【正文】 反萃段所需要的級數(shù)與被萃物的反萃率有關(guān)，一般在8級以下。V 水 =DA經(jīng)萃取提取 A和 B后，再以 A與 B之間為分離界限，則可以獲得純 B和 A。萃取體系也可以按被萃金屬的外層電子構(gòu)型不同來劃分，如 5f區(qū)元素（錒系）萃取， 4f區(qū)元素（鑭系）萃取等類型。溶劑萃取分離方法具有生產(chǎn)的產(chǎn)品純度和收率高、化學(xué)試劑消耗少，生產(chǎn)環(huán)境好、生產(chǎn)過程連續(xù)進(jìn)行、易于實(shí)現(xiàn)自動化控制等優(yōu)點(diǎn)，是分離工業(yè)應(yīng)用十分廣泛的工藝方法。ａ ｍ ／［Ａ］ ＝ （ Ksp生成的弱酸可以是多元酸。 添加的強(qiáng)電解質(zhì)濃度越大，構(gòu)晶離子的電荷越高，則鹽效 性越明顯。[CO32]=Ksp CaCO3 如向溶液中加入 CO32則原平衡被破壞，新 平衡向 CaCO3生成移動。熱球磨措施效果 顯著。將上兩個控制方程聯(lián)立求解： dW/dt=k1SCo dW/dt=K2SCSn 得： CS=K1C0/(K1+K2)，此時帶入 dW/dt=K2SCSn 得： dW/dt=[K1K2/(K1+K2)]SCn 44 按前述方法推導(dǎo)反應(yīng)分?jǐn)?shù)與反應(yīng)時間的關(guān)系 1 (1η )1/Fp = =[K1K2/(K1+K2)] Cot/rpρ 上式 當(dāng) K2K1時，為化學(xué)反應(yīng)控制； 1 (1η )1/Fp =K1Cot/rpρ 同理，當(dāng) K1K2時，為擴(kuò)散控制。因此該反應(yīng)應(yīng)該由兩個電極反應(yīng) 組成。 [Na3PO4(l)]2/3 ==(m+Z+ mZ)1/Z 17 ②電解質(zhì)溶液中活度系數(shù)計算方法 強(qiáng)電解質(zhì)中分子解力為離子，但正 、 負(fù)離子由于靜電的作用相互牽制，而且離子總數(shù)越多，其作用越強(qiáng)。輝鉬礦 (MoS2)。 4 二 濕法冶金的特點(diǎn) 1．選擇性高； 2．可從低品位礦物或廢物中回收有價成份； 3．多在 100℃ 以下進(jìn)行，與火法相比，能耗低、工作環(huán)境好、勞動強(qiáng)度低； 4．冶金過程連續(xù)，便于實(shí)現(xiàn)自動化； 5．流程長，設(shè)備體積大，占地面積大。 ⊿ GoT=dGo+cGo(aGo+bGo) ⊿ GoT0,該反應(yīng)可以進(jìn)行； ⊿ GoT《 0，反應(yīng)趨勢更大。 Guggenheim在基礎(chǔ)上提出了 半經(jīng)驗公 式： lgr177。 23 （ 2）計算反應(yīng)完全時所需浸出劑的最小過量系數(shù)： 浸出反應(yīng)： a A(s） +bB（ l） =cC（ s） +dD（ l） 浸出劑 B加入量包括兩個方面的需要： ①反應(yīng)消耗 mB耗 mB耗 =(b/c)mc=(b/d)mD=(b/a)MA ②計算與溶液中 D保持平衡所需要的量 mB剩 和過量系數(shù) β 。 30 彌補(bǔ)的辦法： 在 A與 B進(jìn)行浸出反應(yīng)的同時，將生成物 C和 D混合進(jìn)行逆 反應(yīng)，在同樣的條件下，測定實(shí)際濃度商隨時間的變化，當(dāng) 正和逆反應(yīng)測定值相近時則認(rèn)為達(dá)到平衡。 以離子強(qiáng)度和 Kc作圖，再將曲線外延至 I=0,得出 K。 45 （ 3）有液膜擴(kuò)散存在時提高浸出率措施 ①物料粒度細(xì)有利于提高反應(yīng)速度，但使礦漿黏度增加反而不利； ②提高浸出劑的濃度 C0和加入量，使?jié)舛炔钤龃螅? 有利于提高反應(yīng)速度。擴(kuò)散控制表觀活化 能約為 4～ 60KJ/mol,而化學(xué)反應(yīng)控制時一般大于 42KJ/mol 51 （ 3）反應(yīng)速度方程嘗試法 將實(shí)驗得到的各反應(yīng)時間下的分解率分別代入擴(kuò)散方程和化學(xué)反應(yīng)方程 ： 2MD2C t/αρr02=12/3η (1η )2/3 [1] 1 (1η )1/Fp =KCot/rpρ [2] 以 : Y=12/3η (1η )2/3 和 Y=1 (1η )1/Fp 分別對時間 t作圖， 呈直線關(guān)系者， 即為控制步驟。[Bn]=Ksp AnBm 則表示平衡時的飽和溶液。 [Am+] K2a= 105. 