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(guò)程 。一般而言,萃取那些簡(jiǎn)單的不帶電荷的共價(jià)分子時(shí)為物理溶解過(guò)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(guò)程。按照萃取機(jī)理的不同,可分為五種類型:
(1)簡(jiǎn)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(jiǎn)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)酸性配合萃取:水相中的金屬離子以陽(yáng)離子或能離解為陽(yáng)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?。核嘀械慕饘匐x子以配陰離子(或陽(yáng)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(lái)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(lái)配置萃取劑。
三、皂化,主要對(duì)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(dòng)。一般都會(huì)有萃取級(jí)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(wèn)題。
七、反萃。用一定的酸把金屬?gòu)挠袡C(jī)中再次反萃到水相。
從自然界中獲取金屬單質(zhì)的過(guò)程稱為金屬的提煉。金屬的提煉有火法和濕法
兩大類?;鸱ㄒ睙捰址Q干式冶金,是把礦石和必要的添加物一起在爐中加熱至高
溫熔化,發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從而分離出粗金屬,然后再將粗金屬精煉的方法。濕法
冶練是用酸、堿、鹽類的水溶液,以化學(xué)方法從礦石中提取所需金屬組分,然后
用水溶液電解等各種方法制取金屬的過(guò)程。