铜萃取中相夹带的产生及控制

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1、铜萃取中相夹带的产生及控制王朝华，邹潜，徐志刚，汤启明，李建（重庆浩康集体金属萃取工程技术研究中心重庆401121）摘要：介绍了铜萃取过程小夹带产住的原因，并提出了控制夹带的方法和措施。关键词：萃取；铜萃取；夹带；湿法冶金TheMeasuresofDecreasingEntrainmentofSolventExtractionofCopperWangChao-hua,ZOUQian,XUZhi-gang,TANGQi-ming,LiJian(KopperChemicalIndustryCo.,Ltd

2、.Chongqing401121,China)Abstract:Thefactorsofdecreasingentrainmentinthesolventextractionofcopperwereintroduced.Andsolventextractionentrainmentcontrolmeasuresandstrategieswerediscussed.Keyword:extraction;extractionofcopper;entrainment;hydrometallurgy溶剂举取

3、在铜湿法冶金中得到广泛应用。萃収指标的好坏点接影响到铜产品质量和工厂经济效益。夹带控制是萃取指标控制的重要内容。夹带包括有机和夹带的水相和水相夹带的冇机相。国内很多工厂因夹带问题不能很好解决,影响了产品质虽:和经济效益，同时给生产带來诸多不利影响。影响夹带的因索很多，有乳化原因引起的，有机相降解引起的，貝体乂涉及到料液特性、萃取工艺、萃取设备、萃取操作以及有机相组成等方面，因此，控制夹带需要全盘、系统地加以考虑。本文将夹带产生的原因进行分类敘述，并探讨相应的控制措施。乳化液是一个多相体系,一-般是分

4、散相以细小而稳定的液滴均匀地分布于连续相中所形成的溶液。乳化液滴的直径一般人于0.1Uo萃取中的乳化液冇水包油型和油包水型。乳化是引起夹带的主要因素。因乳化液较稳定，需要长时间澄清分相或采取其它辅助方法才能有效消除，因此，若在混合时发生了乳化，经萃取澄清槽的澄清过程是很难消除乳化的，因而流出的水相或冇机相将产生大量相夹带。1.1乳化形成的原因及对策1.1.1料液成分料液若含有SiO2>Ca、Mg、Fe、Al、Cr、Mn、固体微粒等成分会对萃取过程和分相产牛不利影响。它们能稳定水包汕型乳化液，使乳化液

5、长吋间稳定存在⑴。它们稳定乳化液的机理是:它们与有机相小液滴小的活性成分相互作用而吸附于有机相小液滴表面，形成固体界面膜⑵，这些物质形成的固体界面膜是亲水的，因而在固体界面膜外用形成一层定域化水膜，进而阻碍有机相小液滴的凝并，此外，固体界面膜能显著降低有机相小液滴的表面张力°4】，这就降低了小液滴凝并的推动力，使得乳化液更加稳定。这种乳化液的结构如图1所示。其中以SiCh或硅酸盐对水包汕型乳化的稳定作用最显箸，当料液SiO2含虽高时,有机相将夹带人最水相，严重时可使分相速度变得非常缓慢。-•般來说，

6、料液SiO2含量应控制在0.1g/L以下。此外，由于乳化液双电层结构产生的电场也可使Cn、Mg、Fe、Al、Cr等金属离子溶解度下降而沉淀析ill,析III的固体微粒或胶体物质也会形成冇机相小液滴的固体界面膜，所以，即使料液屮的Ca、Mg、Fe、Al等金属离子没有达到饱和也会析出形成固体界面膜。若乳化液液滴直径很小,形成固体界面膜后，其密度可能为水相接近，同时由于布朗运动的作用，难以上浮而悬浮于水和中,随着水相一起流失。若形成的乳化液滴较人时，则可上浮进入冇机相中，使冇机相夹带大量的水相。料液中的腐

7、殖质与上述有害杂质相互作用，则会加剧乳化和絮凝物的产生。Mn2C产可因夹带而进入电积液，在电积过程屮会被氧化为高价态，当电积贫液返回反-萃吋其小的高价镒和高价銘能氧化萃取剂，使萃取剂降解产生活性物质，这些活性物质在萃取时很容易与料液屮的固体微粒作用，加剧乳化。图1.乳化液滴复合界面膜结构示意图因此，料液进入萃取前应先进行必要的净化处理，使有害杂质降低到合理水平。对于Mn、Ci•的影响，可采取下列措施：通过洗涤负载有机相来减少其进入电积液的镒、銘离了数量，同时保持电积液Fe/Mn(Cr)=10:1,

8、避免Mn2C产被氧化为高价态。1.1.2料液pH值料液pH值是影响乳化的重要因素，因而也是夹带控制的一个重要指标。当料液pH值高于Fe%、A产等离子水解pH值时，Fe3+>A产等离了会发生水解而析出同体物质或胶体，萃取时极易与有机相'P的活性物质作用而加剧乳化现象，造成夹带量的增大。因此pH值的控制至关重要，含Fe*、A产高的料液pH值-•般不应大于201.1.3萃取操作1.1.3.1搅拌转速混合搅拌转速对控制乳化至关重要。搅拌转速影响混合效果和传质效杲，并决定液滴