Реекстракції являє собою процес зворотного вилучення речовини з екстракту шляхом обробки спеціальному розчином, який називають реекстрагентом, а одержуваний продукт (найчастіше це розчин) - реекстрактом. Як реекстрагента використовують воду, водні розчини, нерозчинні в екстрагенті органічні речовини.
Реекстракції можна здійснювати одним з таких способів:
1) промивання органічної фази;
2) осадження металу безпосередньо з органічної фази;
3) селективне витяг компонента, якщо в органічній фазі міститься кілька металів.
При реекстракції досягаються наступні цілі:
1) виділення речовини з екстракту;
2) поділ речовин (виборча реекстракції);
3) концентрування видобутих речовин;
4) регенерація екстрагента для повторного використання (в деяких випадках для регенерації екстрагента приймають перегонку, при цьому відганяється і конденсується або екстрагент, або отримується цільової компонент).
Вибір реекстрагентов залежить від механізму екстракції. З ефірів і нейтральних фосфорорганічних сполук метали легше реекстрагіруются водою, з кислих фосфорорганічних сполук їх можна реекстрагіровать кислотою або лугом. Зазвичай застосовуються концентровані кислоти, щоб зрушити рівновагу реакції в потрібному напрямку. При використанні лугів після реекстракції утворюються розчинні або нерозчинні гідроксиду. Реекстракції амінів може відбуватися в результаті заміщення, гідролізу, комплексоутворення та осадження.
Регенерація екстрагента може бути здійснена також ректифікацією, виправними, кристалізацією і т. Д.
Хімічна реакція між екстрагентом і компонентами водного розчину повинна бути оборотною, оскільки інакше регенерація екстрагента буде утруднена або неможлива. Для кислотних і хелатообразующіх екстрагентів процес екстракції можна зробити оборотним шляхом обробки органічної фази мінеральної кислотою. Додавання карбонових і фосфорних кислот в стехиометрическом кількості по відношенню до кількості металу в органічній фазі зазвичай досить для повної реекстракції металу і регенерації екстрагента. Для хелатообразующіх екстрагентів зі зростанням міцності матеріалу, що екстрагується комплексу збільшується концентрація кислоти, необхідної для реекстракції. Якщо використовується дуже сильна кислота або донорний атом сільноосновен, то може відбуватися протонирование атома-донора з відповідною втратою кислоти. Це викликає зниження ефективності реекстракції, а іноді призводить до того, що іон металу може знову екстрагуватися з реекстракта органічної фазою у вигляді анионного комплексу. Внаслідок цього іноді використовують спосіб реекстракції, незалежний від рН: пряме відновлення металу в органічній фазі воднем.
Для амінів і сольватіруются екстрагентів як реекстрагентов зазвичай застосовують розбавлені розчини, які містять ліганди. Незважаючи на те, що реекстракції аніонами, що не містяться в органічній фазі, іноді проходить ефективно, їх використання небажано, так як в цьому випадку виникає проблема додаткової перезарядки екстрагента в форму, зручну для подальшої екстракції.
Зазвичай рідинна екстракція використовується в тих випадках, коли прямі методи розділення сумішей непридатні пли коли, незважаючи на недоліки екстракційних способів поділі, витрати на інші способи виявляються більшими.
Широке промислове застосування рідинна екстракція отримала в процесах нафтохімічного синтезу, при екстракції жирів І масел, і коксохімічної та хіміко-фармацевтичній галузях промисловості, в технології органічних і неорганічних речовин, для поділу металів в гідро - металургії.
ОСНОВНІ ТИПИ екстракційного ОБЛАДНАННЯ
Промислові екстракційні апарати можна розділити на періодіческі- і непреривнодействующіе. Апарати першого типу застосовуються тільки в виробництвах з невеликими масовими потоками. Це звичайні хімічні реактори з мішалками, в які завантажують вихідний розчин і екстрагент, перемішують протягом необхідного часу, дають рідин відстоятися і окремо направляють на наступні операції. У зв'язку з тим, що екстрактори періодичної дії мають обмежене застосування внаслідок низької ефективності, в подальшому вони детально розглядатися не будуть.
При здійсненні процесу екстракції в промислових апаратах використовують і інші технологічні процеси, які в цьому випадку грають роль допоміжних.
До них відносяться:
1) перемішування двох рідких фаз, необхідне для утворення великої поверхні контакту, на якій відбувається Масопередача екстрагується компонента;
2) поділ раніше змішаних фаз шляхом гравітаційного відстоювання або центрифугування;
3) поділ рідких сумішей (екстрактів) шляхом дистиляції з метою регенерації екстрагента і виділення цільового компонента.
Можливість різних сполучень допоміжних процесів і організації потоків фаз призвело до створення великої кількості конструкцій екстракційних апаратів. Спрощена класифікація екстракторів приведена нижче:
За характером зміни складу рідких фаз екстракційні апарати можна розділити на дві групи.