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。
金属萃取剂行业企业通过不断的技术创新,积极改进产品的化学合成工艺,使合成过程更稳定、,提高收成率的同时了产品质量。以金属萃取剂为例,通过原材料及助剂的甄选、生产工艺流程的设计以及生产设备的运用,缩短化学合成时间、提高生产效率,同时,化学合成的半成品空间结构也更加稳定,有利于终产品对金属矿石的萃取。酸雾抑制剂和矿物浮选剂也是利用的合成技术形成稳定的空间结果,进而提高产品的使用性能。
利用化合物在两种互不相溶(或微溶)的溶剂中溶解度或分配系数的不同,使化合物从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中。经过反复多次萃取,将绝大部分的化合物提取出来。萃取时如果各成分在两相溶剂中分配系数相差越大,则分离效率越高、如果在水提取液中的有效成分是亲脂性的物质,一般多用亲脂性有机溶剂,如苯、氯仿或乙醚进行两相萃取,如果有效成分是偏于亲水性的物质,在亲脂性溶剂中难溶解,就需要改用弱亲脂性的溶剂,例如乙酸乙酯、丁醇等。还可以在氯仿、乙醚中加入适量乙醇或甲醇以增大其亲水性。提取黄酮类成分时,多用乙酸乙脂和水的两相萃取。
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。
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。
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