浸出与萃取
萃取与浸提
到纯化或浓缩的单元操作叫做萃取
属于两相之间的传质过程
初步分离纯化技术
应用：
石油化工、湿法冶金、医药、食品、环境
固液萃取（浸取） 物理状态 液液萃取
有机溶液萃取
双水相萃取
液膜萃取 反胶束萃取
超临界萃取
分 物理萃取 萃取原理 化学萃取 分批萃取 操作方式 连续萃取 单级萃取 操作方式 多级萃取
第二种情况较常见，第三种情况应
避免，第一种情况较少
2.2.1 溶解度曲线与连接线
右图，为典型的平衡相图，表示 在一定温度和压力下，A、B、和
S三组分混合达平衡的相图，其
中B、S是部分互溶
图中，
溶解度曲线
共轭线与连接线 混溶点与两个相区
连接线倾斜，方向一致，但不平行
2.3 杠杆规则
如图所示，设点M为三组分混合物的总组成点，M 与料液F和萃取剂S之间，M与萃取相E和萃余相R 之间符合杠杆规则。即符合以下比例关系
采用以下模型：
假定在不溶性的多孔惰性固体 (A量)内部含有不被固体所吸附的溶质B。
溶质量B对所加溶剂量S而言，假定是在饱和溶解度以下。如果固体与
溶剂经过长时间的充分接触，则溶质完全溶解，并且固体空隙中的液体 浓度等于周围液体的浓度，这时液体的组成不随更长的接触时间而改变。 这种级接触则称为理论级。或称理论效。
湿法冶炼中的浸出与萃取
搅拌强度对混合效率和传质速率有重 要影响，搅拌强度不足会影响传质效 果，导致分离效率降低。
料液的浓度
料液中目标物质的浓度直接影响萃取 效果，浓度过高或过低都会影响分离 效果。
搅拌强度
温度和压力的变化会影响萃取剂的溶 解度和目标物质的挥发性，进而影响 萃取效果。
04
浸出与萃取的比较与选择
浸出与萃取的优缺点比较 浸 01
原料性质
对于某些特定原料，如 高品位矿石或易浸出的 矿物，浸出可能更合适
。
产品要求
如果需要高纯度产品， 萃取可能更合适。
生产规模
大规模生产时，浸出可 能更具优势。
浸出与萃取的联合流程
1 2
3
先浸出后萃取
原料经过浸出处理后，浸出液中的目标组分再进行萃取分离 。
先萃取后浸出
原料经过萃取处理后，萃取液中的目标组分再进行浸出处理 。
锌的浸出与萃取
锌的浸出
在锌的湿法冶炼过程中，通常采用硫酸作为浸出剂，将锌矿石中的锌离子浸出到溶液中。硫酸与矿石 中的锌反应生成硫酸锌，同时伴有其他金属离子的浸出。
锌的萃取
浸出液中的锌离子通过萃取剂（如环己酮）的选择性吸附作用，从浸出液中被提取出来。萃取剂将锌 离子从浸出液转移到有机相中，实现锌与其他金属离子的分离。
根据萃取剂的种类，萃取过程可分为 有机溶剂萃取、离子交换萃取和协同 萃取。
VS
有机溶剂萃取是利用有机溶剂对目标 物质的溶解度进行萃取分离；离子交 换萃取是利用离子交换剂对溶液中的 离子进行交换分离；协同萃取是利用 两种或多种萃取剂的协同作用进行萃 取分离。
萃取过程的设备
萃取设备主要包括混合器、分离器和 洗涤器。
同时浸出与萃取
稀土萃取的原理及工艺
稀土萃取的原理及工艺稀土萃取是一种用于从矿石中提取稀土元素的工艺。
稀土元素是一组具有特殊性质和广泛应用的元素，包括镧系元素和钇系元素。
由于它们的特殊性质和稀缺性，稀土元素在许多高科技领域起着重要作用，如电子、磁性材料、光学器件等。
稀土萃取的原理是利用稀土元素与特定有机物形成络合物的性质。
在稀土矿石中，稀土元素与其他元素混合在一起，需要通过化学处理来分离出来。
稀土萃取一般包括三个步骤：浸出、萃取和分离纯化。
首先是浸出步骤。
矿石通常经过破碎、磨矿和浸出等过程，将稀土元素从矿石中溶解出来。
浸出过程中可使用酸性或碱性溶液，具体取决于矿石的成分和性质。
浸出后得到的稀土溶液中包含了稀土元素以及其他杂质。
接下来是萃取步骤。
在这一步骤中，稀土溶液与特定的有机溶剂接触，稀土元素会与有机溶剂发生络合反应。
这种络合物具有特定的溶解度和相对稳定性，可以被有效地分离出来。
常用的有机溶剂包括酸性有机萃取剂和硫酸酯类萃取剂等。
通过调整萃取剂的浓度、温度和pH值等条件，可以实现对稀土元素的选择性萃取。
最后是分离纯化步骤。
通过调整萃取液的条件，可以将稀土元素从有机溶剂中分离出来。
常见的分离技术包括萃取液的反萃取、溶剂萃取和离子交换等。
这些技术可以将稀土元素逐步纯化，获得高纯度的稀土产品。
