液液萃取新技术在贵金属分离中的应用

问题等特点， 因此双水相萃取分离技术在实际应用 用碳 ８ 固相萃取小柱富集， 乙醇洗脱后分光光度法
中对物质的提纯方面表现出一定的优势， 而且近年 测定， 催化剂中铂的回收率超过 ９７％。
在重金属及贵金属分离富集方面的应用增多。高云 ２．５ 液膜萃取
涛 ［１３－１５］ 研究利用丙醇—硫酸铵双水相萃取贵金属
把这一技术应用于萃取体系中， 显示出许多优点， 除 绍。今后有待于这方面的专家继续努力进行研究。
了优于一般的精馏和萃取技术外， 其能量消耗也较 ２．６ 其他萃取方法
小。现在常使用的超临界流体有 ＣＯ２、氨、乙烯 、丙 烯、水等。因为 ＣＯ２ 容易达到临界压力和临界温度， 其化学性质稳定， 无毒、无臭、无腐蚀性， 因而容易得
发展ห้องสมุดไป่ตู้超临界流体萃取技术。这一技术已在医药、食 回收率高的优点； 而且萃取温度控制在萃取溶剂不
品、石油化工、精细化工、生物等领域得到了实际应 沸腾及不被萃取物分解的条件在微波容器中很容易
用。目前该技术又应用于环境分析中样品的前处理 实现， 因而近年来微波萃取研究工作相当活跃。张云
及废物处理中， 收到了良好的效果。Ｓｈｉｎｏ［１７］ 等人利 鹏［２３］等利用微波萃取法分离分析污泥中重金属的形
纯。由于它具有选择性高， 分离效果好， 易于实现大
规模连续化生产的优点， 所以在二次世界大战期间
液液萃取， 在实际应用中虽然存在溶剂损失、二
就颇为先进国家所重视。 经过 ５０ 多年的科研与应 次污染、易燃、有气味等缺点， 但经过多年的研究， 在
用实践， 现在它已成功地在有色金属湿法冶金、化 不断完善中得到了发展， 同时在贵金属中的应用也
液膜萃取（ Ｌｉｑｕｉｄ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｓｏｌｖｅｎｔ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ） 技
钯、铂、金， 取得了很好的效果。王碧［１６］等人研究利用 术是 １９６８ 年 Ｌｉ－ Ｎ－ Ｎ 博士发明的， 从 ２０ 世纪 ８０ 年
聚乙二醇—硫酸铵体系双水向萃取水度法测定钯， 代以来， 国内外研究很多， 已逐步形成一门独立的分
限制。
都 有 显 著 影 响 。 汪 定 雄 ［ ２４］ 等 对 于 超 声 萃 取 的 机 理 进
２．４ 固相萃取
行了一些探讨。
固 相 萃 取 （ Ｓｏｌｉｄｅ ｐｈａｓｅ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ） 技 术 是 一 个
利用磁场或电场电泳与萃取分离技术交叉耦合形
包括液相和固相的物理萃取过程。在固相萃取中， 固 成新的分离技术， 也是利用外力作用强化传质过程及
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第１期
谢芳琴： 液液萃取新技术在贵金属分离中的应用
●综 述
铜的分配比提高 １６０ 倍。而电泳萃取（Ｅｌｅｃｔｒｏｓｏｌｖｅｎｔｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ） 克服了电泳技术的不足， 利用相界面的选择性和阻 力， 能避免产生对流扩散， 可以萃取一些用传统方法 难以萃取的物质， 因而被认为是一种具有较大潜力 的分离方法。近来有关该技术的研究报道较多， 这方 面的研究有望成为溶剂萃取中一种新技术。
参考文献
１ 张邦胜， 蒋开喜， 王海北．等， 萃取法分离钨钼的研究进展［ Ｊ］ ． 有色金属， ２００４， ５６（ ０４） ： ８９－ ９１．
２ 赵 松， 程传格， 范金鹏， 等．环境友好型样品前处理技术液 相微萃取用于水中硝基苯类化合物的快速检测［ Ｃ］ ．中国环 境科学学会年会优秀论文集， ２００６．
工、原子能等领域中得到大规模的应用［１－３］。例如， 在 越来越多。
有色重金属的铜、镍、钴［４－７］， 贵金属的铂、钯、锇、铱、 ２．１ 加压液液萃取
钌的 分 离 提 纯 上 均 有 应 用 ［８－９］， 并 有 非 常 好 的 效 果 。
传统液液萃取方法在应用中可能存在萃取效率
近年来在资源回收与利用中的应用研究越来越多， 过低的问题， 改善某些影响因素会增大萃取效率， 如
相对分离物的吸附力比溶解分离物的溶剂更大。当 提高萃取效率的一种方法。１９９３ 年 Ｐａｌｙｓｋａ 报道了磁场
样品溶液通过吸附剂床时， 分离物浓缩在其表面， 其 协助溶剂萃取（ Ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｉｅｌｄ ａｓｓｉｓｔｅｄ ｓｏｌｖｅｎｔ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ） ，
他样品成分通过吸附剂床； 通过只吸附分离物而不 用 Ｄ２－ ＥＨＰＡ 为萃取剂， 萃取 Ｃｕ２＋ 时， 当磁化萃取剂后，
