串级萃取理论之联动萃取分离工艺设计：Ⅰ、串级萃取分离过程的邻级杂质比

具有显著流程优化优势的联动萃取分离技术已成为中国稀土分离企业的主流技术,其工艺参数设计理论研究对促进技术进步具有十分重要的指导意义。近年来作者发展了串级萃取理论,给出了联动萃取流程最小萃取量和最小洗涤量理论下限的计算方法,解决了联动萃取分离流程优化过程中的基础理论问题。相关工作拟连载发表。首先引入邻级杂质比的概念,推导得到了邻级杂质比公式,分析了邻级杂质比的工艺意义,为后续联动萃取分离单元最小萃取量和最小洗涤量等公式的推导奠定基础。

串级萃取理论发展与稀土分离工业技术进步

自20世纪80年代,中国在稀土资源开采、冶炼分离和材料应用领域逐步建立了优势地位,这与中国稀土分离理论及技术的持续进步密不可分,其中关键节点事件的梳理、回顾和分析可为中国稀土科技未来发展提供借鉴。在串级萃取理论的发展历程中,最优化方程使稀土串级萃取工艺的优化设计不再无章可循,“一步放大”技术的建立大大缩短了稀土萃取分离工艺设计和参数调整周期、提高了工艺流程的灵活性,非恒定混合萃取比体系设计理论完成了对皂化、萃取、反萃取等全工序过程的模拟计算,也为重稀土萃取分离工艺的优化设计提供了指导,联动萃取分离工艺的应用使稀土分离过程的酸碱消耗显著降低,相应发展的流程设计理论解决了多组份萃取分离的理论消耗极限问题。近年来,包头混合型稀土矿转型-分离一体化工艺的工业应用获得良好经济和环保效益,进一步开展溶料-萃取-沉淀过程联动的全流程优化应存在较大降耗减排空间;中国稀土分离科技发展应规划重点解决基于过程自动控制的智能化生产和以零排放为目标的绿色化生产问题。