稀土萃取工艺的关键在于选择合适的萃取剂和优化操作条件。
不同的稀土元素具有不同的化学性质和络合能力，因此需要根据具体情况选择合适的萃取剂。
同时，优化操作条件可以提高稀土元素的萃取效率和纯度，减少资源和能源的消耗。
稀土萃取工艺具有许多优点。
首先，它可以从矿石中高效地提取稀土元素，使得矿石的利用率得到提高。
其次，稀土萃取可以实现对稀土元素的选择性分离，从而得到纯度较高的稀土产品。
此外，稀土萃取工艺还可以减少对环境的污染，提高资源的可持续利用率。
稀土萃取是一种重要的工艺，可以从矿石中提取稀土元素，并实现对其的分离纯化。
通过选择合适的萃取剂和优化操作条件，可以高效地提高稀土元素的利用率和纯度，促进稀土资源的可持续利用。
第十一章 浸出与萃取
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设溶质A原来呈固态，且足够 多，则A在S中必有一饱和溶解度。 该饱和溶解度即图中的G点所代 表的组成，则BG线把相图分为两 个区域，其中位于BG线下方的区 域为未饱和区，亦即A与S量之比 小于饱和溶解度，而位于BG上方 的区域为饱和区。 只有在不饱和区才能进行浸出。
2013-8-4
6
2013-8-4
The ways of operation used in extraction processes can be continuous or batch连续或间歇操作. Once or more stages can be employed for batch operation, with new solvent in each stage 平 流 （ 错 流 ） , or under countercurrent逆流. A simple stage consists of an agitated mixer搅拌混合器, where the solid and the solvent are in contact for at given time. Then the mixture is transferred to a separator分离器, where the phases, called extract and exhausted solids, are obtained after a specified standing time. The extraction and separation stages can be carried out in one piece of equipment instead of two; this type of equipment is called an extractor萃取器.
第九章浸出和萃取复习课程
温度对相平衡关系的影响
温度对溶解度的影响
萃取过程在三角形相图上的表示
9-2-2萃取过程的计算
单级萃取计算举例
解：（1）萃取液量与萃余液量的比值
解析法： REF Rx0AEy0A FxF
ExFx0A0.30.21 R y0AxF 0.60.3 3
F， xF S，yS
S R， xR
E，yE S
往复筛板塔
往复筛板萃取塔的效 率与塔板的往复频率密 切相关。当振幅一定时， 在不发生液泛的前提下， 效率随频率的增大而提 高。
往复筛板萃取塔可较 大幅度地增加相际接触 面积和提高液体的湍动 程度，传质效率高，生 产能力大，在石油化工、 食品、制药等工业中应 用广泛。
离心萃取器
波德式离心萃取器
超临界流体萃取的流程和应用
❖ 超临界流体萃取的典型流程
等温法 吸附法
等压法
❖ 超临界流体萃取技术在食品工业中的应用
1萃取罐
2水洗塔
3蒸馏塔
咖啡豆萃取
4脱气罐
超临界CO2萃取啤酒花的生产装置流程示意图
1传送罐 2、7压缩罐 3、8 CO2气罐 4后冷却器
6热交换器
9深冷器
5预热器
请进入第十章！
第九章 浸出和萃取
本章学习目的与要求
通过学习本章内容，了解浸出的基本概念、浸 出过程和浸出理论；了解常用的几种浸出装置 及其工作原理。
掌握浸出速率的计算方法，重点掌握浸出级数 的求取方法。
了解萃取的基本概念、萃取体系相平衡及操作 原理，了解萃取剂的选择原则，掌握萃取过程 的基本计算，重点掌握完全不互溶体系的有关 计算。
