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金屬萃取劑是濕法冶金的核心化學(xué)反應(yīng)助劑,可廣泛應(yīng)用于銅、鈷、鎳、鋰等各類金屬的萃取提純,全球產(chǎn)量大五種金屬中只有銅主要生產(chǎn)路線是用濕法冶金萃取得到,因此銅萃取劑是使用量大、運(yùn)用廣泛的金屬萃取劑,其余鈷、鎳、鋰等金屬則是新能源電池主要金屬成分。銅萃取劑消費(fèi)量 2021年精銅消費(fèi)量約為2482萬噸,預(yù)計2030年銅需求量將增至3990萬噸,預(yù)測期間CAGR為5.41%,由CAGR算出預(yù)測區(qū)間每年精銅消費(fèi)量情況。再根據(jù)近年濕法冶銅占比,對濕法銅占比的變化趨勢做出悲觀、中性、樂觀三種假設(shè),后,據(jù)統(tǒng)計,生產(chǎn)單噸濕法銅平均消耗4kg銅萃取劑,測算出三種假設(shè)下銅萃取劑的消費(fèi)量情況,2030年全球銅萃取劑市場需求量將達(dá)到2.55/3.03/3.51萬噸。利用溶質(zhì)在互不相溶的溶劑里溶解度的不同,用一種溶劑把溶質(zhì)從另一溶劑所組成的溶液里提取出來的操作方法。例如,用四氯化碳從碘水中萃取碘,就是采用萃取的方法。 萃取分離物質(zhì)的操作步驟是:把用來萃?。ㄌ崛。┤苜|(zhì)的溶劑加入到盛有溶液的分液漏斗后,立即充分振蕩,使溶質(zhì)充分轉(zhuǎn)溶到加入的溶劑中,然后靜置分液漏斗。待液體分層后,再進(jìn)行分液.如要獲得溶質(zhì),可把溶劑蒸餾除去,就能得到純凈的溶質(zhì)。利用化合物在兩種互不相溶(或微溶)的溶劑中溶解度或分配系數(shù)的不同,使化合物從一種溶劑內(nèi)轉(zhuǎn)移到另外一種溶劑中。經(jīng)過反復(fù)多次萃取,將絕大部分的化合物提取出來。萃取時如果各成分在兩相溶劑中分配系數(shù)相差越大,則分離效率越高、如果在水提取液中的有效成分是親脂性的物質(zhì),一般多用親脂性有機(jī)溶劑,如苯、氯仿或乙醚進(jìn)行兩相萃取,如果有效成分是偏于親水性的物質(zhì),在親脂性溶劑中難溶解,就需要改用弱親脂性的溶劑,例如乙酸乙酯、丁醇等。還可以在氯仿、乙醚中加入適量乙醇或甲醇以增大其親水性。提取黃酮類成分時,多用乙酸乙脂和水的兩相萃取。 萃取操作 一、調(diào)節(jié)料液pH。比如在鈷鎳冶金中,一般料液調(diào)節(jié)pH3.4-4.0. 二、萃取劑的配置,按萃取劑與有機(jī)溶劑V/V一定比例,來配置萃取劑。比如P204萃取劑,一般P204萃取劑與磺化煤油有機(jī)溶劑V/V=4:1來配置萃取劑。 三、皂化,主要對于酸性萃取劑。就是一定萃取劑與堿反應(yīng)。主要的目的是穩(wěn)定料液的pH、增強(qiáng)萃取劑萃取能力。 四、萃取金屬離子。工業(yè)一般應(yīng)用逆流萃取工藝。就是有機(jī)與水相按相反的方向流動。一般都會有萃取級數(shù)。這樣可以萃取的效率。 五、洗滌,這主要是從除雜方面考慮,把萃取順序在后的雜質(zhì)金屬離子洗滌到水相,有機(jī)金屬離子的純度。 六、水洗,主要考慮萃取分相夾帶的問題。 七、反萃。用一定的酸把金屬從有機(jī)中再次反萃到水相。萃取劑就是用于萃取的溶劑。萃取冶金工業(yè)中的金屬萃取劑是一種能通過配合化學(xué)反應(yīng)將金屬離子從水相選擇性地萃入有機(jī)相,又能通過某種化學(xué)反應(yīng)使金屬離子從有機(jī)相反萃到水相,借以達(dá)到金屬的純化與富集的有機(jī)化合物。金屬萃取劑廣泛應(yīng)用于銅、鋅、鈷鎳、貴金屬、稀土等行業(yè)的濕法冶金、廢水處理、二次資源回收等。
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