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。
铜萃取剂消费量
2021年精铜消费量约为2482万吨,预计2030年铜需求量将增至3990万吨,预测期间CAGR为5.41%,由CAGR算出预测区间每年精铜消费量情况。再根据近年湿法冶铜占比,对湿法铜占比的变化趋势做出悲观、中性、乐观三种假设,后,据统计,生产单吨湿法铜平均消耗4kg铜萃取剂,测算出三种假设下铜萃取剂的消费量情况,2030年全球铜萃取剂市场需求量将达到2.55/3.03/3.51万吨。
萃取操作
一、调节料液pH。比如在钴镍冶金中,一般料液调节pH3.4-4.0.
二、萃取剂的配置,按萃取剂与有机溶剂V/V一定比例,来配置萃取剂。比如P204萃取剂,一般P204萃取剂与磺化煤油有机溶剂V/V=4:1来配置萃取剂。
三、皂化,主要对于酸性萃取剂。就是一定萃取剂与碱反应。主要的目的是稳定料液的pH、增强萃取剂萃取能力。
四、萃取金属离子。工业一般应用逆流萃取工艺。就是有机与水相按相反的方向流动。一般都会有萃取级数。这样可以萃取的效率。
五、洗涤,这主要是从除杂方面考虑,把萃取顺序在后的杂质金属离子洗涤到水相,有机金属离子的纯度。
六、水洗,主要考虑萃取分相夹带的问题。
七、反萃。用一定的酸把金属从有机中再次反萃到水相。
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。
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