Данная презентация рассматривает методы концентрирования растворов. В виде схемы представлен механизм и технологическая схема жидкостной экстракции , а также аппараты, используемые в практической экстракции.Кроме этого, приведены преимущества и недостатки данного метода экстракции, а также, применение данного метода в гидрометаллургии.
Изучение ионообменной технологии осуществляется по представленным в презентации вопросам. Студенты легко могут проверить свою работу, проведя самоконтроль правильности ответов. Критерии оценивания работы в баллах и перевод в традиционную систему оценок представлены.
Методы концентрирования
растворов
• жидкостная экстракция
• ионообменная сорбция
• Экстраа́кция (от лат. extraho —
извлекаю) — способ
извлечения вещества
из раствора или сухой смеси
с помощью
подходящего растворителя (экстра
геа́нта).
(Растворители не должны
смешиваться с этой смесью.)
Экстракция
• разовая (однократной или
многократной)
• непрерывная (перколяя́ция).
Жидкостная экстракция
• Жидкостная экстракция
предполагает перенос одного (или
больше) растворимого
вещества, содержаржащегося
в подаваемом растворе, в
другую несмешиваемую жидкость
(экстрагент).
Жидкостная экстракция
• Экстракт - экстрагент,
обогащенный растворимыми
веществами.
• Рафинат - остаток исходного
раствора без растворимых
веществ
Жидкостная экстракция
Исходный раствор и экстрагент
контактируют друг с другом для
того, чтобы осуществился перенос
растворимых веществ. Две
выходящие жидкие фазы, экстракт
и рафинат, разделяются
статической декантацией
(смеситель-отстойник) или
центробежной декантацией
(центробежные экстракторы)
Механизм жидкостной
экстракции
Использование в
промышленности
Практическая экстракция
проводится в:
• экстракционной колонне
• смесителе-отстойнике
• центробежном экстракторе
]
Стадии жидкостной
экстракции
1) приведение в контакт
и диспергирование фаз;
2) разделение или расслаивание фаз на
экстракт и рафинат;
3) выделение целевых компонентов из
экстракта и регенерация экстрагента;
4) промывка экстракта для уменьшения
содержания и удаления механически
захваченного исходного
Технологическая схема
жидкостной экстракции
Технологическая схема
жидкостной экстракции
• собственно экстракцию;
• промывку экстракта для удаления
из него примесей, сопутствующих
ценному компоненту;
• реэкстракцию — перевод ценного
компонента из экстракта в водную
фазу для дальнейшей его
переработки;
• периодическую регенерацию
экстрагента.
Технологические задачи
жидкостной экстракции
• извлечение и концентрирование
ценного компонента;
• разделение ценных компонентов
( лантаноидов, Zr и Hf, Mо, Nb и Та и
др.)
• глубокая очистка соединений.
Преимущества
жидкостной экстракции
• высокая
производительность и селективность;
• легко автоматизируется;
• проводится при атмосферном давлении
и комнатной температуре;
• отвечает самым высоким экологическим
требованиям;
• экстрагент многократно
используют в технологическом цикле.
Недостатки
жидкостной экстракции
Использование органических растворителей
(тетрахлорметан, трихлорметан), зачастую
имеющих целый «букет» негативных свойств:
взрыво- и пожароопасность,
летучесть,
токсичность,
неприятный запах
•
•
•
•
Поиски экстракционных систем
без органического растворителя
Применение
в гидрометаллургии
облученного ядерного горючего;
• технологии разделения U и
• получение редких и рассеянных (Be,
Zr, Hf, Nb, Та, РЗЭ, Mo, W, Re и др.);
• цветных (Аl, Сu, Ni, Co, Zn и др.);
• благородных (Ag, Au, Pt и
др.) металлов;
• высокочистых соединений Fe
Ионообменная технология
• ионообменная технология —
сорбционная технология
извлечения металлов из руд,
концентратов, продуктивных
растворов с использованием
ионообменных смол.
Самостоятельная
работа
1. Какие сорбенты используются в
ионообменной технологии?
2. В производстве каких металлов
используется ионообменная
сорбция?
3. Назовите преимущества данной
технологии.
4. Перспективы использования
ионообменной технологии.
Самоконтроль
1. В ионообменной технологии используются
синтетические иониты – катиониты,
аниониты, амфолиты,
комплексообразующие сорбенты.
2. Ионная сорбция используется в
производстве урана, золота, молибдена,
цинка, меди, никеля, редкоземельных
элементов, металлов платиновой группы
и трансурановых элементов.
Самоконтроль
3. Преимущества ионообменной сорбции:
интенсификация переработки рудной
массы; получение соединений высокой
чистоты; возможность разделения
элементов с близкими физико-химическими
свойствами; отсутствие выбросов
токсичных продуктов в окружающую среду;
применение для извлечения металлов из
сбросных, шахтных вод ; для поглощения
вредных газов при переработке руд.
Самоконтроль
4. Перспективы использования:
• Извлечение металлов из природных
вод;
• Получение урана и других металлов
из океанической воды;
• Разделение изотопов.
Переработка растворов.pptx
