溶液中分离和纯化金属的方法。
结晶是通过控制溶液中金属的浓度和温度来实现的。
在适当的条件下，溶液中的金属离子会被引发结晶，形成结晶体。
通过结晶，金属可以以纯净晶体的形式得到回收。
三、电解和电沉积电解是一种利用电流将金属阳离子还原成纯金属的技术。
在电解过程中，一个金属阳极（即被氧化的金属）和一个金属阴极（即目标金属）被放置在电解槽中，中间由电解液隔离。
当电流通过电解槽时，金属阳离子会移动到阴极上并还原成金属原子，从而在阴极上沉积金属。
电沉积是一种类似于电解的过程，但它主要用于生产金属薄膜或涂层。
萃取法在冶金矿产资源中的分离与回收研究
萃取法在冶金矿产资源中的分离与回收研究现代工业中，矿产资源的分离和回收是一个非常重要的环节。
萃取法作为一种常用的分离和回收技术，在冶金矿产资源的处理中发挥了重要作用。
本文将对萃取法在冶金矿产资源中的分离与回收进行研究。
萃取法是一种基于分配行为的分离技术，它利用不同物质在两个或多个不相溶溶剂中的分配差异，实现对目标物质的分离与回收。
在冶金矿产资源中，利用萃取法进行分离与回收研究，可以实现多种金属元素的有效分离与提取，提高资源利用效率。
首先，萃取法在冶金矿产资源中的分离与回收研究中，常用的工艺是液液萃取法。
该方法利用目标金属在有机相和水相之间的分配差异，将目标金属从矿石中分离出来。
在分离与回收过程中，需要选择合适的有机相和萃取剂，以实现对目标金属的高效分离与回收。
其次，萃取法在冶金矿产资源中的分离与回收研究中，重点关注的是矿石中有价值的金属元素的分离与提取。
比如，在铜、铅、锌等金属的冶炼过程中，常常会产生含镍、钴、锑等有价值的金属元素的渣液。
通过萃取法，可以将这些有价值的金属元素从渣液中分离出来，提高资源的利用效率。
另外，萃取法在冶金矿产资源中的分离与回收研究中，还需要考虑到环境因素。
由于冶金过程中常常伴随着大量的废水和废渣产生，需要确保回收过程对环境的影响最小化。
因此，在选择萃取剂和有机相的同时，还需要考虑到其对环境的潜在危害，并采取相应的措施进行处理和处置。
此外，萃取法在冶金矿产资源中的分离与回收研究中，还需要考虑到经济可行性。
矿产资源处理是一个复杂而昂贵的过程，需要投入大量的资金和人力资源。
因此，研究者在选择萃取法进行分离与回收时，需要考虑到该技术的经济可行性，并评估其在工业应用中的可行性，以实现资源利用的最大化。
最后，值得一提的是，随着科学技术的不断进步和创新，萃取法在冶金矿产资源中的分离与回收研究也在不断推进。
新型的萃取剂和有机相的开发，以及改进的工艺流程，将进一步提高分离与回收的效率，实现资源的可持续利用。
有色冶金原理第八章溶剂萃取和离子交换
有 －水 RT =ln a水 a有
e a 有 －水 RT 水
a有 c有 有
c水 水
其中c为摩尔浓度， 为活度系数。
当溶质浓度较低时，活度系数都接近于1，有，水 为 常数，故有C有/C水为常数，即
K为分配常数
K= C有/C水
分配定律仅适用于溶质浓度较低，接近理想体系， 溶质和溶剂不发生化学作用，溶质以同种的分子状态分 配在两相的情况。
电子-活化中心型的配位键，这种键比水分子键更牢固。
②各种有机碱及其盐或者是各种有机酸及其盐，能与水溶液接触时发
生萃取分子中的无机阴离子或阳离子和水溶液中的同名离子之间的 离子交换过程。
1.4.1 中性萃取剂：
代表者：酮，醇，醚 ，中性的焓磷、含硫和含氮的有 机化合物。
从结构上看，中性萃取剂分子中均含有能使氧原子 通向体系空间的活性基团，如羟基，磷酰基，亚硫酰基等， 氧原子能直接与被萃取金属化合物中的金属阳离子配位或 者间接地通过氢键与金属结合而形成中性络合物。
(2)烊盐形成能力决定与含氧萃取剂的碱性，萃取剂碱性越 强越有利于萃取，其次序：取代酰胺>酮>醇>醚