9-3 超临界流体萃取
超临界流体萃取的原理和特性
❖ 超临界流体的基本性质
湿法炼铜_精品文档
湿法炼铜湿法炼铜是一种重要的冶金工艺，用于从含铜矿石中提取纯铜。
这种方法以其高效性和环境友好性而受到广泛关注。
湿法炼铜的工艺过程可以分为四个关键阶段：浸出、萃取、电积、电解精炼。
首先是浸出阶段。
在这一阶段，将含铜矿石粉末与稀硫酸溶液反应，使铜溶解在溶液中。
该反应生成了一种被称为浸出液的含有铜离子的溶液。
这一阶段的关键是控制反应条件，例如温度和pH值，以确保高效的铜溶解。
接下来是萃取阶段。
在这一阶段，通过将浸出液与有机溶剂接触，有机溶剂中的铜离子与水溶液中的铜离子进行交换。
这种交换使铜离子从水相转移到有机相中。
正因为如此，这一阶段也被称为“萃取”。
一般来说，多数湿法炼铜方法中采用的有机溶剂是一种含有特定配位物的液体。
该有机溶剂能够与铜离子形成稳定的络合物，从而促进铜离子的转移。
随后是电积阶段。
在这一阶段，有机溶剂中的铜离子被还原成纯铜，并沉积在电解槽的阴极上。
这一阶段的目标是在阴极上形成均匀厚度的铜层，以获得高纯度的铜产品。
在电积过程中，需要精确控制电流和电解槽的条件，以实现高质量的铜沉积。
最后是电解精炼阶段。
在这一阶段，通过将电积得到的铜产品作为阳极，并将其浸入含有铜离子的电解液中，使阳极的铜溶解回溶液中。
这样，不纯度物质和其他杂质将被移动到电解液中并被分离，而高纯度的铜则在阴极上重新沉积。
这种电解过程可多次重复，以进一步提高铜的纯度。
湿法炼铜相对于其他炼铜方法有许多优势。
首先，湿法炼铜过程中不需要高温，相比干法炼铜过程更加节能。
其次，湿法炼铜是一种环保的方法，因为其涉及的溶液和有机溶剂可以通过再循环来减少废物的产生。
此外，湿法炼铜可以用于不同类型的矿石，包括低品位的矿石，这在一些地区具有重要意义。
最后，湿法炼铜还可以提供高品质的铜产品，可以在不同的应用领域广泛使用。
总结而言，湿法炼铜是一种高效、环保的冶金工艺，用于从含铜矿石中提取纯铜。
它包括浸出、萃取、电积和电解精炼四个关键阶段。
相比于其他炼铜方法，湿法炼铜具有许多优势，例如节能、环保和可适应不同的矿石类型。
《浸出和萃取》课件
在制药工业中的应用
提取药物有效成分： 通过浸出和萃取技术， 从植物、动物、微生 物等天然资源中提取 药物有效成分
提高药物纯度：通过 浸出和萃取技术，提 高药物纯度，降低杂 质含量，提高药物安 全性和有效性
药物合成：通过浸出 和萃取技术，合成药 物中间体和原料药， 提高药物生产效率和 质量
药物分离：通过浸出 和萃取技术，分离药 物中的有效成分和杂 质，提高药物纯度和 安全性
浸出和萃取的经济性比较
浸出：设备投资大，运行成本低，适合大规模生产 萃取：设备投资小，运行成本高，适合小规模生产 浸出：能耗高，环境污染大，需要处理废液 萃取：能耗低，环境污染小，无需处理废液
浸出和萃取的适用范围比较
浸出：适用于处理低浓度、难溶性物质，如矿石、煤等 萃取：适用于处理高浓度、易溶性物质，如金属离子、有机物等 浸出：适用于大规模生产，如工业废水处理、矿山开采等 萃取：适用于实验室研究，如化学分析、药物合成等
步骤
浸出效果：取 决于浸出剂的 选择、浸出温 度、时间等因
素
浸出过程
浸出剂的选择：根据待浸出物质 的性质选择合适的浸出剂
搅拌和混合：通过搅拌和混合， 使浸出剂与待浸出物质充分接触题
添加标题
浸出温度和时间：控制浸出温度 和时间，以获得最佳浸出效果
过滤和分离：将浸出液与待浸出 物质分离，得到浸出液和待浸出 物质
感谢观看
汇报人：
浸出影响因素
浸出剂的性质：如酸碱性、浓度、温度等
固体物料的粒度大小
浸出时间的长短
浸出剂与固体物料的接触面积
浸出温度的高低
浸出剂的流速和搅拌速度
浸出设备
浸出罐：用于盛放浸出液和固体物料
冷却器：降低浸出液的温度，便于后 续处理
【生物工程下游技术】第五章 溶剂萃取和浸取
盐、供微生物生长代谢的其他营养成分等。必须考虑这些物质对萃取
过程的影响。 (1)pH值 直接影响表观分配系数。另外对选择性有影响。
pH值还应尽量选择在使产物稳定的范围内。
