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1绪论1

1.1萃取的历史1

1.2萃取的研究与应用2

参考文献3

2萃取冶金的基本原理5

2.1萃取中常用的符号及名词5

2.1.1萃取体系的表示方法5

2.1.2萃取与反萃取5

2.1.3矿浆萃取6

2.1.4协同萃取6

2.1.5交换萃取、配合萃取、协同萃取及共萃取7

2.1.6串级萃取7

2.1.7有机相7

2.1.8水相8

2.1.9负载有机相8

2.1.10萃取配合物或萃合物9

2.1.11配合剂9

2.1.12分配常数及萃合常数9

2.1.13分配比D10

2.1.14萃取率10

2.1.15分离系数β11

2.1.16流比、萃取比、回萃比、回洗比11

2.1.17萃余分数、萃取分数、纯化倍数12

2.1.18盐析剂及萃取催化剂12

2.1.19半萃取pH值、萃取平衡等温线及饱和度12

2.2配合物的分级平衡理论13

2.2.1配合物中常用的函数及其相互关系13

2.2.2测定配合物稳定常数的方法16

2.3溶解度规律和溶剂的分类20

2.3.1溶剂的分类20

2.3.2相似性原理21

2.3.3各类溶剂的互溶性规律22

2.4影响萃取率的理论因素分析23

2.4.1空腔作用EAq-Aq和Es-s24

2.4.2离子水化作用25

2.4.3亲水基团作用25

2.4.4螯合作用25

2.4.5中性溶剂配合作用26

2.4.6协萃作用26

2.4.7抑制配合作用26

2.4.8助萃配合作用26

2.4.9金属离子的水解聚合作用26

2.4.10盐析作用27

2.4.11溶剂氢键作用（M—S作用）28

2.4.12离子缔合作用29

2.5萃取热力学30

2.5.1萃取热力学平衡常数31

2.5.2非电解质溶液的活度系数33

2.5.3电解质溶液的活度系数45

2.6萃取反应动力学54

2.6.1反应速率对过程速率的影响54

2.6.2金属萃取的速率59

2.7相间传质61

2.7.1传质系数和相间传质模型62

2.7.2界面现象及对传质的影响68

参考文献72

3萃取体系及其萃取机理74

3.1中性配合萃取体系74

3.1.1中性磷氧萃取剂的类型、物理化学性质和萃取性能74

3.1.2中性磷氧萃取剂的基本反应76

3.2酸性配合及螯合萃取体系79

3.2.1酸性萃取剂的基本反应79

3.2.2螯合物萃取84

3.3离子缔合萃取体系87

3.3.1阴离子萃取88

3.3.2阳离子萃取88

3.4胺类萃取体系89

3.4.1胺盐或季铵盐的聚合反应89

3.4.2胺和季铵盐与酸的反应89

3.4.3烷基胺或季铵盐与酸根离子的交换反应91

3.4.4胺盐对金属盐类的萃取反应91

3.5协同萃取体系91

3.5.1概述91

3.5.2协同萃取的若干规律99

3.6其他萃取体系105

3.6.1简单分子萃取体系105

3.6.2高温液-液萃取106

3.6.3特殊的（混合或过渡萃取机理）萃取体系107

3.7萃取机理的研究方法107

3.7.1饱和容量法107

3.7.2等摩尔系列法109

3.7.3斜率法110

3.7.4标准曲线拟合法114

3.7.5两相滴定法120

参考文献129

4组成有机相的溶剂及其结构与性能的关系131

4.1萃取剂及相关的有机溶剂131

4.1.1萃取剂的分类及对萃取剂的一般要求131

4.1.2稀释剂及改质剂135

4.2常用萃取剂结构与性能关系的分析139

4.2.1中性萃取剂139

4.2.2酸性萃取剂151

4.2.3碱性萃取剂159

4.2.4螯合萃取剂163