烊盐萃取要在高酸度条件下进行 胺盐萃取
主要萃取剂有伯、仲、叔胺以及季胺盐。 注：除了阴离子交换机理外，还存在一种所谓的加合反应
机理。
1.4.3 用阳离子交换萃取剂进行的萃取
用有机酸及其盐以及螯合剂对金属阳离子进行萃取 的过程，被萃取的金属阳离子交换萃取剂中的阳离子 （H+）的过程发生在相同的界面上，所以萃取机理属于 相间阳离子交换。
第十二章 溶剂萃取和离子交换
第十二章 （一）溶剂萃取
（二）离子交换
（一）溶剂萃取
1.1 溶剂萃取
萃取冶金学试题及答案
萃取冶金学试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 萃取冶金学中，萃取过程通常涉及的两个相是什么？A. 气相和液相B. 固相和液相C. 液相和液相D. 固相和气相答案：C2. 在萃取过程中，金属离子被萃取到哪个相？A. 有机相B. 水相C. 气相D. 固相答案：A3. 萃取剂的作用是什么？A. 提高溶液的pH值B. 促进金属离子的沉淀C. 将金属离子从水相转移到有机相D. 降低溶液的粘度答案：C4. 以下哪种萃取剂适用于铜的萃取？A. 环己烷B. 硫脲C. 硫酸D. 硝酸答案：B5. 萃取过程中，金属离子的浓度在哪个相中会增加？A. 有机相B. 水相C. 气相D. 固相答案：A6. 萃取过程中，金属离子的浓度在哪个相中会减少？A. 有机相B. 水相C. 气相D. 固相答案：B7. 萃取过程的效率通常由什么参数来衡量？A. 分配比B. 萃取率C. 沉淀率D. 溶解度答案：B8. 萃取剂的类型通常分为哪两类？A. 酸性和碱性B. 有机和无机C. 离子型和非离子型D. 极性和非极性答案：B9. 在萃取过程中，金属离子的萃取通常需要什么条件？A. 高温B. 高压C. 高浓度D. 低pH值答案：D10. 萃取过程完成后，通常需要进行什么操作以回收金属？A. 蒸发B. 沉淀C. 蒸馏D. 过滤答案：B二、多项选择题（每题3分，共15分）1. 萃取冶金学中，以下哪些因素会影响萃取效率？A. 萃取剂的种类B. 金属离子的浓度C. 温度D. 萃取剂的浓度答案：ABCD2. 萃取过程中，以下哪些操作可以增加萃取效率？A. 提高温度B. 增加萃取剂的浓度C. 降低金属离子的浓度D. 增加搅拌速度答案：ABD3. 萃取冶金学中，萃取剂的选择需要考虑的因素包括哪些？A. 萃取剂的溶解度B. 萃取剂的稳定性C. 萃取剂的成本D. 萃取剂的毒性答案：ABCD4. 萃取过程中，金属离子的萃取率受到哪些因素的影响？A. 萃取剂的类型B. 金属离子的价态C. 金属离子的浓度D. 萃取剂的浓度答案：ABCD5. 在萃取冶金学中，以下哪些操作是萃取过程完成后的常见步骤？A. 反萃取B. 沉淀C. 蒸馏D. 过滤答案：AB三、填空题（每题2分，共10分）1. 萃取过程是通过_________来实现金属离子的转移。
萃取冶金中三相产生的原因和处理方法
萃取冶金中三相产生的原因和处理方法1 介绍萃取冶金作为一种重要的筛选技术，在矿产加工、金属提取、废水处理等领域得到了广泛应用。
然而，在萃取过程中，三相（液相、固相、气相）的接触、混合和分离容易引起相间传质和相间传热的复杂运动，从而容易导致三相产生，对操作及产品质量造成一定影响。
因此，本文将从产生原因、影响以及处理方法三个方面，探讨萃取冶金中三相产生的原因和处理方法。
2 三相产生的原因2.1 流态压力差在萃取过程中，通常向混合离子体系中加入化学试剂，然后往复搅拌，以增加相间传质质量转移。
此时，固相粒子与液相混合，形成匀浆体进一步进行溶解反应。
当混合后体系的流向经过突变区，如缩管、减流口等，流道的几何形状发生突变，从而引起流态的压力差。
