Экстракция в системе «жидкость - жидкость». Основные понятия и показатели

Принята следующая терминология экстракции. Участвующие в процессе два растворителя (водный и органический) в исходном состоянии называются «исходный раствор» и «экстрагент». В момент контактирования (при экстракции) они называются «водной» и «органической» фазами, а после экстракции (отстаивания и разделения) - «рафинатом» и «экстрактом».

Процесс экстракции состоит из следующих стадий:

- подготовка исходного раствора и экстрагента (рис.1, а);

- контактирование этих растворов с эмульгированием органической и водной фаз (рис.1, б, в);

- отстаивание и расслаивание этих фаз (хорошо наблюдаемое визуально) (рис.1, г);

- разделение рафината и экстракта (рис.1, д).

Рис.1. Схема процесса жидкостной экстракции. 1 - исходный раствор; 2 - экстрагент; 3 - рафинат; 4 - экстракт.

Из экстрагента, насыщенного извлекаемым элементом (экстракта), металлы извлекаются методом реэкстракции, заключающимся в обработке экстракта водным раствором какого-либо химического реагента, создающего благоприятные условия для обратного перевода металлов из органической фазы в водную. Схема осуществления процесса реэкстракции аналогична этапам экстракции. При этом реагент, используемый для извлечения вещества из органической фазы, называется реэкстрагентом, а полученный продукт - реэкстрактом. Следовательно, экстрагент и экстракт - органическая фаза, а реэкстрагент и реэкстракт - водная. Почти всегда после реэкстракции экстрагент регенерируется до исходного состояния, поэтому его называют регенерированным экстрагентом.

Таким образом, при экстракции и реэкстракции применяются следующие обозначения продуктов по мере протекания процесса:

1. Экстракция:

экстрагент органическая фаза экстракт

исходный раствор водная фаза рафинат

2. Реэкстракция:

экстракт органическая фаза регенерированный экстрагент

реэкстрагент водная фаза реэкстракт.

Окончательным продуктом цикла «экстракция - реэкстракция» является снова водный раствор - реэкстракт. Но полученный в результате реэкстракции водный раствор отличается от исходного тем, что не содержит или содержит только небольшое количество примесей, отделение ценного компонента от которых составляет основную трудность его извлечения из раствора. При этом часто реэкстракт в отличие от исходного раствора обогащается металлом.