萃取过程中第三相产生的原因及解决办法

杨维俊

（新疆新鑫矿业股份有限公司阜康冶炼厂阜康831500）

萃取过程中第三相产生的原因及解决办法

杨维俊

（新疆新鑫矿业股份有限公司阜康冶炼厂阜康831500）

在萃取过程中由于多种原因造成第三相的产生，由于第三相的产生,使生产过程难以控制，技术指标无法达到，增加了有机的消耗量，使生产成本升高。

萃取第三相解决办法

萃取方法是目前湿法冶金应用比较广泛的一种方法，具有分离效率高、生产能力大、分离效果好、回收率高、试剂消耗少、设备简单且生产过程易于实现自动化与连续化等优点。与精炼法及火法冶炼相比，萃取法是在常温常压下进行，除设备简单外，能耗也低得多，正是基于上述原因，在湿法冶金中萃取法的研究与应用不断得到了扩展。

1 萃取冶金的原理

萃取冶金有溶剂萃取、矿浆萃取等。在这主要探讨溶剂萃取。溶剂萃取是利用物质由一个液相转移到另一个液相实现分离的。无机物萃取时，其中一个液相是水相，另一个是与水相基本上不相互溶的有机相。当两相接触时，水相中被分离的物质部分或几乎全部转移到有机相。

2 萃取体系组成

萃取体系是由有机相和水相组成。

有机相：萃取剂（与被萃物有化学结合）、稀释剂（与被萃物没有化学结合）；

水相：无机盐（被萃取的物质及杂质等）。

（1）溶剂萃取法提取或分离金属，通常包括萃取、洗涤、反萃3个主要阶段。

萃取：将含有被萃物的水溶液与有机相接触，使萃取剂与被萃物作用，生成萃合物进入有机相。萃取分离后的有机叫萃取液，萃取分离后的水相叫萃余液。

洗涤：用某种水溶液与萃取液充分接触，使进入有机相的杂质回到水相的过程。这种只洗萃取液中的杂质又不使萃取物分离出来的水溶液叫做洗涤液。

反萃：用适当的水溶液与萃取液充分接触，使被萃取物重新从有机相转入水相的过程叫反萃，所用的水溶液叫反萃剂。

3 第三相的产生造成的危害

在生产过程中由于第三相形成以后，在澄清槽中占据大量空间，使有机相和水相澄清时间缩短，水相和有机相不能得到有效分离，水相夹带有机相增加，相的夹带无论对萃取技术指标或经济指标都有很大的影响。水相夹带有机是造成有机相损失的主要原因，它往往占总有机损失（不包括机械损失）的70%。而且给后续电解生产带来很大的麻烦。有机相夹带水相，在以下两种情形都会恶化萃取结果。夹带料液会污染被分离金属溶液的纯度；夹带反萃剂混入料液会改变料液的pH值，从而使金属萃取率下降。

4 第三相的产生及解决办法

在萃取过程中，有时在有机相和水相之间生成一个新相，称作第三相，第三相的密度介于水相与有机相之间，是透明清亮的实体，它与界面生成的乳化层有着明显的区别。第三相的生成有以下几种情况：

（1）萃和物溶解度小生成的第三相。由于在溶剂萃取中生成的萃合物在有机相中的溶解度不够大，超过了饱和状态，因而它就会从有机相中析出，而生成第三相。而且第三相的形成取决于平衡水溶液的酸度与被萃取物质的含量。这说明了萃合物的溶解度是生成第三相与否的主要影响因素。

解决办法：降低萃合物在有机中的浓度。

（2）两种不同萃合物生成的第三相。在有机相中含有两种不同的萃合物—离子缔合体，也是生成第三相的原因之一。因为两种不同的萃合物在有机溶剂中溶剂作用不同，会各自形成有机相，这样就使有机相形成了两层。如果有机相含有两种不同萃合物生成第三相时。

解决办法：可通过提高某一萃合物的浓度，使其形成的有机占有优势而使第三相消失。

（3）萃取剂溶解度小生成的第三相。萃取剂本身在有机中溶解度不大时，往往会生成第三相。

解决办法：采取溶解度较大的有机溶剂，使萃取剂能够充分溶解。

（4）如果料液中含有悬浮物，悬浮物使有机受到污染，也能够产生第三相。

解决办法：严格控制料液的悬浮物，使用干净的料液。

在任何溶剂萃取中温度都是较为重要的控制参数，温度过高会造成有机的大量挥发，使成本增加，同时造成工作环境恶劣。温度过低，会造成有机粘度增加，也容易生成第三相。通过控制合适的温度提高两相互溶。避免生成第三相。

5 结束语

在实际生产过程中，有时可能会是几种因素导致第三相的产生，这就需要对现场情况进行仔细分析，对症下药，方能解决问题。

[1]马荣骏.溶剂萃取在湿法冶金中的应用.北京：冶金工业出版社，1979.

收稿：2014-03-03