由于压力的突然降低，因此造成了固相颗粒分散成凝固相体，而液相分散了成液相体，出现了三相现象。
2.2 搅拌参数搅拌是萃取冶金过程中重要的一步，搅拌速率、搅拌时间和搅拌方式等均会对三相产生造成巨大影响。
搅拌方式的不同导致混合油滴的大小和混合程度不同；而搅拌速率过高则会破碎固相结构，引起颗粒高速运动和气泡产生，最终对三相产生产生影响。
2.3 溶剂选择溶剂通常用于改变液相离子的电位，并提高适当pH值以实现离子交换反应。
由于溶剂的极性不同，可能有时会引入存在极性差异的有机物，这些有机物由于分子具有聚集性，因此会与液相中原来的有机物结合，从而形成新的组分。
而组分产生改变，则会导致三相分层现象。
3 三相产生的影响三相产生会给萃取冶金过程带来巨大影响，常出现的问题包括: 3.1 搅拌异常当固相分散成凝固相大片时，搅拌力无法有效作用于凝固相体，导致混合度下降，从而影响质量转移效果。
3.2 分离不彻底当三相产生时，液相体需要经过固相颗粒表面的空隙，从而导致颗粒间隙部分被液相体替换，从而引起固相颗粒的分散，不利于固液分离。
3.3 产品质量下降固相的分散度下降，液相体体积增大，造成有用组分被淋洗、破坏甚至浪费，从而影响产品质量。
萃取的定义原理应用
萃取的定义、原理与应用定义萃取是一种分离物质的方法，通过利用不同物质在两种不相溶溶液（或固体-溶液）中的溶解度差异，将目标物质从一个相转移到另一个相中，实现分离纯化的过程。
原理萃取的原理基于不同物质在不同溶剂中的溶解度差异。
主要包括以下几个步骤：1.选择合适的溶剂：根据目标物质的特性和溶解度，选择一个合适的溶剂进行萃取。
溶剂应该具有较高的溶解度，且与其他物质相互作用较小。
2.混合相接触：将样品与溶剂混合，并充分搅拌或振荡，使得目标物质能够快速和完全地转移到溶剂中。
3.分离相：待混合相达到平衡后，分为两个不相溶的相，即有机相和水相。
有机相中含有目标物质，水相中则含有其他物质。
4.分离两相：采用离心、蒸馏、萃取漏斗等方法，将两相分离开来。
5.回收目标物质：通过调节温度、调节pH值等方法，使得目标物质从溶剂中分离出来。
可以通过浓缩、结晶等方式进行回收。
应用萃取作为一种常用的分离纯化方法，在许多领域中得到了广泛的应用，具体应用包括：1.化学分析：在化学分析中，萃取常用于分离和浓缩分析样品中的目标物质。
例如，从环境样品中提取有机污染物，从生物体中提取生物活性物质等。
2.制药工业：在制药工业中，萃取常用于从草药中提取活性成分。
通过合理选择萃取剂和控制萃取工艺参数，可以高效地提取出草药中的有效成分。
3.石油化工：在石油化工过程中，萃取被广泛应用于分离和纯化石油中的不同组分。
例如，利用萃取可以从石油中提取出高纯度的芳烃。
4.环保领域：在环保领域中，萃取被用于处理废水和废气中的有机污染物。
通过选择合适的萃取剂和调整工艺条件，可以高效地将污染物分离和回收。
5.冶金行业：在冶金行业中，萃取常用于从矿石中提取有价金属。
萃取过程可以实现金属的高效分离和回收，提高矿石资源利用率。
以上仅为萃取在一些常见领域中的应用，实际上，萃取在化工、生物工程、食品工业等多个领域都有广泛的应用。
总结萃取作为一种重要的分离纯化方法，通过利用物质在溶液中的溶解度差异，实现了目标物质的分离纯化。
有色冶金原理溶剂萃取和离子交换
E
被萃物在有机相中的量 被萃物的原始总量
100
c有V有 c有V有 c水V水
100
D 100 D V水 V有
例题1
分配比越大，萃取率越高；V水/V有越小，则萃取率越 高，萃取剂萃取金属离子的能力越强。
分离系数： 等于溶质1和溶质2的分配比D1和D2的比值
D1 D2
水
，G
0
①中性萃取剂，这是一类有机化合物，其分子能与被萃取的溶质形成