4.3影响萃取剂性能的主要结构效应169

4.3.1配位原子或基团的反应性170

4.3.2结构空间效应175

4.3.3溶解度效应180

4.4萃取剂结构-性能的模式识别处理与反应-选择性原理181

4.4.1萃取剂结构-性能的模式识别处理181

4.4.2溶剂萃取中的反应性-选择性原理183

4.4.3溶剂萃取中的硬软酸碱定律184

4.5分子轨道法在萃取剂结构与性能研究中的应用185

4.5.1微扰分子轨道（PMO）法185

4.5.2Huckel分子轨道（HMO）法186

参考文献192

5串级理论195

5.1引言195

5.1.1串级理论的提出及作用195

5.1.2串级理论的基本假设195

5.1.3分馏萃取体系的基本关系式196

5.2优化串级萃取工艺的设计201

5.2.1分馏萃取的最小萃取比方程201

5.2.2级数计算公式204

5.2.3最优萃取比的选择207

5.2.4优化串级萃取工艺的设计步骤212

5.3单组分串级萃取动态平衡的数学模拟和计算程序216

5.3.1单组分串级萃取动态平衡的基本规律217

5.3.2逆流萃取达到平衡过程的数学模拟221

5.3.3计算框图224

5.4两组分和多组分串级萃取的动态过程226

5.4.1程序设计的基本原理227

5.4.2串级萃取操作的计算机模拟230

5.4.3串级萃取动态平衡的计算232

5.4.4串级萃取动态过程的基本规律234

5.5回流萃取的数学模拟及应用236

5.5.1回流的概念——全回流和单回流萃取236

5.5.2回流萃取过程的计算机模拟237

5.5.3回流萃取动态平衡计算239

5.5.4回流萃取过程计算结果分析243

5.6三出口萃取工艺的设计与应用246

5.6.1出口分数、纯度和回收率的计算247

5.6.2萃取量S的确定249

5.6.3级数的计算251

5.6.4设计实例及计算结果253

参考文献257

6萃取冶金的工艺过程258

6.1萃取的方式258

6.2萃取过程的基本操作260

6.2.1料液（水相）及有机相的预处理260

6.2.2洗涤及洗涤液、反萃及反萃液262

6.2.3多级萃取工艺参数的确定263

6.2.4多级模拟试验及其理论级数的确定268

6.3影响萃取结果的主要因素281

6.3.1水相酸度的影响281

6.3.2金属离子的影响285

6.3.3盐析剂的影响287

6.3.4水相中阴离子的影响288

6.3.5萃取剂和稀释剂的影响290

6.3.6温度的影响293

6.4生产中的工艺操作与控制294

6.4.1生产准备294

6.4.2生产过程控制及操作296

6.4.3萃取过程常见故障及其处理301

6.5萃取操作中的相间污物、乳化、第三相的消除及有机相的回收和再生303

6.5.1相间污物的产生和处理303

6.5.2乳化的产生和消除305

6.5.3第三相的生成和消除308

6.5.4水相除油和萃取剂回收309

6.5.5有机相的除水和再生312

参考文献313

7萃取设备314

7.1概述314

7.1.1萃取设备中的术语及一般知识314

7.1.2萃取设备的分类、特点及选型原则318

7.2萃取设备的介绍324

7.2.1混合澄清槽324

7.2.2塔式萃取设备336

7.2.3卧式萃取器350

7.2.4离心萃取器353

7.3萃取设备的设计362

7.3.1混合澄清器的设计362

7.3.2脉冲筛板萃取塔的设计370

7.3.3脉冲填料塔的设计383

7.3.4离心萃取器的设计387

7.4萃取设备的放大及发展趋势394

7.4.1萃取设备的放大设计394

7.4.2发展趋势398

参考文献400

