秦 晶

（開曼鋁業(yè)（三門峽）有限公司，河南 三門峽 472100）

目前，雙水萃取、物理萃取等技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用到了有色冶金行業(yè)，這些技術(shù)的發(fā)展在很大程度上促進(jìn)了有色冶金行業(yè)的發(fā)展，但這些技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中還是存在很多不足之處，需要我們對其進(jìn)行相應(yīng)的研究。如何把萃取新技術(shù)更加科學(xué)、有效地運(yùn)用到有色冶金中，是目前相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員值得思考的問題。

1 萃取新技術(shù)在有色冶金中的實(shí)際應(yīng)用

1.1 雙水萃取技術(shù)在有色冶金中的應(yīng)用

當(dāng)某些高性能高分子水溶液達(dá)到一定濃度時(shí)，會(huì)形成兩相，當(dāng)兩相較高時(shí)，就會(huì)形成兩相性質(zhì)。在雙水相體系的形成過程中，兩種聚合物之間會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的吸引力，聚合物之間會(huì)產(chǎn)生排斥作用，在一定的分子周圍會(huì)有相同的分子。平衡后形成兩相，將兩種聚合物分離為一相。當(dāng)聚合物相互排斥時(shí)，其分子量會(huì)增加，形成相互排斥的多相分子，使聚合物不相容。為了使該提取工藝在有色冶金提純中發(fā)揮更好的作用，有必要在提高有色冶金體積比的基礎(chǔ)上，對其進(jìn)行提取和提高體積比效率。該技術(shù)廣泛應(yīng)用于生物活性物質(zhì)的提取。近年來，它已被應(yīng)用于有色冶金的萃取。水溶性聚合物作為一種有色冶金新技術(shù)，在無機(jī)鹽存在下實(shí)現(xiàn)了兩相萃取。它們不僅可以提取主要的族元素和過量元素，而且可以分離純化相應(yīng)的金屬。對過量元素和稀土元素的提取分離進(jìn)行了研究，得出了相應(yīng)的結(jié)論。在實(shí)際研究中，銥與氯化亞錫反應(yīng)生成三氯化亞錫絡(luò)合物陰離子。在動(dòng)力學(xué)效率的影響下，鉑和金的差別很大。在此基礎(chǔ)上，用丙醇-氯化鈉水體系萃取分離鉑、金、銥，得到高純度的鉑、金。

1.2 離心萃取技術(shù)在有色冶金中的應(yīng)用

離心萃取技術(shù)主要對設(shè)備進(jìn)行創(chuàng)新與改造的一種技術(shù)，溶劑萃取過程中主要使用的是箱式的設(shè)備，主要包括混合澄清槽與傳統(tǒng)萃取釜、塔式設(shè)備與離心式提取器。前兩者主要是在重力場的環(huán)境下實(shí)現(xiàn)混合與分相的，但是離心式提取器則依靠的是離心立場，達(dá)到混合與分相的目的，與前兩者對比起來，離心式提取器有著比較明顯的優(yōu)勢 ：它具有良好的相分離性能、寬的操作流量比、快速的傳質(zhì)平衡和較高的傳質(zhì)效率。離心提取器是分離某些化學(xué)性質(zhì)非常相似的元素的最佳選擇。銦作為一種單一或主要的組分，在礦石中幾乎不存在，多數(shù)與鋅、鉛、銅、錫共生，性質(zhì)相似。萃取是分離、富集和回收銦的重要方法之一。常用的萃取劑是d2ehpa。對于含有銦、鐵和鋅的硫酸溶液，銦和鐵的分配比都較大，并且投料液中鐵的含量往往是銦的幾倍甚至幾百倍。用常規(guī)的“平衡萃取法”分離銦和鐵是困難的。然而，銦的傳質(zhì)速率比鐵快得多。因此，非平衡萃取可用于分離銦和鐵。對于“平衡萃取”過程中難以分離的兩種物質(zhì)，只要處于“平衡萃取”過程中，其分配比接近或分離系數(shù)接近1。由于傳質(zhì)速率存在較大差異，采用“非平衡萃取”方法可以獲得較好的分離效果。

1.3 物理萃取技術(shù)在有色冶金中的應(yīng)用

物理萃取主要的組成部分就是微波、電磁波、電場與超聲波所組成的，這些方法最直接的特點(diǎn)就是可以有效地縮短提取時(shí)間，并且使生產(chǎn)效率得到很大程度地提升，其生產(chǎn)的過程也是沒有任何污染的。物理萃取新技術(shù)是目前有色冶金的一種新技術(shù)，因?yàn)槠涿黠@的優(yōu)勢而得到整個(gè)冶金行業(yè)的大力支持與青睞，并被廣泛地運(yùn)用到了目前的有色冶金應(yīng)用中。