电子-活化中心型的配位键，这种键比水分子键更牢固。
②各种有机碱及其盐或者是各种有机酸及其盐，能与水溶液接触时发
生萃取分子中的无机阴离子或阳离子和水溶液中的同名离子之间的 离子交换过程。
1.4.1 中性萃取剂：
代表者：酮，醇，醚 ，中性的焓磷、含硫和含氮的有 机化合物。
利用离子交换树脂可解决下列问题：
优先提取贫溶液中的金属并得到被提取金属更富集的溶 液（例如从铀矿浸出液中提取铀；从处理含金矿的碱性溶 液中提取金；从冶金废弃溶液中提取一系列有色和稀有金 属）；
分离性质相似的元素：稀土元素，Zr和Hf以及其他；
制取高纯度软化水； 各种生产溶液的净化除杂质。 例题3
2.2 离子交换树脂
实际应用中，要求 ≥2 。
例题2
1.3 萃取剂、稀释剂及盐析剂
根据原液的特点，合理选择使用萃取剂和稀释剂是溶剂 萃取成败的关键。
萃取剂：是指能与被萃取物（金属离子）相结合，并使 被萃取物转入有机相的试剂。
理想的萃取剂满足： 有选择性，即较高的分离系数；
高的萃取容量； 在萃合液反萃后易于再生； 易于水相分离； 操作安全； 价廉。
树脂进行离子交换的能力，与活性基的离解程度有关。
有色冶金原理第八章溶剂萃取和离子交换课件
锌的溶剂萃取
总结词
锌的溶剂萃取是一种有效的锌提取方法，通过选择合适的萃取剂将锌离子从碱性 溶液中萃取出来，实现锌的分离和富集。
详细描述
锌的溶剂萃取通常在碱性条件下进行，常用的萃取剂有羧酸类、酚类和胺类等。 萃取过程中，锌离子与萃取剂发生反应生成可溶性的配合物，从而实现锌的分离 。经过反萃取后，锌离子被还原成金属锌，可用于制备锌锭或锌合金。
03 溶剂萃取在有色冶金中的 应用
铜的溶剂萃取
总结词
铜的溶Байду номын сангаас萃取是一种常用的铜提取方法，通过选择合适的萃取剂将铜离子从酸性溶液中萃取出来，实现铜的分离 和富集。
详细描述
铜的溶剂萃取通常在酸性条件下进行，常用的萃取剂有胺类、磷类和硫代磷类等。萃取过程中，铜离子与萃取剂 发生反应生成可溶性的配合物，从而实现铜的分离。经过反萃取后，铜离子被还原成金属铜，可用于制备电解铜 或铜合金。
离子交换动力学是研究离子交换反应速率和反应 机制的学科，对于优化分离过程和提高分离效率 具有重要意义。
2
离子交换反应速率受到多种因素的影响，如离子 交换剂的性质、溶液的组成和浓度、温度和压力 等。
3
通过研究离子交换动力学，可以了解反应速率与 各影响因素之间的关系，从而为实际应用提供理 论依据和指导。
离子交换技术发展趋势
研究新型离子交换剂，提高离子选择性和吸附容量；开发复合离子交换剂，提 高对特定离子的吸附效果；研究离子交换过程中的动力学机制，优化离子交换 过程。
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应用条件与范围选择
溶剂萃取技术适用于处理大量溶液， 尤其是对特定离子的选择性要求较高 的场合，如重金属离子分离、放射性 元素分离等。
萃取冶金学习题(带答案)
萃取冶金学习题(带答案)第一章习题一、问答题1、稀土元素存有哪些？（原子序数从57-71的15种镧系元素以及与镧系元素性质上相似的y、sc）镧（la）铈（ce）镨（pr）钕（nd）钷（pm）钐（sm）铕（eu）钆（gd）铽（tb）镝（dy）钬（ho）铒（er）铥（tm）镱（yb）镥（lu）钇（y）钪（sc）2、南方离子矿中15种稀土元素（钷除外），按p204分组工艺原理，可以分成哪三组？轻稀土中稀土重稀土la～ndmsmeugdmtb～luy3、什么就是提炼？提炼、冲洗、反萃的目的和促进作用各就是什么萃取：两种不相混溶的液相，经充分混合接触，物质从一相转移到另一相的过程。
