金屬萃取劑是濕法冶金的核心化學反應(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。
銅萃取劑消費量
2021年精銅消費量約為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)下銅萃取劑的消費量情況,2030年全球銅萃取劑市場需求量將達到2.55/3.03/3.51萬噸。
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溶劑,如苯、氯仿或乙醚進行兩相萃取,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。
一個萃取體系由有機相即有機溶液和水相即水溶液組成,在同一萃取體系中,兩相互不相溶或基本不相溶。有機通常由萃取劑和稀釋劑組成,水相通常是含有一種或多種被提取或分離的金屬水溶液,被萃物從有機轉(zhuǎn)移到水溶液的過程稱為反萃取。萃取是在萃取設(shè)備中進行的,按水相料液是否含有固體懸浮物分為清液萃取和礦漿萃??;按兩種以上萃取劑在萃取過程中的作用,分為協(xié)同萃取和反協(xié)同萃取。主要參數(shù)有相比、分配比、分離系數(shù)、萃取率。
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中再次反萃到水相。
從自然界中獲取金屬單質(zhì)的過程稱為金屬的提煉。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程。
所屬分類:石油產(chǎn)品/石油化工基礎(chǔ)原料
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