Жидкостная экстракция (часть 2)

При экстракции между водной и органической фазами устанавливается равновесие концентраций Сорг и Сводн, в соответствии с коэффициентом распределения металла Кр = Сорг/Сводн. Отсюда коэффициент извлечения металла в органическую фазу Кн примерно равен Кн=Сорг•Vорг/Сводн•Vводн, где V - объемы, соответственно органической и водной фаз. При больших коэффициентах распределения в малых объемах Vорг,. можно получить высокую концентрацию металла из растворов кучного выщелачивания при высоком его извлечении 98-99%. Основные достоинства экстракции: высокая емкость экстрагента и быстрое установления равновесия, отсюда - компактность оборудования и высокая его производительностъ; большая гибкость процесса вследствие использования только жидких веществ; высокая избирательность.
Главный недостаток - пожаро- и взрывоопасность, поскольку разбавители (керосин, ацетон, бензол и т.п.) - горючие вещества. Ведутся работы по поискам негорючих разбавителей. Таковым, например, является перхлорэтилен С2Н2Сl2, уже получивший применение в зарубежной практике.
Экстрагенты. В технологии жидкостной экстракции они подразделяются на три группы: 1) нейтральные экстрагенты; 2) органические кислоты; 3) органические амины и четвертичные аммониевые основания.
Нейтральные экстрагенты, например трибутилфосфат и др., действуют по сольватному механизму с вытеснением воды из внутренней координационной сферы комплекса:

Эти экстрагенты действуют преимущественно в азотнокислых средах. Иногда эта реакция называется реакцией молекулярного присоединения. Разбавителем служит керосин. Реэкстракцию проводят горячей водов (табл. 4.8).

Из органических кислот в технологии урана большое значение имеют фосфорсодержащие органические экстрагенты на основе замещения водорода в этих соединениях (табл. 4.9).

Для кислых алкилфосфатов характерны катионообменные реакции с вытеснением иона водорода в водную фазу:

Органические производные аммиака NH3: первичные RNH2 вторичные R1R2NH и третичные R1R2R3N в кислой среде подобно аммиаку образуют соль амина: 2R3N + H2SO4 <> [(R3NH)2SO4], и являются анионообменниками: (RsNH)2SO4орг + [UO2(SO4)2]2 <> [(R3NH)2UO2(SO4)2]орг + SО4в2-.
Четвертичные аммониевые основания и их соли ведут себя подобно иону аммония NH4+ также являясь анионообменниками в любых средах: R4NCI + Au(CN)2 <> R4N[Au(CN)2] + Сl.

---