萃取目的:冲洗目的：提升有机二者产品的纯度，提升水相产品的收率。
反萃目的：1）从有机看中废旧产品。
2）有机二者可再生循环采用。
4、稀释剂和盐析剂的促进作用就是什么？稀释剂改善有机相的物理性能（如比重、粘度，流动性）调节萃取剂的浓度盐析剂溶水，不被提炼，不与体系中其它组分出现促进作用，但可以提升提炼能力的无机盐越多的阳离子,盐析效应越大）5、描述萃取平衡的重要参数主要有哪几个?各代表的意义是什么？如何计算？定量描述萃取平衡的几个重要参数分配比：物质被提炼的程度。
d越大越易萃入有机二者分离系数:两组分分离的难易程度提炼百分率：萃入有机看中的金属量占到料液中的金属量的百分率萃取比：饱和状态容量:单位提炼剂对金属的最小提炼量，(m)s,mol/l（半径越小，电荷6、什么是萃取等温线及萃取剂饱和容量？饱和容量的用途有哪些?提炼等温线:在一定温度下，均衡时被提炼物在有机相的浓度和在水相的浓度关系曲线称作提炼均衡线或提炼等温线。
萃取剂的饱和容量：单位萃取剂对金属的最大萃取量，(m)s,mol/l用途（1）确认较之r某料液，=0.2mol/l，50%re萃入有机二者，较之r=？（2）确认萃合物的共同组成1mol/lp507+煤油，=0.167mol/l，则re：p507=？7、提炼的条件和两个基本操作各就是什么？条件：（1）两较之轻相同（2）两萨穆德混溶两个操作：混合：两相进行充分接触，完成传质过程。
有色冶金原理第八章溶剂萃取和离子交换
（1）物质在水相和有机相内部以及经两相界面通过 的传质速度。
（2）在每一个相内或在相间界面上进行化学反应的 速度。
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有色冶金原理第八章溶剂萃取和离子 交换
•萃取后的水相
•传质方向 •萃取后的有机相
•R——萃余液 •E——萃合液
•分界面 PPT文档演模板•图12-2 在水相和有机相界面上进行扩散和多相化学有色反冶应金原时理浓第八交度章换分溶剂配萃示取和意离图子
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有色冶金原理第八章溶剂萃取和离子 交换
2.5 离子交换的动力学
树脂和溶液中的离子交互反应，包括如下5个步骤：
（1）溶液中的例子向树脂表面扩散，通过围绕树脂表面的 液体薄膜交界层，达到树脂表面；
（2）到达树脂表面的离子进入树脂的交联网孔中，在树脂 颗粒内部扩散；
（3）扩散进入树脂颗粒内部的离子与树脂中可交换离子 （功能基的可离解离子）发生交换反应；
根据原液的特点，合理选择使用萃取剂和稀释剂是 溶剂萃取成败的关键。
萃取剂：是指能与被萃取物（金属离子）相结合， 并使被萃取物转入有机相的试剂。
理想的萃取剂满足：
有选择性，即较高的分离系数；
高的萃取容量；
在萃合液反萃后易于再生；
易于水相分离；
操作安全；
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价廉。
有色冶金原理第八章溶剂萃取和离子 交换
控制，而在低浓度时受外部扩散的控制。
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有色冶金原理第八章溶剂萃取和离子 交换
例1：从含铀的氯化物溶液中用三辛基氧膦（TOPO）萃取铀 被认为是一种有希望的方法。今对含铀浓度为0.65g·L-1的 氯化浸出液用5%TOPO的煤油溶液进行萃取试验，如下：
萃取新技术在有色冶金中的运用研究
萃取新技术在有色冶金中的运用研究摘要:随着经济和科技不断的发展,人们对有色冶金提存的要求越来越高。