解： ①計算酸效應(yīng)系數(shù)： aAH=1+[H+]/Ka+ [H+]2/K1aK2a= 67 ②計算溶解度： 由 Ksp=[Ca2+][C2O42]= =[Ca2+]CC2O42/aH CC2O42實(shí)測濃度 令 Ksp′=[Ca 2+]CC2O42=Kspａ ｍ 稀土工業(yè)常用的萃取劑及性質(zhì)可參閱表 31。 84 萃取過程的基本參數(shù)： 分配比（ D） 水溶液的金屬離子常以多種配合離子狀態(tài)存在，在萃取過程中可以以其中一種或多種形態(tài)的離子被萃取。V 有 /（ C水 對于確定流比的萃取過程則有 βA/B=EA/EB。同樣有： ? a=[(A)n+m/(B)n+m]/ [(A)F/(B)F] ? =[PAn+m/(1Pn+m)]/[ fA/fB] [38] ? (B)1,(A)1和 (B)F,(A)F 分別表示水相出口萃余液中和料 ? 液中 B和 A的濃度； ? (A)n+m， (B)n+m 有機(jī)相出口有機(jī)相中 A和 B的濃度； ? PB1, PAn+m 分別表示 B在第一級萃余液中的純度和 A ? 在 n+m級出口有機(jī)相中 A的純度； ? fA， fB 料液中 A和 B的摩爾分?jǐn)?shù)或質(zhì)量分?jǐn)?shù)。在第 n級加入料液 F，第 1級混合室加入有機(jī)相 S并從澄清室流出難萃組分的萃余水相。C B有 ? 式中： DA、 DB表示 A、 B兩種溶質(zhì)的分配比，通常以分配比較大者記為 A，表示易萃組分，較小者記為 B，表示難萃組分。 D的值越大，表示該種被萃取物越容易被萃取。 5）反萃液：使有機(jī)相中的被萃物質(zhì)與萃取劑解離，返回水相的水溶液。 Ｄ＜１，Ａ在溶液中富集； Ｄ＞１，Ａ在固體中富集。 在 MA型沉淀的溶液中同時存在沉淀生成反應(yīng)和配合 反應(yīng)的平衡。 CaC2O4==Ca2++C2O42 + 2HCl==2Cl+2H+ H2C2O4 此時溶液中的離子積 Qc=[Ca2+][C2O42]Ksp 63 ②難溶物溶解過程有氣相產(chǎn)物，降低了溶解 液中酸根濃度，使難溶物的溶解度增大。 例如， Ag2MoO4在水中的 Ksp= 102，計算得到溶解度 S= 105mol/L。 56 （ 2）沉淀的生成 ①溶度積規(guī)則 溶度積規(guī)則是判別沉淀生成與溶解的方法。 47 4．生成致密固體膜產(chǎn)物的動力學(xué)方程 （ 1）方程的建立 浸出反應(yīng)： a A(s） +bB（ l） =cC（ s） +dD（ l） 反應(yīng)速度將受浸出劑在固相膜中擴(kuò)散速度的控 制。 η = （ (WoW） /Wo)=(4/3π r03ρ 4/3π r3ρ )/ 4/3π r03ρ =1 r3/ r03 r=r0(1η )1/3 將該式代入 r0r=KCot/ρ 式中 得： r0r0(1η )1/3 =KCot/ρ 1 (1η )1/3 =KCot/r0ρ 對于不同顆粒形狀的化學(xué)反應(yīng)速度方程，同樣有 1 (1η )1/Fp =KCot/rpρ Fp形狀因子；球形為 3；圓柱為 23；平板為 1 rp=Fp Vp/Sp。aMn+mk =(aAmn 26 例如：用碳酸鈉分解白鎢礦的實(shí)驗得出如下數(shù)據(jù)： CaWO4(s)+NaCO3(I)=CaCO3(S)+Na2WO4(I) 反應(yīng)式中： a=b=c=d=1, 故 ： β=（ [D]/Kc)/[D]=1/Kc， 實(shí)驗中測出 Kc, Kc=[D]/[B] ℃ 90 175 200 250 蘇打用量 β Kc 27 實(shí)驗結(jié)果討論： （ 1） 90℃ 時 β 最大， Kc最小， 175 ℃ 時 β仍較大， Kc居中；說明溫度相對低時不是最佳分解條件。Z+ Z=a+Z+ aZ； Z=Z++Z 同樣活度系數(shù)表示為 r177。如紅土礦還原焙燒產(chǎn)物的氨浸出反應(yīng)： Ni(s)+NH3+CO2+1/2O2=Ni(NH3)n2++CO32 Co(s)+NH3+CO2+1/2O2=Co(NH3)n2++CO32 上述中 Ni(NH3)n2+絡(luò)合物 n代表的是 Ni的配位數(shù)。 O0 O2 (還原） 8 （ 4）有絡(luò)合物生成的化學(xué)溶解反應(yīng) 金屬元素在發(fā)生上述反應(yīng)的同時生成絡(luò)合物進(jìn)入溶液。 MZ+nXZn==ZMn++ZXn Z+n,Zn分別代表氧離子和陰離子數(shù)目 溶質(zhì) MZ+nXZn的活度 a177。 =[A ③ 生產(chǎn)中為了獲得最大浸出率的同時，應(yīng)尋求最小的原料消耗，則應(yīng)首先求出 β。aMn+mk/aBkmn 39