萃取過程中第三相產生的原因及解決辦法

楊維俊

（新疆新鑫礦業股份有限公司阜康冶煉廠阜康831500）

萃取過程中第三相產生的原因及解決辦法

楊維俊

（新疆新鑫礦業股份有限公司阜康冶煉廠阜康831500）

在萃取過程中由于多種原因造成第三相的產生，由于第三相的產生,使生產過程難以控制，技術指標無法達到，增加了有機的消耗量，使生產成本升高。

萃取第三相解決辦法

萃取方法是目前濕法冶金應用比較廣泛的一種方法，具有分離效率高、生產能力大、分離效果好、回收率高、試劑消耗少、設備簡單且生產過程易于實現自動化與連續化等優點。與精煉法及火法冶煉相比，萃取法是在常溫常壓下進行，除設備簡單外，能耗也低得多，正是基于上述原因，在濕法冶金中萃取法的研究與應用不斷得到了擴展。

1 萃取冶金的原理

萃取冶金有溶劑萃取、礦漿萃取等。在這主要探討溶劑萃取。溶劑萃取是利用物質由一個液相轉移到另一個液相實現分離的。無機物萃取時，其中一個液相是水相，另一個是與水相基本上不相互溶的有機相。當兩相接觸時，水相中被分離的物質部分或幾乎全部轉移到有機相。

2 萃取體系組成

萃取體系是由有機相和水相組成。

有機相：萃取劑（與被萃物有化學結合）、稀釋劑（與被萃物沒有化學結合）；

水相：無機鹽（被萃取的物質及雜質等）。

（1）溶劑萃取法提取或分離金屬，通常包括萃取、洗滌、反萃3個主要階段。

萃取：將含有被萃物的水溶液與有機相接觸，使萃取劑與被萃物作用，生成萃合物進入有機相。萃取分離后的有機叫萃取液，萃取分離后的水相叫萃余液。

洗滌：用某種水溶液與萃取液充分接觸，使進入有機相的雜質回到水相的過程。這種只洗萃取液中的雜質又不使萃取物分離出來的水溶液叫做洗滌液。

反萃：用適當的水溶液與萃取液充分接觸，使被萃取物重新從有機相轉入水相的過程叫反萃，所用的水溶液叫反萃劑。

3 第三相的產生造成的危害

在生產過程中由于第三相形成以后，在澄清槽中占據大量空間，使有機相和水相澄清時間縮短，水相和有機相不能得到有效分離，水相夾帶有機相增加，相的夾帶無論對萃取技術指標或經濟指標都有很大的影響。水相夾帶有機是造成有機相損失的主要原因，它往往占總有機損失（不包括機械損失）的70%。而且給后續電解生產帶來很大的麻煩。有機相夾帶水相，在以下兩種情形都會惡化萃取結果。夾帶料液會污染被分離金屬溶液的純度；夾帶反萃劑混入料液會改變料液的pH值，從而使金屬萃取率下降。

4 第三相的產生及解決辦法

在萃取過程中，有時在有機相和水相之間生成一個新相，稱作第三相，第三相的密度介于水相與有機相之間，是透明清亮的實體，它與界面生成的乳化層有著明顯的區別。第三相的生成有以下幾種情況：

（1）萃和物溶解度小生成的第三相。由于在溶劑萃取中生成的萃合物在有機相中的溶解度不夠大，超過了飽和狀態，因而它就會從有機相中析出，而生成第三相。而且第三相的形成取決于平衡水溶液的酸度與被萃取物質的含量。這說明了萃合物的溶解度是生成第三相與否的主要影響因素。

解決辦法：降低萃合物在有機中的濃度。

（2）兩種不同萃合物生成的第三相。在有機相中含有兩種不同的萃合物—離子締合體，也是生成第三相的原因之一。因為兩種不同的萃合物在有機溶劑中溶劑作用不同，會各自形成有機相，這樣就使有機相形成了兩層。如果有機相含有兩種不同萃合物生成第三相時。

解決辦法：可通過提高某一萃合物的濃度，使其形成的有機占有優勢而使第三相消失。

（3）萃取劑溶解度小生成的第三相。萃取劑本身在有機中溶解度不大時，往往會生成第三相。

解決辦法：采取溶解度較大的有機溶劑，使萃取劑能夠充分溶解。

（4）如果料液中含有懸浮物，懸浮物使有機受到污染，也能夠產生第三相。

解決辦法：嚴格控制料液的懸浮物，使用干凈的料液。

在任何溶劑萃取中溫度都是較為重要的控制參數，溫度過高會造成有機的大量揮發，使成本增加，同時造成工作環境惡劣。溫度過低，會造成有機粘度增加，也容易生成第三相。通過控制合適的溫度提高兩相互溶。避免生成第三相。

5 結束語

在實際生產過程中，有時可能會是幾種因素導致第三相的產生，這就需要對現場情況進行仔細分析，對癥下藥，方能解決問題。

[1]馬榮駿.溶劑萃取在濕法冶金中的應用.北京：冶金工業出版社，1979.

收稿：2014-03-03