(2)温度 温度会影响生化物质的稳定性，所以一般在室温或低温下进行。 同时影响分配系数K 。 (3)盐析 硫酸铵、氯化钠等可降低产物在水中的溶解度，还能减小有机溶 剂在水相中的溶解度。但过多可能促使杂质一起转入溶剂相，必要时 要考虑回收。 (4)带溶剂 能和产物形成复合物，使产物更易溶于有机溶剂相中，提高分 配系数。复合物又要容易分解。
有机溶剂萃取
利用一种溶质组分（如产物）在两个互不混溶的液相（如水相和有机溶剂 相）中竞争性溶解和分配性质上的差异来进行分离操作的。 有机溶剂萃取法广泛应用于抗生素、有机酸、维生素、激素 等发酵产物工业规模的提取上。 优点 a) b) c) d) 比化学沉淀法分离程度高； 比离子交换法选择性好、传质快； 比蒸馏法能耗低； 生产能力大、周期短、便于连续操作、易实现自动化控制。
的电子受体A—H因已形成内氢键而不再起作用。故
AB(3)型溶剂的氢键性质与N型或B型相似。
3．溶剂的极性
溶剂萃取的关键是萃取溶剂的选择，而选择的依据是 “相似相溶”的原则。 “相似”有两个方面： 一是分子结构相似，这相对容易考察；另一个是分子间 作用能相似，即分子问相互作用力相似。在生物工业上，对 后一点考察较多的是分子极性。
溶剂萃取法和其他新型分离技术相结合，产生了一系列新型分离 技术： 超临界流体萃取（Supercritical fluid extraction） 反胶团萃取（Reversed micelle extraction） 双水相萃取技术（Partition of two aqueous phase system） 等。 用于高品质的天然物质、胞内物质（胞内酶、蛋白质、多肽、核 酸等）的分离提取上。
咖啡的萃取方法浸泡过滤和浓缩的区别
咖啡的萃取方法浸泡过滤和浓缩的区别咖啡的萃取方法：浸泡、过滤和浓缩的区别咖啡是人们日常生活中常见的饮品，其独特的香气和浓郁的口感受到了广泛的喜爱。
在现代咖啡文化发展的过程中，各种咖啡萃取方法被推出，包括浸泡、过滤和浓缩等。
本文将介绍这三种主要的咖啡萃取方法，并探讨它们之间的区别。
一、浸泡法浸泡法是一种常见的咖啡萃取方法，也是最古老的一种方法。
它的原理是将咖啡粉与热水充分接触，以达到萃取咖啡中的香气和溶解性物质的目的。
浸泡法的过程较为简单，只需将咖啡粉倒入咖啡壶或咖啡杯中，然后加入适量的热水，待一定时间后，搅拌咖啡液体，最后用滤网过滤出咖啡液即可。
浸泡法的优点在于能够使咖啡的香气和口感得到充分释放，使得咖啡的风味更为浓郁。
同时，浸泡法还可以让咖啡中的咖啡因含量更高，对于需要提神的人们来说，具有较好的效果。
然而，浸泡法的缺点是制作时间较长，需要等待咖啡粉与热水充分浸泡，因此并不适合追求效率的人群。
二、过滤法过滤法是一种常见且广泛应用的咖啡萃取方法。
它通过咖啡壶或咖啡机的滤网，将咖啡粉与热水进行过滤分离，使得热水通过过滤器底部的孔洞后，将咖啡渣滤除，而得到较为干净的咖啡液体。
过滤法的优点在于制作相对快速，且操作简便，非常适合日常使用。
过滤法制作的咖啡口感较轻，不会有过多的沉淀物，非常适合喜欢清淡口味的人们。
此外，过滤法还能够滤除咖啡渣，提供更清爽的口感。
然而，过滤法的缺点是会滤除较多的油脂和溶解物质，使得咖啡的香气和浓度相对较弱。
对于追求浓郁口感的咖啡爱好者来说，可能不太满足其口味需求。
三、浓缩法浓缩法是一种相对而言较为专业和复杂的咖啡萃取方法。
它通过高温高压的方式，将热水迅速通过装有咖啡粉的滤网，以快速浸出咖啡的营养成分。
浓缩法制作的咖啡通常为意式浓缩咖啡，是咖啡馆里常见的咖啡类型。
浓缩法的特点在于能够将咖啡中的香气、油脂和溶解物质充分提取出来，制作出极浓烈的咖啡口感。
浓缩法制作的咖啡还可以作为其他咖啡饮品的基础材料，如卡布奇诺、拿铁等。
湿法冶炼中的浸出与萃取
利用化学或生物方法将污染物从固相中转移到液相中，实现污染物的初步分离。
浸出
将污染物从液相中提取出来，进行富集和浓缩，便于后续处理。
萃取
土壤和地下水的修复过程中，通过浸出和萃取技术，有效去除重金属和有机污染物。
实例
在太阳能电池制造过程中，通过化学浸出技术制备薄膜材料。
浸出
萃取
实例
在燃料电池中，利用萃取剂将氢气和氧气分别提取出来，为燃料电池提供反应物质。
萃取剂的选择