３ 展望
随着现代工业的发展， 贵金属的应用越来越广 泛。但是由于贵金属的来源和产量有限， 价格昂贵， 使得贵金属的再生回收显得越来越重要。随着仪器 分析的不断发展， 将先进的仪器分析手段与改进后 的液液萃取方法结合起来， 用于贵金属的回收利用， 尤其是贵金属废催化剂的回收再生， 将是今后贵金 属应用的重要方面。
萃取效率达 ９０％以上。
离技术。在这一体系中， 萃取与反萃取过程在膜相的
２．３ 超临界流体萃取
两侧同时进行， 传质速率快， 但需要制乳与破乳等工
超临界流体萃取技术（ Ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ ｆｌｕｉｄ ｓｏｌｖｅｎｔ 序， 工艺过程较为复杂， 而且膜的稳定性也不理想。
ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ） 是一项迅速发展的新技术， 也是近些年来 近来经过完善又出现了支撑液膜、包裹液膜、静电式
尤以贵金属的回收利用为主。
加热加压以加速萃取过程， 提高萃取效率。液体的沸
１ 贵金属分离方法概述
点一般随压力的升高而提高， 例如丙酮在常温下沸 点为 ５６．３ ℃， 而在 ５ 个大气压下， 其沸点高于 １００ ℃。
贵金属分离方法包括火法分离和湿法分离。火 液体对溶质的溶解能力远大于气体对溶质的溶解能
收稿日期： ２００７－ １０－ ２３ 作者简介： 谢芳琴（ １９７７－ ） ， 女， 在读硕士研究生。研究方向： 固体废物处理与资源化。
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●综 述
中国资源综合利用
第１期
Ｎ２３５ 从钼、钴废催化剂中回收钼。乙醇—氯化钠— 吸附其他样品成分的吸附剂， 可以得到高纯度和浓
水双水相体系在氢溴酸介质中可从贱金属中定量萃 缩的分离物。从痕量样品的前处理到工业规模的化
热点研究课题。超临界流体， 是指处于临界温度（ Ｔ） 准液膜和大块液膜萃取等方法及其应用。我国吴全
和临界压力（ Ｐ） 以上的流体。这种流体兼具气液二 锋［２１－２２］等在这方面做出了开创性的工作。
相的特点， 即既有气体的低粘度和高扩散系数的特
由于液膜萃取还未能克服其固有缺点， 在工业应
点， 又具有流体的高密度和良好的溶解物质的能力。 用上还不太成熟， 在贵金属分离方面的应用少有介
６ 兰兴华．铜溶剂萃取进展［ Ｊ］ ．世界有色金属， ２００４（ ７） ： ３８－ ４１． ７ 兰兴华．锌溶剂萃取进展［ Ｊ］ ．世界有色金属， ２００４（ ８） ： ２８－ ３１． ８ 李华昌， 周春山， 符 斌．铂族金属溶剂萃取分离新进展［ Ｊ］ ．
稀有金属， ２００１， ２５（ ４） ： ２９７－ ３０２． ９ 马 刚， 阎文飞， 陈 景， 等．溶剂萃取选金方法研究进展［ Ｊ］ ．
中的应用和进展。
关键词： 液液萃取体系； 贵金属分离； 应用
中图分类号： ＴＦ８０４．２
文献标识码： Ａ
文章编号： １００８－ ９５００（ ２００８） ０１－ ００３１－ ０３
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｎｅｗ Ｌｉｑｕｉｄ－ ｌｉｑｕｉｄ Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ Ｐｒｅｃｉｏｕｓ Ｍｅｔａｌ Ｓｅｐａｒ ａｔｉｏｎ
湿法分离是在水溶液中通过物理化学方法对贵 机溶剂萃取的自动化方法。
金属进行分离提纯的方法。相比火法分离而言， 湿法
Ｍ．Ｊ．Ｍａｔｏ［１１］ 等 人 用 甲 醇 ／水 混 合 物 加 压 萃 取 法
分离可以改善操作条件， 减少有害气体的污染。传统 萃取分离海洋中的砷， 用高效液相色谱分析砷的含
的湿法分离方法有氧化还原法、沉淀法、萃取法。在 量， 取得了很好的效果。施友富［１２］ 等人利用萃取剂
Ｘｉｅ Ｆａｎｇｑｉｎ
（ Ｆａｃｕｌｔｙ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｋｕｎｍｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｋｕｎｍｉｎｇ ６５００９３， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒ ａｃｔ： Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｌｉｑｕｉｄ－ ｌｉｑｕｉｄ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ， ｔｈｅ ｒｅｃｅｎｔ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｔｒｅｎｄ ｏｆ ｌｉｑｕｉｄ－ ｌｉｑｕｉｄ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｗａｓ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ： ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｌｉｑｕｉｄ－ ｌｉｑｕｉｄ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｒｅｃｉｏｕｓ ｍｅｔａｌ ｗｅｒｅ ａｌｓｏ ｃｉｔｅｄ． Ｋｅｙｗｏｒ ｄｓ： ｌｉｑｕｉｄ－ ｌｉｑｕｉｄ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ； ｐｒｅｃｉｏｕｓ ｍｅｔａｌ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ； ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
取金（ Ⅲ） ， 萃取率达 ９９．１％。
学分离， 吸附剂萃取在制药、精细化工、生物医学、食
２．２ 双水相萃取
品分析、有机合成、环境和其他领域起着越来越重要
双水相体系是指某些有机物之间或有机物与无 的作用。
机盐之间， 在水中以适当的浓度溶解后形成互不相
固相萃取技术一般与仪器分析结合起来进行分
溶 的 双 相 或 多 相 水 相 体 系 。 双 水 相 萃 取 （ Ａｑｕｅｏｕｓ 离分析。潘仲巍［１８］利用固相萃取技术萃取分离铋和
ｔｗｏ ｐｈａｓｅ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ） 分离是基于生物质在双水相体 铈， 并探讨了分离过程及其影响因素； 胡秋芬［１９］等人
系中的选择性分配。由于双水相含水量高（ ７０％～９０％） ， 利 用 ＳＰＥ－ ＤＤＯ 分 光 光 度 分 离 分 析 金 ； 黄 章 杰 ［２０］ 等
分相时间短， 操作条件温和， 几乎没有有机溶剂残留 人利用对若丹宁偶氮苯甲酸与铂反应形成络合物，
科学的发展使得液液萃取已成为一项得到广泛 贵金属的分离中尤以萃取法为主。近年来， 对贵金属
应用的分离提纯技术。液液萃取， 也叫溶剂萃取， 这 萃取分离的研究多从萃取机理和萃取剂的选择方面
一技术的实质是利用溶质在两种不相溶或部分互溶 进行。
的液相之间的分配不同来实现溶质之间的分离或提 ２ 液液萃取新技术
Ｖｏｌ．２６， Ｎｏ．１ ２００８ 年 １ 月
中国资源综合利用 Ｃｈｉｎａ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ
●综 述
液液萃取新技术在贵金属分离中的应用
谢芳琴
（ 昆明理工大学 环境科学与工程学院， 云南 昆明 ６５００９３）
摘要： 从萃取体系的新方法方面阐述了近年液液萃取研究中值得注意的一些新进展， 及其在贵金属分离
３ 匡 华．铀萃取剂的研究进展［ Ｊ］ ．化工纵横， ２００２， １６（ １） ： １７－ ２１．
４ 兰兴华．非洲南部有色金属的溶剂萃取［ Ｊ］ ．世界有色金属， ２００６（ １１） ： ２８－ ３１．
５ 兰兴华．镍和钴溶剂萃取进展［ Ｊ］ ．世界 有 色 金 属 ， ２００４（ ９） ： ３５－ ３９．
除上述常见的基于化学原理的萃取方法外， 还 有一些结合物理原理的萃取新方法的应用研究。
在液液萃取中引入微波或超声波会明显地提高
到纯产品， 所以它是最为常用的临界流体。
萃取效率。微波萃取（ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ａｓｓｉｓｔ ｓｏｌｖｅｎｔ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ）
临界流体在化合物分离中的应用， 形成了迅速 制备样品， 不仅时间短， 试剂用量少， 制样精度高及
用超临界 ＣＯ２ 技术从废催化剂中萃取回收钯， 萃取 态含量， 铂的形态分析结果与常规方法相近。超声萃 效率接近 １００％。但是这一技术必须使萃取剂处于 取（ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｓｏｌｖｅｎｔ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ） 中超声场能量、声频
超临界状态， 需要专门的设备， 这点使其应用受到了 率、溶液 ｐＨ 值、萃取温度和有机相组成对萃取速度
法分离是通过高温焙烧、熔炼等工艺得到高纯度的 力。因此， 在提高温度时需要增压使溶剂呈液态。
金属制品。由于火法分离需要专门的设备， 而且受高 Ｒｉｃｈｌｅｒ［１０］等人介绍了一种全新的加压液液萃取技术，
温条件的限制， 不能得到广泛应用。
在提高温度和压力（ １０．３～２０．６ ＭＰａ） 的条件下， 用有