izluživanje

ilustracija
IZLUŽIVANJE, kontinuirani perkolacijski ekstraktor s košarom – 1. kućište, 2. lanac, 3. košare sa sitastim dnom, 4. dovod sirovina, 5.–10. dovod otopine za izluživanje, 11. dovod otapala, 12. korito za odvod iscrpljene sirovine, 13. odvod luga, 14.–17. pumpe

izluživanje (ekstrakcija čvrsto-kapljevito, luženje), odjeljivanje topljivoga sastojka iz smjese s netopljivom čvrstom tvari s pomoću nekog kapljevitog sredstva. Pritom se obično pretpostavlja da topljivi sastojak tvori manji dio ukupne smjese tvari. Izluživanje je laboratorijska i industrijska (tehnološka) operacija separacije koja se temelji na prijenosu mase na granici faza čvrsto-kapljevito. Proizvodi su izluživanja lug, koji sadrži tvar koju treba izdvojiti, i ostatak. Lug se od ostatka odvaja dekantiranjem, zgušćivanjem, centrifugiranjem i filtriranjem. Sredstva za izluživanje mogu biti otapala (voda, različita organska otapala kao ugljikovodici, npr. heksan, te alkoholi, eteri i dr.), zatim vodene otopine soli (npr. otopina natrijeva karbonata), kiseline (sumporna kiselina općenito je najviše upotrjebljavano sredstvo) i lužine (npr. natrijeva). Izluživanje je pojam koji se najčešće veže uz anorganske tvari (posebice uz hidrometaluršku primjenu, npr. izluživanje kobalta i nikla iz laterita), ali se primjenjuje i za izdvajanje organskih tvari iz materijala životinjskog i biljnoga podrijetla u prehrambenoj (npr. izdvajanje šećera iz šećerne repe) i farmaceutskoj industriji (npr. izdvajanje eteričnih ulja iz cvjetnih latica), pri čemu su u uporabi specifični postupci i nazivi (npr. difuzija, maceriranje, digeriranje, perkoliranje). Za izluživanje anorganskih tvari (npr. ruda) povoljno je što jače usitnjavanje materijala radi povećanja površine fazne granice, dok je za materijale kod kojih se prijenos tvari odvija kroz stanične stijenke (npr. materijal biljnoga podrijetla) jako usitnjavanje nepovoljno zbog razaranja staničnih stijenki, jer to povećava onečišćenje luga koloidnim tvarima i stvara kašastu masu koja bi pružala velik otpor strujanju sredstva za izluživanje. Brzina izluživanja povećava se općenito smanjenjem debljine graničnoga difuzijskoga sloja (npr. miješanjem) i održavanjem što veće razlike koncentracija u graničnome sloju i sredstvu za izluživanje (npr. protustrujnim gibanjem materijala i sredstva za izluživanje). Radni uvjeti pri izluživanju ovise o svojstvima čvrste smjese i tvari koju treba izdvojiti. Najčešće se izlužuje na temperaturama između 300 i 500 K i pri tlakovima od 100 do 5000 kPa. Osim fizičkog otapanja, izluživanje može uključivati i kemijske procese (oksidaciju-redukciju, stvaranje kompleksa, hidrolizu) i djelovanje mikroorganizama (katalitičko djelovanje putem enzima koje generiraju mikroorganizmi, npr. oksidacija sulfida ili djelovanje na minerale kiselinama i bazama kao produktima njihova metabolizma), posebice pri izluživanju anorganskih tvari.

Novi postupci izluživanja obilježili su u pojedinim razdobljima bitne prodore u znanosti i tehnici, posebice u dobivanju metala (npr. cijanidni postupak za izluživanje zlata 1887, izluživanje boksita pod tlakom natrijevom lužinom 1892., uvođenje vodene otopine natrijeva karbonata kao sredstva za izluživanje uranija 1940-ih, otkriće uloge mikroorganizama u izluživanju 1960-ih). Provedba izluživanja ovisi uz ostalo o svojstvima sredstava za izluživanje (npr. hlapljivosti) i svojstvima materijala koji se izlužuje (npr. propusnosti za kapljevine). Izluživati se može u rudnome ležištu tehnikom prskanja ili injektiranja (rudarenje otapanjem, izluživanje in situ), na odlagalištu uz prikladno pripremljen teren, s hrpe i u različitim uređajima. Uređaji mogu raditi obročno (šaržno) ili neprekidano (kontinuirano). Za neprekidano protustrujno izluživanje jedinice se povezuju u baterije. Izluživanje pri atmosferskome tlaku provodi se u otvorenim tankovima perkolacijom ili imerzijom i iz pulpe uz pneumatsku ili mehaničku agitaciju (pačuka-tank, Dorrov mješač), a pri uporabi hlapljivih organskih otapala u ekstrakcijskim kotlovima, rotacijskim ekstraktorima ili perkolacijskim kontinuiranim ekstraktorima (karuselnima, s košarama, s beskrajnom vrpcom, s okvirima) i imerznim kontinuiranim ekstraktorima ili kombiniranim perkolacijsko-imerznim kontinuiranim ekstraktorima (postupak Percolim). Pod visokim tlakom izlužuje se u autoklavima (okomitima ili položenima), koji rotiraju ili su agitirani (mehanički ili parom).

izluživanje. Hrvatska enciklopedija, mrežno izdanje. Leksikografski zavod Miroslav Krleža, 2018. Pristupljeno 19.9.2019. <http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=28292>.