微波技術(shù)作為一種電磁波，不僅具有波動(dòng)和熱的特性，而且具有高頻和非熱的特性。由于介質(zhì)的介電常數(shù)不同，微波能量吸收和熱能的程度也不同。利用微波技術(shù)提取有色金屬的過程中，需要進(jìn)行選擇性加熱，才能有效地分離有色金屬體系與基體。電場能有效地提高萃取設(shè)備的效率，將萃取能耗降低到最低水平，加強(qiáng)系數(shù)和兩相的分散澄清，使得分離效率大幅度提升。在實(shí)際的銅萃取實(shí)驗(yàn)中，直流電功率為4kw，電極間距為5cm，可以把萃取的效果提升到212倍。事實(shí)上，電磁是一種具有特殊能量的場，它可以在物質(zhì)中起作用，改變物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)，進(jìn)而使得物質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化。磁場處理后，抗磁材料的分子勢壘和粘聚力降低，宏觀物理性質(zhì)發(fā)生改變。電磁技術(shù)在有色冶金中的應(yīng)用主要是用來提取銅。萃取時(shí)，可先對稀土液進(jìn)行相應(yīng)處理，再進(jìn)行萃取。此方法可以改變稀土的兩相分布比，磁化可以提高稀土元素的分離系數(shù)。超聲波提取技術(shù)主要來源于超聲波，其機(jī)械和熱效應(yīng)對提取源有一個(gè)影響。明確的效果。目前，超聲波提取技術(shù)作為一種新技術(shù)，已在有色冶金領(lǐng)域得到應(yīng)用。它的實(shí)際應(yīng)用不僅可以提高有色冶金的產(chǎn)量，而且可以節(jié)約液體成本。在提取鎳時(shí)，選擇合適的萃取劑、波速和功率，用這個(gè)該方法提取率為原方法的4倍，兩相的接觸面積也增加。

1.4 泡沫浮選萃取技術(shù)在有色冶金中的應(yīng)用

泡沫分離是基于表面吸附原理，借助鼓泡作用，將水溶液中的表面活性物質(zhì)聚集在氣液界面上。氣泡浮至溶液體頂部形成泡沫層，將泡沫與液相分離，達(dá)到濃縮表面活性劑（泡沫層）和凈化液相的目的。泡沫浮選萃取結(jié)合了溶劑萃取和泡沫浮選的有機(jī)特性。同時(shí)，表面活性劑和金屬萃取劑作為浮選萃取劑的有機(jī)物在廢水的選擇性分離和回收方面得到了很好的分離效果。

最終結(jié)果表明以皂化環(huán)烷酸為浮選萃取劑，采用兩段浮選法可完全去除鋅離子，剩余廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。最終確定了通過泡沫浮沉法進(jìn)行銅、鋅的回收，以此制備硫酸鐵與純銅等產(chǎn)品。

1.5 膜萃取技術(shù)在有色冶金中的應(yīng)用

膜萃取技術(shù)相比較于加壓溶劑萃取、微波萃取以及超臨界流體萃取等傳統(tǒng)萃取技術(shù)來講，其具有獨(dú)特的優(yōu)勢并在實(shí)際應(yīng)用中顯示了很好的發(fā)展前景。膜萃取技術(shù)是依托非孔膜技術(shù)發(fā)展起來的一種樣品前處理方法，也是通過膜過程和液液萃取過程相結(jié)合的一種新的分離技術(shù)。膜萃取過程和傳統(tǒng)萃取過程中的傳質(zhì)、反萃取過程基本一樣，故又稱做微孔膜液液萃取，但與傳統(tǒng)的液液萃取過程也有所不同，膜萃取技術(shù)在傳質(zhì)過程中是分離物料液相和溶劑相的微孔膜表面進(jìn)行的，也就是在有相溶劑和水溶液相接觸的固定界面層上完成的，因此，又叫做固定界面層膜萃取技術(shù)，簡稱膜基溶劑萃取或膜萃取。經(jīng)大量試驗(yàn)表明，膜萃取的方法可以大大減少溶劑的夾帶損失，幾十年來，我國的科技研究者們也圍繞中空纖維膜萃取器的傳質(zhì)性能，高分子浸潤性及溶脹等對膜萃取的影響進(jìn)行了大量的研究并取得了十分有益的進(jìn)展。

膜萃取在工業(yè)分離中的主要運(yùn)用于金屬方面的萃取，但在有機(jī)物及農(nóng)藥萃取方面也有很多成功的應(yīng)用案例。膜萃取是一種推廣前景很廣泛的新型分離技術(shù)，但膜萃取過程在有色冶金行業(yè)的應(yīng)用基礎(chǔ)研究仍有待進(jìn)一步探索，特別要針對膜萃取過程的特點(diǎn)，在實(shí)際工業(yè)中進(jìn)行應(yīng)用。主要原因?yàn)樵谀ぽ腿∵^程中可能會(huì)發(fā)生水相互滲透、膜的溶漲等問題，所以會(huì)直接影響到膜裝置的壽命，這也是影響膜萃取技術(shù)在有色冶金行業(yè)工業(yè)化推廣的難點(diǎn)所在。

2 結(jié)語

綜上所述，萃取技術(shù)因?yàn)槠浞蛛x效果好、可供選擇多的特點(diǎn)，已經(jīng)被有色冶金行業(yè)廣泛推廣應(yīng)用。但是社會(huì)的不斷發(fā)展，我國經(jīng)濟(jì)與科技水平都在不斷地進(jìn)步，原有的萃取技術(shù)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代冶金行業(yè)的需求。因此，相關(guān)部門與人員要加強(qiáng)對萃取技術(shù)的研究力度，目前我國的雙水萃取技術(shù)、物理萃取技術(shù)和離心萃取等技術(shù)已經(jīng)逐漸地運(yùn)用開來并取得很好的效果。但是在未來的發(fā)展中，有色冶金行業(yè)對萃取技術(shù)的需求一定會(huì)越來越高，為了進(jìn)一步滿足有色冶金行業(yè)的需求，我們還需要對萃取新技術(shù)進(jìn)行不斷地摸索與研究。