8铁的萃取404

8.1中性萃取剂萃取铁405

8.1.1中性磷类萃取剂萃取铁405

8.1.2其他中性萃取剂萃取铁407

8.2酸性磷酸酯类萃取剂萃取铁410

8.2.1从盐酸介质中萃取铁410

8.2.2从硫酸介质中萃取铁411

8.2.3从其他介质中萃取铁414

8.3羧酸类萃取剂萃取铁415

8.3.1从盐酸介质中萃取铁415

8.3.2从硫酸介质中萃取铁418

8.3.3从其他介质中萃取铁421

8.4胺类萃取剂萃取铁422

8.4.1从盐酸介质中萃取铁422

8.4.2从硫酸介质中萃取铁427

8.4.3从其他介质中萃取铁430

8.5萃取除铁的新研究431

8.5.1胺类与中性混合萃取剂萃取铁431

8.5.2酸性磷酸酯与相转移试剂的萃取与反萃铁433

参考文献435

9铜的萃取437

9.1中性萃取剂对铜的萃取437

9.2酸性萃取剂对铜的萃取439

9.3胺类及其他含氮萃取剂对铜的萃取441

9.4羟肟类萃取剂对铜的萃取444

9.4.1羟肟类萃取剂的主要商品类型444

9.4.2羟肟类萃取剂的萃取化学450

9.5萃取铜的工艺459

9.5.1萃取铜的工艺459

9.5.2萃取铜的重要萃取剂460

9.6铜萃取工艺的发展概况462

9.6.1工艺特点与主要作业参数464

9.6.2浸出作业464

9.6.3萃取、电积作业465

9.6.4铜浸出、萃取、电积技术的优点468

9.6.5国内外铜溶剂萃取技术发展前景展望469

9.7铜萃取冶金的工业实践471

9.7.1从硫酸浸出液中萃取铜471

9.7.2从氨性介质浸出液中萃取铜479

9.7.3从氯化物介质浸出液中萃取铜483

参考文献485

10钴镍的萃取489

10.1硫酸盐溶液中钴镍的萃取489

10.1.1有机磷酸萃取剂萃取钴镍的化学489

10.1.2有机磷酸和有机磷酸皂化的萃取机理及萃取动力学494

10.1.3羧酸萃取剂萃取钴镍496

10.1.4二烷基膦酸萃取剂萃取钴镍501

10.1.5烷基膦酸单烷基酯萃取剂萃取钴镍510

10.1.6二烷基膦酸萃取剂萃取钴镍515

10.1.7其他酸性萃取剂萃取钴镍516

10.1.8有机磷酸萃取剂使用应注意的问题517

10.1.9钴镍与其他共存金属的萃取分离521

10.2氨-铵盐溶液中钴镍的萃取522

10.2.1氨-铵盐溶液中的萃取平衡522

10.2.2酸性萃取剂萃取钴镍523

10.2.3羟基螯合萃取剂及取代8-羟基喹啉萃取钴镍528

10.3氯化物溶液中钴镍的萃取534

10.3.1氯化物溶液中钴镍的萃取反应及含氧萃取剂萃取钴镍534

10.3.2胺类萃取剂萃取钴镍535

10.3.3季铵盐萃取剂萃取钴镍538

10.3.4氯化物体系钴镍萃取的工业实践539

10.3.5氯化物体系中萃取钴镍的几个问题555

10.4硫氰酸盐溶液中钴镍的萃取557

10.4.1硫氰酸盐溶液中萃取钴镍557

10.4.2季铵盐萃取剂萃取钴镍558

10.5钴镍的协同萃取559

10.5.1螯合萃取剂与有机酸对钴镍的协同萃取559

10.5.2含氮非螯合萃取剂与有机酸对钴镍的协同萃取560

10.5.3吡啶羧酸酯与有机酸对钴镍的协同萃取561

10.5.4胺类与磺酸萃取剂对钴镍的协同萃取561

10.6借助氧化态不同萃取分离钴镍的探讨562

10.6.1借助水溶液中不同氧化态钴镍的萃取分离562

10.6.2借助氧氧化有机相中的钴（Ⅱ）萃取分离562

10.6.3借助钴在萃取过程中为萃取剂氧化萃取分离562

参考文献563

11锌镉及其他有色重金属的萃取569

11.1锌镉的萃取569

11.1.1锌的萃取569

