金属萃取剂是湿法冶金的核心化学反应助剂,可广泛应用于铜、钴、镍、锂等各类金属的萃取提纯,全球产量大五种金属中只有铜主要生产路线是用湿法冶金萃取得到,因此铜萃取剂是使用量大、运用广泛的金属萃取剂,其余钴、镍、锂等金属则是新能源电池主要金属成分。
利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同,用一种溶剂把溶质从另一溶剂所组成的溶液里提取出来的操作方法。例如,用四氯化碳从碘水中萃取碘,就是采用萃取的方法。
萃取分离物质的操作步骤是:把用来萃取(提取)溶质的溶剂加入到盛有溶液的分液漏斗后,立即充分振荡,使溶质充分转溶到加入的溶剂中,然后静置分液漏斗。待液体分层后,再进行分液.如要获得溶质,可把溶剂蒸馏除去,就能得到纯净的溶质。
作为一种分离技术,萃取的工艺流程是由萃取、洗涤、反萃取三个基本步骤构成一个完整的萃取循环过程。当有机相和水相充分接触时,水相中的某些金属便会选择性的转移到有机相,金属的这种转移过程称作萃取。萃取达到平衡经静置分层后,这时的水相称为萃余液,而含有某种或某些金属的有机相称为负载有机相。负载有机相经反萃取使某种被萃入有机相的金属转入水溶液。然后从这种反萃取液中回收其他金属,从而达到金属的分离或富集的目的。反萃后不含或少含金属的有机相称为再生有机相,返回萃取用。有时在反萃取之前要用洗涤剂从负载有机相中洗去某种金属或杂质。在萃取流程操作中实现:(1)使水相与有机相进行充分接触;(2)使有机相与水相分离;(3)负载有机相进行反萃取,再生有机相循环使用。
从自然界中获取金属单质的过程称为金属的提炼。金属的提炼有火法和湿法
两大类。火法冶炼又称干式冶金,是把矿石和必要的添加物一起在炉中加热至高
温熔化,发生化学反应,从而分离出粗金属,然后再将粗金属精炼的方法。湿法
冶练是用酸、碱、盐类的水溶液,以化学方法从矿石中提取所需金属组分,然后
用水溶液电解等各种方法制取金属的过程。
萃取是指从固体或液体混合物中提取出所需要的化合物。萃取一般分固液萃取和液液萃取两种方式,固液萃取也叫浸取,是用溶剂分离固体混合物中的组分,如用水浸取甜菜中的糖类,用酒精浸取黄豆中的豆油以提高油产量都属于固液萃取。液液萃取又称溶剂萃取,也叫抽提,是利用物质在两种互不相溶(或微溶)的溶剂中溶解度或分配系数不同,使溶质物质从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中的方法。
萃取剂就是用于萃取的溶剂。萃取冶金工业中的金属萃取剂是一种能通过配合化学反应将金属离子从水相选择性地萃入有机相,又能通过某种化学反应使金属离子从有机相反萃到水相,借以达到金属的纯化与富集的有机化合物。金属萃取剂广泛应用于铜、锌、钴镍、贵金属、稀土等行业的湿法冶金、废水处理、二次资源回收等。