选择合适的萃取剂是实现有效萃取的关键。萃取剂应具备对目标金属离子高选择性、良好的萃取性能和分离效果、低能耗和环境污染小的特点。同时，萃取剂还应具备稳定性好、不易分解和易于再生等优点，以保障萃取过程的长期稳定运行。
萃取过程
利用溶质在两种不互溶的溶剂中溶解度的差异，实现溶质从一种溶剂转移到另一种溶剂中的分离过程。
相关案例研究
总结词：详细描述了某矿物冶炼厂如何通过浸出与萃取工艺流程提取有价值的金属，包括浸出和萃取的原理、工艺流程、设备选择以及操作要点等。详细描述：某矿物冶炼厂采用湿法冶炼技术，首先通过浸出工艺将矿石中的有价金属以离子形式溶解在溶液中，然后通过萃取工艺将有价金属离子从浸出液中提取出来，最终得到高纯度的金属。在浸出过程中，矿石经过破碎、磨细后与酸或碱等浸出剂进行反应，使金属离子进入溶液中。在萃取过程中，使用有机溶剂将金属离子从浸出液中提取出来，再通过反萃取和置换等操作，最终得到纯度较高的金属。该工艺流程具有较高的提取率和较低的环境污染，是当前矿物冶炼领域中较为先进的工艺技术之一。
相似相溶原理
萃取过程中，溶质在两相之间的分配达到动态平衡状态，遵循质量作用定律和分配定律。
平衡理论
萃取过程涉及相际传质，即溶质在两相界面处进行传递，实现分离。
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。
还原浸出钴萃取方法
还原浸出钴萃取方法引言：浸出钴萃取是一种常用的从含钴矿石中提取钴的方法。
通过一系列的化学和物理过程，可以将钴从矿石中分离出来，得到高纯度的钴产品。
本文将介绍浸出钴萃取的方法和过程。
一、矿石的预处理在进行浸出钴萃取之前，首先需要对矿石进行预处理。
预处理的目的是除去矿石中的杂质和有害物质，以提高钴的提取率和产品纯度。
常用的预处理方法包括破碎、磨矿和浮选等。
1. 破碎：将矿石进行机械破碎，使其颗粒度适合后续处理步骤的要求。
2. 磨矿：通过磨矿操作，将矿石细化至一定颗粒度，有利于后续的浸出过程。
3. 浮选：利用矿石中不同矿物的物理和化学性质差异，通过气体和液体的介质，使有用矿物与废石分离。
这一步骤可以大幅度提高钴的品位和回收率。
二、浸出钴的溶剂选择在浸出钴萃取过程中，选择合适的溶剂非常关键。
常用的溶剂包括盐酸、硫酸和氨水等。
这些溶剂在一定条件下可以与矿石中的钴反应，形成可溶性的配合物，从而实现钴的提取。
1. 盐酸浸出：将矿石与盐酸反应，形成可溶性的氯化钴。
盐酸浸出的优点是操作简单，成本较低，但可能伴随着一些副反应，导致产品纯度下降。
2. 硫酸浸出：将矿石与浓硫酸反应，形成可溶性的硫酸钴。
硫酸浸出的优点是溶剂选择范围广，可以适应不同类型的矿石。
但硫酸浸出过程中可能会产生大量的废酸，对环境造成一定的污染。
3. 氨水浸出：将矿石与氨水反应，形成可溶性的氨合钴配合物。
氨水浸出的优点是反应速度快，可溶性产物易于分离。
但氨水对环境的影响较大，需要进行废水处理。
三、浸出钴的操作条件在进行浸出钴萃取过程中，操作条件的选择对提取效率和产品质量有重要影响。
1. 温度：温度可以影响反应速率和平衡。
一般情况下，提高温度有利于提高钴的提取率，但过高的温度可能导致副反应的发生。
2. pH值：pH值对钴的溶解度有影响。
不同的矿石和溶剂选择需要不同的pH值范围。
3. 反应时间：反应时间可以影响钴的提取率和产品质量。
通常情况下，适当延长反应时间有利于提高钴的提取率。
《浸出和萃取》课件
结果分析
根据实验结果，分析浸出和萃取的原 理、影响因素和应用前景。
图表制作
根据实验数据制作图表，直观展示实 验结果。
结论总结
总结实验的结论和收获，提出改进意 见和建议。
05
浸出和萃取的工业应用
在矿物加工中的应用
浸出
将矿石破碎、磨细后与浸出剂混合， 使有用组分溶解于浸出液中，再对浸 出液进行提取。这种方法广泛应用于 铜、铀等金属的提取。
优化浸出和萃取工艺，降低资源与能 源消耗，提高资源利用效率。
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THANKS
原理
浸出过程基于化学反应，通过反应使目标物质从固体中溶解到液体中；萃取则 是利用溶质在两种不混溶的溶剂中的溶解度差异，实现组分的分离。
