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。
萃取的機(jī)理既有物理的溶解作用,又有化學(xué)的配合作用,是一個(gè)復(fù)雜的物理溶解過程 。一般而言,萃取那些簡單的不帶電荷的共價(jià)分子時(shí)為物理溶解過程。但在大多數(shù)情況下,被萃取物與有機(jī)相中一種或多種組分發(fā)生化學(xué)變化,生成新的化學(xué)物種后被萃入有機(jī)相,這便屬于化學(xué)過程。按照萃取機(jī)理的不同,可分為五種類型:
(1)簡單分子萃?。罕惠徒M分在兩相中均以中性分子存在,與溶劑不產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),只是以簡單分子形式在兩相進(jìn)行物理分配。
(2)中性配合萃?。罕惠腿〗M分與萃取劑都是中性分子,他們結(jié)合生成中性配合物進(jìn)入有機(jī)相,可以把生成的中性配合物看成溶劑化物,故這種類型的萃取又可稱為溶劑化萃取。
(3)酸性配合萃?。核嘀械慕饘匐x子以陽離子或能離解為陽離子的配合離子狀態(tài)存在,與酸性萃取劑形成不含親水基團(tuán)的中性配合物進(jìn)入有機(jī)相。
(4)離子締合萃取:水相中的金屬離子以配陰離子(或陽離子)與含氧或含氮的萃取劑以離子締合的方式形成萃合物進(jìn)入有機(jī)相。
(5)協(xié)同萃?。涸谳腿r(shí),使用兩種以上的萃取劑相混合,萃取水相中的被萃物生成油溶性更大的協(xié)萃物進(jìn)入到有機(jī)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。
3年
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