为了满足人们需求,一些企业已经研究出萃取新技术并将相应技术应用在有色冶金中,而这些技术中的一些尚未成熟。
为了使萃取新技更好、更广泛的在有色冶金中应用,有必要对萃取新技术进行相应分析。
本文主要从双水萃取和物理萃取两种信息技术出发,对萃取新技术在有色冶金中的运用进行相应分析。
关键词:萃取新技术有色冶金运用目前来看,常规萃取技术在提纯上已经不能更好满足有色冶金的需求,双水萃取技术、物理萃取技术等新技术的出现,在一定程度上促进了有色冶金业的发展。
然而,这些萃取新技术在实际应用中仍有需要改进的地方。
在这种情况下,有必要对有色冶金萃取新技术进行相应研究。
如何更好的将萃取新技术更好的应用到有色冶金中,已经成为相关部门值得思索的事情。
1 对萃取新技术现状进行分析萃取技术在19世纪前期就已经在化工、轻工、食品、药品等领域应用,而在冶金工业中应用,则是在20个世纪前期,当时只是在核燃料富集及提纯上有所应用。
随着冶金业不断的发展,除核燃料的富集、提纯外,冶金领域其他方面对萃取技术的需求也越来越大。
随着萃取技术不断的发展,常规的溶剂萃取方法已经不能更好的满足现实需求。
新型的萃取技术出现并在有色冶金中的应用,不仅其分离比原来萃取技术先进,提纯也比以前更先进,但是并不是多有的萃取技术都在有色冶金中应用,目前仍有一些新技术尚未在夜色冶金行业中应用。
即便一些先进技术在有色冶金业中应用,也仍有一些需要改进的地方。
这些技术很多并没有工业化,要想解决这些技术在工业化的障碍,仍需要对现在的萃取分离技术进行研究。
此外,超声和微波的一同萃取,超声强化临界状态下物质的萃取等技术联用的问题也没有得到解决,萃取方法的机理探索也未得到有效的解决。
在这种情况下,仍然需要对相应新技术进行研究。
2 对萃取新技术在有色冶金中的应用进行分析2.1 双水萃取在有色冶金中的应用一些高性能分子聚合物水溶液达到一定浓度后,就会形成两相,当两相较高的时候,就可以形成双水相性质。
萃取冶金原理
萃取冶金原理萃取冶金原理萃取冶金是一种重要的分离技术，广泛应用于矿物加工、化工、医药等领域。
它利用溶液中不同成分之间的相互作用力差异，通过将所需成分从混合物中分离出来，达到纯化和提纯的目的。
本文将详细介绍萃取冶金的原理。
一、基本概念1. 萃取萃取是指通过溶剂与所需成分发生相互作用力，使其从混合物中分离出来的过程。
2. 溶剂溶剂是指在溶液中能够与所需成分发生相互作用力，并将其从混合物中萃取出来的物质。
3. 萃取剂萃取剂是指在固体-液体或液体-液体界面上可与所需成分发生反应或吸附作用，并促进其从混合物中被萃取出来的化学试剂。
二、基本原理1. 萃取机理在萃取过程中，所需成分与溶剂或萃取剂之间会发生吸附、解吸、配位等相互作用力。
这些相互作用力的大小和性质不同，导致不同成分在萃取过程中表现出不同的选择性和分离效率。
2. 萃取平衡萃取平衡是指在一定条件下，所需成分在混合物与溶剂或萃取剂之间达到平衡状态。
此时所需成分在两相中的浓度比称为分配系数（Kd），它是描述萃取效果好坏的重要参数。
3. 萃取条件萃取条件包括温度、pH值、浓度、溶剂选择等因素。
这些因素会影响到所需成分与溶剂或萃取剂之间的相互作用力大小和类型，从而影响到萃取效果。
三、主要应用1. 矿物加工矿物加工中常采用浮选法将金属矿物与非金属矿物分离开来，但有些金属矿物之间难以区别。
此时可采用萃取冶金技术对其进行进一步纯化和提纯。
2. 化工化工领域中常采用酸碱法、蒸馏法等技术进行纯化和提纯。
但这些方法存在着操作复杂、能耗高等问题。
萃取冶金技术具有操作简单、能耗低等优点，因此在化工领域中得到了广泛应用。
3. 医药医药领域中常采用萃取冶金技术对天然药物进行提纯和分离。
例如，从植物中提取活性成分，或者从血液中提取蛋白质等。
