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浸取

又称固液萃取,用溶剂浸渍固体混合物以分离可溶组分及残渣,是一种属于传质分离过程的单元操作。浸取所处理的物料,有天然的或经火法处理的矿物,也有生物物质,如植物的根、茎、叶、种子等。浸取可分为物理浸取、化学浸取和细菌浸取。物理浸取是单纯的溶质溶解过程,所用的溶剂有水、醇或其他有机溶剂。化学浸取用于处理矿物,常用酸、碱及一些盐类的水溶液,通过化学反应,将某些组分溶出。细菌浸取用于处理某些硫化金属矿,靠硫细菌的氧化作用,将难溶的硫化物转变为易溶的硫酸盐而转入浸出液中。

固体物料在浸取前通常须进行的预处理有:

(1)粉碎。用以提高浸取率(转入浸出液中的溶质量与物料所含溶质量的比值)和浸取过程的速率。但过度粉碎会引起以后过滤操作的困难。若可溶组分被不能渗透的物质所包围,则物料必须磨碎到暴露表面为止。具有细胞结构的物料,如甜菜、大豆等,其细胞壁是扩散传质的主要阻力,但又是选择透过性膜。常根据所浸取组分的具体情况,决定粉碎物料时保持细胞壁完整(切片、刨丝等)或撕裂细胞结构(挤压,磨碎等)。如从甜菜提取蔗糖,常切成薄片,不破坏细胞壁,让糖分扩散出来,同时让蛋白质等大分子保留在细胞内。

(2)干燥。用有机溶剂浸取时,物料宜先经干燥以除去水分,借以提高浸出液的品质。

(3)火法加工。矿物经过焙烧,发生碳酸盐分解、氧化或硫酸化以及氯化等反应,使其中所含的难溶组分转化为易溶的物质。因此耗用酸碱量减少,甚至能够用水浸取。

浸取法分离可溶组分的操作步骤是:

(1)溶剂与固体物料密切接触,使可溶组分转入液相,成为浸出液;

(2)浸出液与不溶固体(残渣)的分离;

(3)用溶剂洗涤残渣,回收附着在残渣上的可溶组分;

(4)浸出液的提纯与浓缩,取得可溶组分的产品;

(5)从残渣中回收有价值的溶剂。

通常浸取处理的固体物料可分为粗粒、细粒与细胞物料,各自采用相应的浸取器。

浸取操作主要用于从固体原料中提取有价值的可溶组分,例如所有湿法冶金过程中的料液制备,天然碱的提取,以及蔗糖、植物油、鞣料和中草药有效成分的提取。浸取也用于除去固体混合物中的可溶组分,制得纯净的不溶性固体,如铜酞菁颜料的制造。