Редкие металлы, полупроводники | |
Название | Расчет с использованием программы Exсel экстракционного разделения в полном противоточном каскаде с понижением коэффициентов распределения в промывной части |
DOI | 10.17580/tsm.2022.01.03 |
Автор | Вольдман Г. М. |
Информация об авторе | Г. М. Вольдман, независимый эксперт, докт. хим. наук, эл. почта: gvoldman@bk.ru |
Реферат | Жидкостно-жидкостную экстракцию широко используют в гидрометаллургии цветных, редких и радиоактивных металлов. Наиболее сложная из решаемых с помощью этого метода задач — разделение близких по свойствам элементов, при котором, как правило, необходимо получить в чистом виде и с высоким извлечением один или оба элемента. В большинстве случаев этого достигают только в полном противоточном процессе, реализуемом в каскаде, состоящем из двух частей: экстракционной, обеспечивающей получение в чистом виде в водной фазе (рафинате) хуже экстрагируемого компонента (или группы компонентов), и промывной, обеспечивающей доизвлечение хуже экстрагируемого компонента (или группы компонентов) в рафинат или получение в чистом виде лучше экстрагируемого компонента (или группы компонентов) в органической фазе (экстракте). Однако промывной раствор разбавляет исходный, что приводит к снижению концентраций компонентов в продуктах. Для ослабления этого отрицательного эффекта можно уменьшить объем промывного раствора, понизив коэффициенты распределения разделяемых компонентов в промывной части каскада и вновь повысив их в экстракционной. Такой вариант разделения называют полным противоточным процессом с понижением коэффициентов распределения в промывной части. Поскольку органическая фаза из экстракционной части каскада поступает в промывную, а водная фаза из промывной части вместе с исходным раствором — в экстракционную, при определении требуемых условий экстракционного разделения (т. е. необходимых отношений потоков экстрагента и промывного раствора к потоку исходного раствора, чисел ступеней экстракционной и промывной частей каскада, составов получаемых продуктов — рафината и экстракта) полный противоточный каскад можно рассчитывать только как единое целое. В результате выполнение расчета требует большого объема вычислений и занимает много времени даже при использовании современных вычислительных средств. Эффективным способом автоматизации расчетов представляется создание в среде табличного процессора Excel© шаблонов, позволяющих при использовании тех же каскадов для разделения в других экстракционных системах не программировать расчет заново, а только ввести в соответствующие ячейки шаблона новые исходные данные. Разработке такого шаблона для полного противоточного процесса с постоянными, но различающимися коэффициентами распределения компонентов в экстракционной и промывной частях каскада посвящена данная статья. |
Ключевые слова | Жидкостно-жидкостная экстракция, разделение, полный противоточный процесс, понижение коэффициентов распределения, промывной раствор, экстракт, рафинат, расчет, Excel© |
Библиографический список | 1. Зеликман А. Н., Меерсон Г. А. Металлургия редких металлов. — М. : Металлургия, 1973. — 608 с. |
Language of full-text | русский |
Полный текст статьи | Получить |