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第五章 湿法冶金技术应用研究

第二节 离子液体在湿法冶金浸出和电沉积中的应用进展

一、湿法冶金浸出

随着电子、交通、石油化工等行业的快速发展，金属消耗量不断增加，由此
带来的金属资源枯竭问题也日益严重。从低品位原料中高效地提纯回收金属成为
了人们追求的目标。湿法冶金浸出是提取金属过程中最为常用的方法之一。利用

酸、碱、盐等无机水溶液进行金属回收的冶金工艺相对常见，但该工艺对金属往
往表现出较差的选择性，且浸出过程中存在废水循环利用困难、能耗高、溶剂消
耗量大、环境污染大及对设备腐蚀性很强等问题。为缓解现有金属提取技术产生
的环境和能源问题，开发新型、对环境友好、低能耗且操作简便的冶金方法迫在
眉睫。离子液体的出现为实现这一目标提供了可能性。离子液体可以溶解大部分

的有机物、无机物、聚合物，且溶解度较大，体现出很高的应用价值。目前，离
子液体已被引入到多种金属的溶解浸出过程中，成为传统湿法冶金介质的良好替
代品。

（一）金属及其氧化物的溶解和提取
离子液体作为一种节能环保的绿色溶剂，具有很多传统溶剂所不具备的优势，
如对金属选择性高、可循环使用及对设备腐蚀性小等。在冶金浸出过程中，金属
氧化物（metal oxides，MOs）的溶解是大多数金属加工的核心步骤，也是金属提
取、资源回收的关键。虽然金属氧化物不易溶解，但是离子液体具有很强的溶解

能力。大多数金属、金属离子和金属氧化物可以在单一离子液体或适当的离子液
体组合中溶解和提取，因此，离子液体是环保且可持续提取有价金属、实现冶金
资源综合回收利用的良好浸出介质。
1998 年 Behl 等报道了铝（Al）在室温条件下会溶解于 1- 乙基 -3- 甲基咪唑 -

双三氟甲磺酰亚胺盐（[EMIm]Tf 2 N），人们逐渐认识到采用离子液体作为溶剂
去溶解浸出金属及其氧化物是可行的，并由此开展了一系列的研究工作。金属及
其氧化物的溶解度与离子液体种类及组成物质比例有关，大部分金属及其氧化物
能够在离子液体中溶解，而不同阴阳离子结构组成的离子液体可以选择性溶解不

同的金属。铜（Cu）、Al、铂（Pt）和钛（Ti）等大部分金属可溶解于含氯化物
的离子液体中，其中氯离子作为很好的配位体来溶解金属，形成的金属配合物取

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