历史与发展
历史
浸出和萃取技术起源较早，随着 科技的发展和工业需求，不断得 到改进和完善。
发展
现代浸出和萃取技术正朝着高效 、环保、节能的方向发展，不断 有新的技术涌现，如超声波辅助 萃取、微波辅助萃取等。
萃取
在食品工业中，萃取技术常用于提取食品中的有效成分，如咖啡因、香精等。通 过选择合适的萃取剂，可以将所需成分从原料中提取出来，用于食品添加剂或调 味品生产。
在环境保护中的应用
浸出
在环境保护领域，浸出技术可用于处理土壤、污泥等固体废物。通过将溶剂浸入废物中 ，可以将有害物质溶解于溶剂中，再通过蒸发、分离等方法回收或处理有害物质，达到
净化废物的目的。
萃取
在环境保护领域，萃取技术可用于处理废水、废气等污染物。通过选择合适的萃取剂， 可以将废水、废气中的有害物质提取出来，进行分离、转化或回收利用，达到治理污染
的目的。
06
浸出和萃取的未来发展与 挑战
低品位铜矿浸出萃取反萃电积法中的设备运行与维护
低品位铜矿浸出萃取反萃电积法中的设备运行与维护随着资源的日益匮乏，对于低品位铜矿的开采和提取越来越成为了人们关注的焦点。
在低品位铜矿的处理过程中，浸出-萃取-反萃电积法被广泛应用，这种方法通过将铜从矿石中提取出来，并经过一系列的工艺处理最终得到纯铜。
在整个流程中，设备的运行和维护起着至关重要的作用。
本文将重点介绍低品位铜矿浸出萃取反萃电积法中设备的运行与维护。
首先，针对低品位铜矿的浸出过程，我们需要关注的是浸出槽的运行和维护。
浸出槽是将矿石与化学试剂进行反应的地方，必须保持正常的温度、搅拌和流动状态。
设备的运行人员需要定期检查浸出槽的搅拌器、加热和冷却系统以及流动管道是否正常工作，并随时检查反应物料的pH值和浓度。
此外，设备的维护人员还需要关注浸出槽的磨损情况，及时更换磨损严重的部件，以确保设备的正常运行。
其次，对于铜离子的萃取过程，我们需要关注的是萃取槽的运行和维护。
萃取槽是将铜离子从浸出液中分离出来的关键设备。
设备运行人员需要保持萃取液和浸出液之间的良好接触，通过定期检查搅拌器、进出口阀门和流动管道的运行情况，以及监测萃取液的温度、pH值和浓度。
维护人员在设备停机维修时，应及时清洗萃取槽，以清除沉积物和杂质，确保萃取槽的顺畅运行。
在反萃过程中，设备运行人员需要关注反萃槽的运行和维护。
反萃槽是将铜离子从萃取液中脱离出来的设备。
设备运行人员需要定期检查搅拌器、进出口阀门和流动管道的运行情况，监测反萃液的温度、pH值和浓度，以确保反萃槽的正常工作状态。
维护人员在停机期间应清洗反萃槽，清除沉积物和杂质，保持设备的良好工作状态。
最后，设备的维护人员还需要关注电积槽的运行和维护。
电积槽是将萃取液中的铜离子还原成纯铜的设备。
设备运行人员需要定期检查电积槽的电源系统、温度控制系统和流动管道的运行情况，并监测电积液的温度、pH值和浓度。
维护人员在设备停机时，应清洗电积槽，清除沉积物和杂质，以确保设备的长期有效运行。
萃取与浸提
3.4 固体的浸提过程的步骤
1. 溶剂浸润进入固体内，溶质溶解 2. 溶解的溶质从固体内部流体中扩散达到固体表面 3. 溶质继续从固体表面通过液膜扩散到达外部溶剂的主体。
溶剂S 原料F0 溢流E1
底流W
3.5 萃取设备
单级浸取罐 级式固定床浸取装置 多级固定床浸取系统 设备 U型管式浸取器 连续移动床浸取装置 平转式浸取器
到纯化或浓缩的单元操作叫做萃取
属于两相之间的传质过程
初步分离纯化技术
应用：
石油化工、湿法冶金、医药、食品、环境
固液萃取（浸取） 物理状态 液液萃取
有机溶液萃取
双水相萃取
液膜萃取 反胶束萃取
超临界萃取
分 物理萃取 萃取原理 化学萃取 分批萃取 操作方式 连续萃取 单级萃取 操作方式 多级萃取
类
多级错流萃取 多级逆流萃取 微分萃取
2. 液液萃取
定义：
液-液萃取又称溶剂萃取，简称萃取，是两个完全或部分不互溶的
液相接触后，一个液相中的组分转移到另一液相，活在两液相中
重新分配的过程。 萃取剂(溶剂)S：所 用的溶剂；solvent 原料液F：所处理的 混合液；feed 溶质A：原料液中易 溶于溶剂的组分； 原溶剂（稀释剂） B：难溶或不溶组分。
