萃取化學是一門古老而又年輕的分離技術。自從1891年Nerst提出分配定律為萃取化學奠定了理論基礎,萃取化學就開始了不斷的發展,成為無機化學與有機化學領域一個很有影響的學科分支。工業應用的實踐表明,萃取法與其他分離方法相比,具有分離效果好、生產能力大、金屬回收率高、試劑消耗少、設備簡單、能耗低且生產過程易于實現自動化與連續化等優點。正是基于上述原因,在濕法冶金中萃取法的研究與應用不斷得到了擴展并且發揮了越來越重要的作用。近年來,微乳液和離子液體由于其本身獨特的性質,被廣大研究者應用在溶劑萃取技術中,使這門科學又煥發了新的活力。本文選取WinsorⅡ油包水型微乳液對電子垃圾中微量金的回收進行了研究,對其工業應用進行了初步探討；選取疏水性咪唑離子液體對其在金的萃取領域的應用進行了研究；制備了1,3-二乙基咪唑硫酮(C2C2ImT),考察了它與汞的配合能力并將其溶解在離子液體中對汞進行了萃取研究。論文的主要工作歸納如下： 1.CTAB/異戊醇／正庚烷／亞硫酸鈉溶液微乳體系從鹽酸溶液中萃取回收金 微乳液具有一些優異的特性,作為萃取介質具有很多其他分離方法所不能比擬的優點。文中我們選擇了陽離子表面活性劑CTAB.助表面活性劑異戊醇、正庚烷以及亞硫酸鈉溶液來制備WinsorⅡ油包水型微乳液,并將所制備的微乳液應用于從鹽酸介質中萃取金的研究。通過研究萃取過程中萃取平衡時間、水乳比、內水相濃度、助表面活性劑濃度、料液中H+和C1-濃度以及萃取溫度對金的萃取率的影響,確定了該微乳體系用于萃取金屬金的最佳條件。結果表明,該微乳液體系對金具有較高的萃取率。金(Ⅲ)與CTAB形成離子締合物AuCl4-CTAB+而被萃取到有機相中。通過熱力學研究得出了萃取Au(Ⅲ)過程的相關熱力學參數的值(ΔH°T=-36.76kJ mol-1和ΔS°T=-84.87J mol-1K-1),降低溫度有利于萃取的進行。H+和Cl-濃度的增加均不利于金的萃取。該體系具有較好的選擇性,在鹽酸濃度范圍為0.2-5M時均保持萃取率99%,而不萃取Al、Ni、Co等賤金屬。同時我們還探討了使用所制備的微乳液從電子垃圾中回收金的可行性以及對于萃取產生的含有CTAB的廢水的處理問題。實驗結果證明CTAB/異戊醇／正庚烷／亞硫酸鈉溶液微乳體系在從電子垃圾中回收金具有潛在的應用價值。 2.疏水性咪唑類離子液體從鹽酸介質中萃取金的研究 離子液體具有低蒸汽壓的特殊性質,可替代傳統溶劑萃取所用的揮發性有機溶劑(volatile organic compounds VOCs),被認為是一種綠色溶劑。文中我們采用四種疏水性離子液體進行了從鹽酸介質中萃取金的研究。通過研究萃取過程中萃取平衡時間、水乳比以及萃取溫度對金的萃取率的影響,確定了離子液體體系用于萃取金屬金的最佳條件。結果表明,各離子液體對金的萃取能力與其疏水性有關。通過熱力學計算,可以計算四種離子液體在萃取金過程中的熱力學函數：ΔH[C6mim][PF6]=5.554kJ-mol"1, ΔH[C4mim][NTf2]=-13.078kJ-mol-1, ΔH[C6mim][NTf2]=-12.862kJ·mol-1, ΔH[C8mim][NTf2]=-12.504kJ-mor-1。根據對萃合物晶體結構和對水相中離子液體陰離子濃度對萃取率的影響的實驗結果的分析,推測出咪唑類離子液體萃取金的機理是陰離子交換機理。 3. C2C2ImT/[C2mim][NTf2]體系萃取分離汞的研究 采用1,3-二乙基咪唑醋酸鹽離子液體和硫粉反應制備了1,3-二乙基咪唑硫酮并用于和汞的配合及萃取研究。整個制備過程只需一步反應,簡單易行,且不需要溶劑。利用核磁、紅外及X-射線單晶衍射儀對制備的C2C2ImT的結構進行了表征。對1,3-二乙基咪唑硫酮和汞的配合能力進行了研究,根據反應物的配比和反應條件的不同得到了三個汞的配位數和配位結構不同的Hg-C2C2ImT化合物,其中包括第一個被報道的Hg-NTf2結構。將C2C2ImT溶解在疏水性咪唑離子液體[C2mim][NTf2]中作為萃取有機相,研究了C2C2ImT/[C2mim][NTf2]體系對水相中HgCl2和Hg(OAc)2的萃取行為。當萃取HgCl2時,萃取到離子液體中的萃合物的結構為中性的Hg(C2C2ImT)2Cl2。而當萃取Hg(OAc)2時,萃取機理為陽離子交換,Hg2+首先與萃取劑形成[Hg(C2C2ImT)2]2+離子,然后與離子液體中的C2mim+交換被萃取到有機相中。根據對兩種不同配比的HgCl2-C2C2ImT配合物結構的分析,我們嘗試了通過改變萃取劑C2C2ImT的濃度和水相中HgCl2的濃度,控制萃合物為在離子液體相中溶解度極低的[Hg(C2C2ImT)-KCl-μ2CI]2,從而生成沉淀,實現離子液體的重復使用。