四、萃取冶金的分类1. 溶剂萃取溶剂萃取是指利用溶剂与混合物之间的相互作用力差异，将所需成分从混合物中分离出来的过程。
它适用于固体-液体和液体-液体两相系统。
萃取冶金学
萃取冶金学萃取冶金学教材：邓佐国，徐廷华.萃取冶金学.自编教材参考书：徐光宪.稀土.北京：冶金工业出版社设置的目的萃取是提取冶金、有机化工、制药工业、分析化学的重要单元操作。
目的：掌握萃取的基本知识、基本理论、工艺知识，为从事湿法冶金打好基础。
研究内容萃取内容：有机物萃取（转移的物质是有机物）：有机化合物的分离提纯、制药工业、抗菌药的生产无机物萃取（转移的物质是无机物）：有色金属、稀有金属、贵金属、稀有分散金属的分离提纯萃取冶金学主要研究无机物萃取讨论的问题萃取的基本知识萃取过程化学串级萃取理论考核平时听课10％平时作业10％大型练习10％考试70％第0章绪论1. 发展历史：1000多年前液—固萃取烧酒→药酒19世纪无机化合物萃取得以发展（Nerhest分配定律）1908年石油工业1940年TBP作核燃料萃取剂2.稀土元素（原子序数从57-71的15种镧系元素以及与镧系元素性质上相似的Y、Sc）镧（La）铈（Ce）镨（Pr）钕（Nd）钷（Pm）钐（Sm）铕（Eu）钆（Gd）铽（Tb）镝（Dy）钬（Ho）铒（Er）铥（Tm）镱（Yb）镥（Lu）钇（Y）钪（Sc）Y3+离子半径在Ho、Er之间，即重RE组，化学性质与RE相似，自然界中又与重RE共存，所以归于重RE组。
化合价：+3价第ⅢB族镧系收缩：镧系元素的离子半径随着原子序数的增加而减小的现象P204萃取剂分组工艺特点，分为三组：轻稀土中稀土重稀土La ～Nd∕Sm Eu Gd∕Tb ～Lu Y氧化镧氧化铈氧化镨钕氧化钐氧化铕氧化钆氧化铽氧化镝氧化钬氧化铒氧化铥氧化镱氧化镥氧化钇3、优点¾处理容量大¾反应速度快¾分离效果好¾设备简单¾易实现自动化分级结晶：盐类溶解度递变性质（T↓，溶解度小的先结晶）分级沉淀：化学试剂加入形成化合物，溶解度小的形成沉淀。
第1章溶剂萃取的基本知识第一节萃取体系的组成及表示方法第二节定量描述萃取平衡的几个重要参数第三节萃取操作方式及特点第一节萃取体系的组成及表示方法萃取冶金学一、萃取的定义2、洗涤（Scrub）用一种溶液对萃取后的负载有机相进行洗涤（使由于萃入或机械夹杂而进入有机相的杂质被洗回到水相中）目的：提高有机相产品的纯度，提高水相产品的收率。
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一、填空题
1、萃取工艺过程一般经历萃取 、 洗涤 和 反萃取三个主要阶段。
2、环烷酸皂化要控制一定的造化率的目的是：控制平衡水相一定PH 值
3、稀土皂的作用主要有：有利于交换反应进行；有利于控制平衡水相PH 值
4、P507萃取分组稀土，Gd/Tb 分离段洗涤段平衡水相酸度为0.5mol/l HCl ，所用*酸为3.5mol/l HCl ，则平衡水相稀土浓度为： 1 mol/l 。
5、P507从HCl 溶液中萃取RECl 3，PH 1/2=2.2，则PH=3.2时，D= 1000 。
6、按水相与有机相的接触方式，串级萃取的操作方式有回流萃取、错流萃取 、 逆流萃取和分馏萃取。
7、某稀土料液浓度（M ）F =1.0 mol/l ，用1.0mol/l P204+煤油作有机相萃取稀土，皂化率30%，将50%RE 萃入有机相，则萃取剂的饱和容量（M ）————
S = 0.1 mol/l ，相比R= 5 。
8、环烷酸萃取提钇时有机相组成为：20%HA+20%混合醇+60%磺化煤油 ，其中添加剂的作用是：阻断聚合高分子的形成。