浸取是固-液萃取，又称浸出、提取或浸提。由于食品加工 的原料大多为固体，要分离提取其中的成分，往往采取浸
取的方法，因此浸取在食品工业中得到广泛应用
应用
食用油的浸提
香料的浸提
咖啡豆可溶性成分的浸提 甜菜中糖分的浸提 天然色素的浸提
3.1 浸提的基本概念
浸提是将溶剂加入固相或另一液相混合物中，其中所
热浸
提取过 程
由于提高温度有利于有效成分的溶解 度故提取效果较冷浸好。该方法操作 时间长，浸出溶剂用量大往往浸出效 率差，不易完全浸出，不适合有效成 分含量低的原料
第六章机械分离萃取与浸出设备
过滤过程的机理
滤饼过滤(表面过滤)：过滤介质为织物、 多孔材料或膜等，孔径可大于最小颗粒 的粒径。过滤初期，部分小颗粒可以进 入或穿过介质的小孔，后因颗粒的架桥 作用使介质的孔径缩小形成有效的阻挡。
被截留在介质表面的颗粒形成滤渣层（滤饼），透过滤饼层的 则是被净化了的滤液。 随着滤饼的形成，真正起过滤介质作用的是滤饼，而非过滤介 质本身，故称作滤饼过滤。 滤饼过滤主要用于含固量较大（>1%）的场合。
转筒真空过滤机
过滤操作：转筒旋转一周，每一个扇形过滤室依次完成真空 过滤、洗涤、脱水、吸干滤饼和压缩空气吹松、刮刀卸料、 反吹清洗表面等全部操作，相应分为过滤区、洗涤脱水区、 卸料区和表面再生区等几个不同的工作区域。
转筒转速多在0.1～3 r/min，浸入悬浮液中的吸滤面积约占总 表面的30～40%。滤加压送入或借真空泵进 行抽吸，滤液穿过滤布进入丝网构成的 中空部分并汇集于下部总管流出，颗粒 则沉积在滤布上形成滤饼，当滤饼达到 一定厚度时停止过滤。视悬浮液的性质 和操作压强的大小，滤饼厚度通常在 5~35mm之间。
滤浆
3
1
滤液 2
淤泥
过滤结束后，根据要求可通入洗涤液对滤饼进行洗涤，洗涤 液的行程和流通面积与过滤终了时滤液的行程和流通面积相 同，在洗涤液与滤液的性质接近的情况下，洗涤速率约为过 滤终了时速率。可用振动或压缩空气及清水等反吹卸滤渣。
板框压滤机的操作压强一般在0.3~1.0Mpa之间。 优点：结构简单紧凑，过滤面积大并可承受较高的压差。
缺点：间歇式操作，所费的装、折、清洗时间较长，劳动强 度大，生产效率较低。
板框式压滤机主要用于含固量较多的悬浮液过滤。
板框压滤机
XAZ /2000-UB系列
核能科学中的新型提取技术研究
核能科学中的新型提取技术研究随着人类社会的不断发展，对能源的需求也越来越大。
核能作为一种清洁、高效的能源，在为人类带来巨大的经济效益的同时，也承担着重要的社会责任。
然而，在核能科学中，提取技术一直是一个重要的课题。
为了发挥核能的作用，减少可能对环境和人类健康造成的不良影响，人们提出了一系列新型的核能提取技术，本文就具体讨论一下这些新型技术。
一、离子交换技术离子交换技术利用了离子在液相浸提溶液中的交换作用，实现了核能物质的分离提取。
离子交换树脂是离子交换技术的关键，它是一种具有特定的化学结构和功能的高分子化合物，和液态介质中的离子发生物理化学反应，将其中的特定离子吸附并固定在树脂上。
与传统射线源相比，装有离子交换树脂的核能材料可以使核源的放射性逐渐下降，达到更加安全、环保的效果，在这个意义下，离子交换树脂是一种具有极大潜力的提取技术。
二、超重力离心技术超重力离心技术是以超高离心力作用下的不同分子或粒子的运动轨迹受到的不同离心力为基础，通过离心分离达到分离提取的目的。
超重力离心技术的分离效率高、产品质量好、操作成本低、绿色环保等优点得到了广泛认可。
超重力离心技术在核能工业中的应用主要涉及到两个方面：超重力离心法净化和超重力离心法分离稀有核素，这两个方向为核能科学的提取技术研究提供了新思路。
三、浸出-萃取技术浸出-萃取技术主要是利用化学稳定性不同、化学反应能力差异的核能物质之间的互相作用，将其从核源中分离提取出来。
浸出-萃取技术具有专业性强、效率高等优点，对于特定目的核能物质的提取可以达到比较好的效果。
但是，浸出-萃取技术也具有操作难度大、技术要求高等缺点，需要使用专业人员进行操作，才能充分发挥其应用价值。
四、周期级联离心技术周期级联离心技术是指通过一系列离心过程，逐步分离出目标物质，提取纯度越来越高的样品。
其中，离心源、衰变反应和离心分离是周期级联离心技术中的三个关键环节。
