Page 163 - 化工工艺理论及技术

第五章 湿法冶金技术应用研究

一、油相组成及形成原因

溶剂萃取过程中，水相夹带的油常以悬浮、分散、乳化及溶解状态存在：悬
浮状态的油粒径通常大于 100μm，会迅速聚结，容易与水相分离；分散状态的油

粒径介于 10~100μm 之间，分散于水相中，需要放置较长时间才会聚结；乳化状
态的油粒径小于 10μm，介于 0.1~2μm 之间，稳定性强，油水分离比较困难；溶
解状态的油则通常以大分子状态通过化学溶解方式分散在水相中，一般的方法无

法去除。
溶剂萃取水相中的油相组分更加复杂，水相夹带的油不是单纯的萃取剂油相
残留，而是含有多种萃合物的复杂有机成分，所以萃取体系除油需要从油相的组
成着手进行研究。
湿法冶金中常用的萃取剂按酸碱性可分为酸性、碱性及中性萃取剂。对于

Cu、Zn、Ni、Co 等重金属通常采用酸性溶液浸出，料液中金属以阳离子形式存在，
所以常用酸性萃取剂萃取，如金川公司萃取净化硫酸镍溶液的工艺中，采用的
是 P204 萃取剂萃取镍。稀散金属的萃取根据浸出液的性质不同采用相应的酸性

萃取剂、中性萃取剂或碱性胺类萃取剂，如在萃取分离锆与铪时，会采用中性磷
类萃取剂 TPB。贵金属萃取通常采用中性萃取剂或碱性萃取剂，如采用 Cyanex
301 和 Cyanex 302 萃取银，采用季铵盐 Aliquat336 从氰化物中萃取金。稀土金属
主要采用酸浸出，所以常用 P507、Cyanex 272 等酸性萃取剂萃取。钨、钼、铼
则采用 N263、Aliquat336 和 TOMAC 等碱性萃取剂萃取。

在酸性萃取体系中，酸性磷类萃取剂、螯合类萃取剂和羧酸型萃取剂的萃取
都是通过萃取剂中活性基团上的阳离子与料液中的金属阳离子发生交换实现的，
萃合物为含金属阳离子的萃取剂大分子。萃取体系水相中夹带的油相的主要成分

是未萃取的萃取剂分子、稀释剂、极性改性剂及萃合物。萃取剂在长期使用后会
存在一定程度的降解，所以水相夹带的油相组分中还有微量的长碳链有机物分子。
其中，酸性磷类萃取剂的功能基团是以 P 为中心原子的基团，按路易斯酸碱理论
属于硬酸，而 H 2 O 属于硬碱，二者具有一定亲和力，容易形成配合物，所以萃
取剂具有一定的亲水性。该体系中的溶解油含量不容忽视。

中性萃取剂的萃合物都以中性分子形式与萃取剂结合。萃取过程是金属阳离
子与配体阴离子生成配合物大分子，再与萃取剂分子结合生成萃合物。该萃取体
系中夹带的油相中所含的是配合物大分子、萃取剂、少量稀释剂及改性剂。

·149·