9、用1.5 mol/lP507+煤油溶液从0.1mol/l HCl 溶液中萃取稀土，稀土浓度为1.5mol/l ，该萃取体系的表达式为：1.5mol/lRE3+/0.1mol/l HCl/1.5 mol/lP507+煤油溶液。
10、在高Cl 一浓度溶液中萃取铁，应选取 离子络合 萃取体系，在低Cl 一
浓度溶液中萃取铁，应选取 酸性络合 萃取体系。
11、用N235进行稀土料液除Fe ，稀土浓度应 高（高/低）一些好，因为 保证有足够的氯离子 。
二、选择题
1.酸性磷类萃取剂萃取稀土时，使分离切割线向原子序数减小方向移动的影响因素有 A. pH 降低 B.料液浓度减小 C.相比增大 D.料液中易萃组分含量增加
2.关于恒定混合萃取比体系说法正确的是
A.除第1级外，萃取段和洗涤段的平衡水相稀土浓度分别恒定；
B.除第1级外，萃取段和洗涤段的平衡水相稀土浓度是恒定的；
C.平衡水相pH ，除第1级和第n+m 级外，其余各级是恒定的；
D.萃取段的混合萃取比EM 和洗涤段的混合萃取比EM ’分别恒定 3.下列说法错误的是
A.逆流萃取可获得高纯度、高收率的纯B 产品；
B.在P507体系中，离子的萃取能力大小顺序：La 3+ > Nd 3+ > Ho 3+；
C.中性络合萃取体系中，被萃取物是中性分子；
D.环烷酸的皂化是稳定乳状液的形成过程，而萃取稀土的过程是一个破乳的过程
E.N235萃取除铁在高酸下萃取，在低酸下反萃。
4.下列描述正确的是 A.f B ’是水相出口分数；
B.fa 是MF=1.0时，有机相出口金属量；
C.'a f =
m
An A
P faY +； D.F
B M M f 1
'=
三、简答题
1.根据分馏萃取回答下列问题：
用P204一HCl 体系按下列模型进行Nd/Sm 分组：
V S 有效=30L/min V F =12.5L/min V W =2.8L/min ↓ ↓ ↓
1
15
30
↓ ↓ 萃余水相（M ）1 有机相（M ）————
30 ① 结合上图，说明哪几段是萃取段？哪几段是洗涤段？各有何作用？什么是分馏萃取？
② 已知料液浓度为150g/L ，其工艺要求萃取率为10%，试分析计算出口水相和出口有机相的稀土浓度（M ）1 和 （M ）————
30，并说明如果生产实测的（M ）1低于工艺要求的（M ）
1时，说明什么问题？对水相和有机相产品质量分别有何影响？应如何调整流量？
2.根据P204和p507的结构（写出结构简式），分析二者萃取能力的差异性。
3.什么是萃取等温线及萃取剂饱和容量？
四、计算题
1.年处理混合氧化稀土500t，含RE2O3为92%，平均分子量154，料液浓度（M）F =1.5mol/L，年工作日300天，归一化流比V S : V F : V W = 6 : 1 : 0.5 ，计算各流量V S 、V F 、V W
2.某La、Pr的混合稀土料液浓度为200g/L（其中La占50%），按相比R=2.5进行串级萃取，测得平衡水相稀土浓度为86.3g/L，其中La为61g/L。
计算：混合稀土的分配比D、萃取率q和萃取比E
3.用1.5mol/L P507+煤油（36%皂化）进行Gd/Tb分组，水相进料，请填其如下工艺相图，并将计算过程写在表下。
V S有效=30L/min V F=12.5L/min V W=2.8L/min
↓↓ M F=1.0 ↓
级数 1 ……11 25 M—— 3.633 3.633 3.633 3.633 0.833
M 0.167 3.8 2.8 2.8 2.8
————0.18 0.18 0.18 0.18 0.0278 （M）
（M）0.0103 0.2484 0.2484 1 1
已知167.0' fb ，洗涤段平衡水相稀土浓度1.0mol/L ，余酸为0。