11.1.2镉的萃取571

11.1.3锌镉的协同萃取573

11.1.4锌镉萃取的工业应用577

11.2其他有色金属的萃取581

11.2.1砷的萃取581

11.2.2锡和锑的萃取590

11.2.3铅、锰、铋、汞的萃取600

参考文献610

12稀有高熔点金属的萃取613

12.1钨钼铼的萃取613

12.1.1钨的萃取与萃取分离613

12.1.2钼的萃取与萃取分离621

12.1.3铼的萃取与萃取分离627

12.2铬钒的萃取631

12.2.1铬的萃取与萃取分离632

12.2.2钒的萃取与萃取分离636

12.3锆铪、铌钽的萃取646

12.3.1锆铪的萃取分离648

12.3.2钽铌的萃取分离655

参考文献665

13轻金属、碱金属及碱土金属的萃取667

13.1轻金属的萃取667

13.1.1铝的萃取667

13.1.2镁的萃取668

13.1.3钛的萃取671

13.2碱金属及碱土金属的萃取673

13.2.1铍的萃取673

13.2.2锂的萃取679

13.2.3铷和铯的萃取681

13.2.4锶的萃取685

参考文献687

14金、银及铂族金属的萃取689

14.1金、银及铂族金属的萃取化学689

14.1.1金、银及铂族金属的配合物689

14.1.2金、银及铂族金属的萃取机理695

14.2金、银的萃取699

14.2.1金的萃取699

14.2.2银的萃取708

14.3铂族金属的萃取710

14.3.1钯的萃取710

14.3.2铂的萃取715

14.3.3铱的萃取718

14.3.4铑的萃取719

14.3.5钌的萃取723

14.3.6锇的萃取724

14.4贵金属萃取应用的典型工艺725

14.4.1Acton精炼厂萃取工艺726

14.4.2Lonrho精炼厂萃取工艺728

14.4.3Royston精炼厂萃取工艺728

14.4.4我国金川的萃取分离工艺730

14.4.5从铜精炼阳极泥中回收贵金属的“因钠”法流程731

参考文献733

15稀散金属的萃取740

15.1概述740

15.2镓的萃取745

15.2.1从铝土矿中回收镓745

15.2.2从铅锌矿中回收镓749

15.2.3从煤、锗石及铁矿中用萃取法回收镓755

15.3铟的萃取758

15.3.1锌矿中用萃取法提铟758

15.3.2从铅铜及其他矿中用萃取法回收铟761

15.4锗、铊、硒、碲的萃取763

15.4.1锗的萃取763

15.4.2铊的萃取767

15.4.3硒、碲的萃取771

参考文献773

16稀土的萃取774

16.1TBP、P350等中性配合萃取剂萃取及分离稀土774

16.1.1TBP、P350萃取稀土的机理及影响萃取性能的主要因素774

16.1.2TBP、P350萃取分离稀土的工艺788

16.2P204萃取及分离稀土790

16.2.1P204萃取稀土的机理和影响萃取性能的主要因素790

16.2.2P204萃取分离单一稀土元素802

16.3P507和其他酸性磷（膦）类萃取剂萃取及分离稀土805

16.3.1P507萃取稀土的参数及萃取机理805

16.3.2P507萃取分离稀土元素814

16.3.3一盐基磷（膦）酸的萃取性能818

16.4胺和季铵盐萃取及分离稀土825

16.4.1伯胺N1923萃取稀土的性能和萃取机理825

16.4.2伯胺N1923萃取分离钍和提取混合稀土827

16.4.3季铵盐N263萃取稀土的性能及机理831

16.4.4季铵盐N263萃取分离稀土的工艺832

16.5环烷酸和羧酸类萃取剂萃取及分离稀土833

16.5.1环烷酸萃取体系833

16.5.2异构酸萃取体系840

