第十二节　萃取

萃取时溶剂的选择是萃取操作的关键，萃取剂的性质决定了萃取过程的危险性大小和特点。萃取剂的选择性、物理性质（密度、界面张力、黏度）、化学性质（稳定性、热稳定性和抗氧化稳定性）、萃取剂回收的难易和萃取的安全问题（毒性、易燃性、易爆性）是选择萃取剂时需要特别考虑的问题。工业生产中所采用的萃取流程有多种，主要有单级和多级之分。

萃取设备的主要性能是为两液相提供充分混合与充分分离的条件，使用两相之间具有很大的接触面积中，这种界面通常是将一种液相分散在另一种液相中所形成的，两相流体在萃取设备内以逆流流动方式进行操作。萃取的设备有填料萃取塔、筛板萃取塔、转盘萃取塔、往复振动筛板塔和脉冲萃取塔等。

萃取剂就是用于萃取的溶剂。两种液体互不相溶，需要萃取的物质在两相液体中溶解度差别很大的时候可以进行萃取。如四氯化碳加溴水，溴单质就会从水中溶解入四氯化碳。

一、选用的萃取剂的原则

（1）和原溶液中的溶剂互不相溶；

（2）对溶质的溶解度要远大于原溶剂；

（3）易于挥发；

（4）萃取剂不能与原溶液的溶剂反应。

常用的萃取剂：苯、四氯化碳、酒精、煤油、自馏汽油、己烷、环己烷等。不要忘记，水是最廉价、最易得的萃取剂。

以上的萃取剂主要为物理萃取剂，在目前工业生产中，特别是冶金工业中，大量使用的是化学萃取剂，它广泛应用于除杂净化、分离、产品制备等过程中。

危险化学品生产中的萃取剂，大多溶解于有机溶剂，常见的有机溶剂是磺化煤油。因为它廉价易得，并且对萃取剂有协萃作用，因为里面含有少量的芳香烃，溶于有机溶剂后，可提高萃取剂的萃取能力、增强其金属萃合物的溶解性、降低黏度，降低其挥发性能、降低其在水中的溶解性。

萃取剂主要在有色金属湿法冶金行业应用广泛，比如铜、锌、钴、镍、镉、金、银、铂系金属、稀土等行业。

二、萃取剂的应用

萃取与其他分离溶液组分的方法相比，优点在于常温操作，节省能源，不涉及固体、气体，操作方便。萃取在如下几种情况下应用，通常是有利的。

（1）料液各组分的沸点相近，甚至形成共沸物，为精馏所不易奏效的场合，如石油馏分中烷烃与芳烃的分离，煤焦油的脱酚。

（2）低浓度高沸组分的分离，用精馏能耗很大，如稀醋酸的脱水。

（3）多种离子的分离，如矿物浸取液的分离和净制，若加入化学品作分部沉淀，不但分离质量差，又有过滤操作，损耗也大。

（4）不稳定物质（如热敏性物质）的分离，如从发酵液抽取青霉素。萃取的应用目前仍在发展中，元素周期表中绝大多数的元素，都可以用萃取法提取和分离。萃取剂的选择和研制、工艺和操作条件的确定以及流程和设备的设计计算，都是开发萃取操作的课题。

三、萃取的操作

（1）调节料液pH值　如在钴镍冶金中，一般料液pH值调节为3.4～4.0。

（2）萃取剂的配制　按萃取剂与有机溶剂的一定比例（体积比）来配制萃取剂。如P204萃取剂，一般以P204萃取剂与磺化煤油有机溶剂体积比4∶1来配制萃取剂。

（3）萃取金属离子　工业一般应用逆流萃取工艺，也就是有机相与水相按相反的方向流动。这样可以保证萃取的收率。

（4）洗涤　这主要是从除杂方面考虑，把萃取顺序在后的金属离子洗涤到水相，保证有机金属离子的纯度。

（5）水洗　主要考虑萃取分相夹带的问题。

（6）反萃　用一定的酸、碱或盐溶液把金属从有机相中再次转移到水相中。皂化不能中和pH值。