周期级联离心技术精度高、分离效率高等优点，被广泛应用于提取U、Th、Pu等稀有核素的工业生产过程中。
浸出—萃取—电积法工艺实例
浸出—萃取—电积法工艺实例浸出—萃取—电积法工艺实例萃取法以主主要用于提取稀有金属。
由于萃取剂价格昂贵，故对铜的萃取工艺应用受到限制。
70年代以来，由于有机化学和石油化学工业的迅速发展，为制造和使用新型价廉、有效的萃取剂提供了条件，从而在铜的工业生产中采用萃取法成为可能。
溶剂萃取的显著特点是生产效率高、连续作业性强、适用于工业规模的生产、分离效果好、提取率高、操作简便、生产时“三废”少。
所以，近年来国外采取萃取法提铜的工业化生产逐年增加。
1968年美国亚利桑那州大牧场勘探和开发公司的兰乌矿，首先建成世界第一座铜的萃取—电积厂。
世界上铜的溶剂萃取—电积厂有十多座(表1)，这些厂所采用的萃取剂几乎都是Lix-64N。
表1 国外铜浸出—萃取—电积厂国铜产量，工厂处理原料投产日期备注家 t/a大牧厂勘探和开发公司兰世界第一座萃7000 氧化铜矿石稀硫酸浸出 1968 乌矿取厂巴格达德(亚利桑那州) 7000 氧化铜矿石稀硫酸浸出 19702+卡皮塔尔线材公司卡萨格Cu的萃取氨美 2500 铜屑和海绵铜的氨浸液 1970 兰德厂再生循环用从电介车间来的酸性萃取铜时需调SEC公司埃尔帕索厂 7000 Cu-Ni溶液 pH值国阿纳康达公司(美国蒙大36000 氨浸25%的硫化物精矿 1974 拿州) 采用乙稀稀释金属化学公司梅萨厂铜屑剂恩昌加联合公司坎松希矿 26000 氧化矿酸浸液 1977 赞比低品位氧化矿尾矿浸出三级萃取、二恩昌加联合铜矿公司 90000 1973 亚液级反萃普照达惠尔矿业公司 18000 氧化铜矿硫酸浸出 1977 Lix-64N 智国立铜公司丘基卡马塔矿 36000 氧化铜矿硫酸浸出 1977 189/e铜薄层两段浸出一段富液世界第一座薄利阿吉雷厂(C.P.A公司) 17000 1981.11 含铜5.5克/升层浸出厂秘氧化铜矿堆浸液含铜5三级萃取、三塞罗维尔德(米尼诺公司) 33000 1977 鲁克/升级反萃在国外由于环境保护的严格要求和氧化矿的普遍开采，对铜的溶剂萃取给予了广泛的注意和重视。
汞精矿的浸出提取与萃取技术
汞精矿的浸出提取与萃取技术汞精矿是一种含有高浓度汞的矿石，其开采和处理需要采用特殊的浸出提取与萃取技术。
本文将介绍汞精矿的浸出提取与萃取技术的原理、方法和应用。
1. 汞精矿的浸出提取技术汞精矿的浸出提取是将汞从矿石中溶解出来的过程。
常用的浸出剂有酸性溶液、氧化剂和汞络合剂。
酸性溶液浸出是一种常见的浸出提取方法。
主要以氯化汞和硫酸汞为目标产物，采用稀硫酸、盐酸等酸性溶液进行浸出。
浸出过程中，酸性溶液与汞矿石接触，使汞与酸溶液发生反应溶解。
氧化剂浸出是另一种常用的浸出提取方法。
通常采用过氧化氢、高锰酸钾等氧化剂作为浸出剂。
氧化剂能够与矿石中的硫化汞发生反应，将硫化汞氧化成汞的高价态，使其溶解于溶液中。
汞络合剂浸出是一种相对较新的浸出提取技术。
这种方法利用特殊的络合剂与汞反应，形成具有较高稳定性的汞络合物，使其溶解于溶液中。
常用的络合剂有硫脲、硫代硫酸盐、硫氰酸和氨基酸等。
2.汞精矿的萃取技术汞精矿的萃取是指将溶解在浸出液中的汞分离出来的过程，实现对汞的富集和纯化。
常用的萃取剂有有机溶剂和固相吸附材料。
有机溶剂萃取是一种常用的汞分离方法。
常用的有机溶剂有煤油、石油醚等。
通过适当的萃取剂选择和操作条件的控制，将汞从浸出液中分离出来。
有机溶剂萃取的优点是操作简单、适应性广，适用于各种类型的汞矿石。
固相吸附材料萃取是一种新兴的汞分离技术。
该方法利用特殊的吸附材料，将汞从溶液中吸附到固相吸附材料上。
常用的吸附材料有活性炭、树脂和分子筛等。
固相吸附材料具有较高的吸附容量和选择性，适用于处理高含汞溶液。
此外，固相吸附材料可以经过再生，提高汞回收效率。
3. 汞精矿浸出提取与萃取技术的应用汞精矿的浸出提取与萃取技术广泛应用于汞矿石的处理和汞废料的回收。
汞矿的加工工艺中，浸出提取技术被用于将汞从矿石中提取出来，达到富集和纯化的目的。
而汞废料的处理中，浸出提取和萃取技术可以将溶解在废液中的汞分离出来，并对废液进行处理和回收。