16.6配合剂存在下萃取稀土842

16.6.1配合剂存在下的萃取原理842

16.6.2配合剂存在下的稀土分离848

16.7钪的萃取851

16.7.1萃取钪的萃取剂852

16.7.2工业应用萃取钪853

16.7.3从各种冶金渣中提取氧化钪综合工艺流程855

参考文献859

17放射性金属元素的萃取863

17.1铀水冶的萃取工艺863

17.1.1铀矿硫酸浸出液萃取铀863

17.1.2铀矿碳酸盐浸出液萃取铀868

17.1.3铀的矿浆萃取869

17.1.4萃取铀的淋萃流程（Eluex法）871

17.1.5铀（钍）、铁的萃取分离872

17.2铀钍的萃取纯化875

17.2.1铀的萃取纯化875

17.2.2钍的萃取纯化880

17.3从其他含铀物料中萃取铀882

17.3.1从湿法磷酸中萃取铀882

17.3.2从锆英石中萃取铀884

17.3.3从独居石中萃取铀、钍、稀土885

17.4辐照铀燃料后处理的溶剂萃取888

17.4.1磷酸三丁酯萃取流程889

17.4.2N，N′-二烷基乙酰胺萃取流程897

17.4.3三月桂胺萃取净化回收钚的流程897

17.4.4工业规模应用的其他萃取流程898

17.5辐照钍燃料后处理的溶剂萃取899

17.5.1磷酸三丁酯萃取流程900

17.5.2Thorex萃取流程900

17.5.3其他几种萃取流程905

17.6次要锕系元素的回收906

17.6.1TRPO流程906

17.6.2Truex流程908

17.6.31，3-丙二酰胺萃取流程910

17.6.4DIDAP流程910

17.6.5TBP+HDEHP萃取流程912

17.6.6镎的萃取913

17.6.7镅与镧系元素的萃取分离914

参考文献916

18固体废物及废水处理中的金属萃取918

18.1固体废物处理中有色重金属的萃取918

18.1.1固体废物中铜的萃取回收918

18.1.2固体废料中锌的萃取回收924

18.1.3固体废物中镍钴的萃取回收925

18.2固体废物处理中稀有高熔点金属的萃取939

18.2.1固体废物中钛的萃取回收939

18.2.2固体废物中钨钼钒的萃取回收940

18.2.3固体废物中铌钽的萃取回收943

18.3固体废物处理中贵金属的萃取944

18.3.1固体废物中铂的萃取回收944

18.3.2固体废物中钯铑的萃取回收945

18.4废水处理中金属的萃取及废水萃取脱酚946

18.4.1废水处理中金属的萃取回收946

18.4.2废水萃取脱酚949

参考文献954

19萃取冶金生产工艺过程的设计957

19.1设计的基本原则及设计中重要问题的选择957

19.1.1设计的基本原则957

19.1.2设计中重要问题的选择957

19.2萃取分离车间的设计959

19.2.1原料溶液的准备959

19.2.2有机相的准备960

19.2.3工艺设计961

19.2.4设计实例962

19.3安全与环境保护970

19.3.1安全971

19.3.2环境保护976

19.4萃取过程的计算机辅助设计979

19.4.1计算机辅助设计系统的计算机环境980

19.4.2计算机辅助过程设计软件的性能要求及选择981

19.4.3通用计算机辅助工程设计软件用于萃取过程设计984

19.5投资、生产费用及经济效益的估算990

19.5.1投资的估算990

19.5.2投资估算的方法992

19.5.3投资估算的步骤994

19.5.4投资估算实例994

19.5.5生产费用的估算998

19.5.6投资效益1004

参考文献1008

附录 萃取剂的英文缩写与中文名称对照1010