《长春应化所自主研发的Cextrant230萃取剂实现规模化生产》

  • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者: 冯瑞华
  • 发布时间:2019-01-03
  • 长春应化所廖伍平团队自主研发的Cextrant230萃取剂成功实现了4立方米反应釜规模的生产。在国家973项目、中国科学院战略性先导科技专项、国家自然科学基金等项目的支持下,廖伍平团队历时八年时间成功研发出以Cextrant230为代表的系列萃取剂,并将其应用于高丰度稀土元素铈和稀土伴生放射性元素钍以及过渡金属铜、锆、铪等的提取与分离,相关技术与工艺已获中国发明专利授权8项、美国和澳大利亚专利授权各1项,并入选“2015年中国稀土十大科技新闻”。  铈是稀土资源中的高丰度元素,特别是在我国北方稀土资源中,其含量达到稀土总量一半。此外,我国包头稀土矿和四川稀土矿中还伴生有大量放射性元素钍。因而,实现高丰度铈和放射性钍的优先分离是实现稀土资源绿色冶炼的重要措施与方案。但一直以来,受萃取剂性能与价格的制约,这一思路没有得到践行。Cextrant230正是为满足这一需要而研发出来的廉价高效萃取剂,具有优先萃取分离四价铈、铈氟络离子和钍的优良性能,是自1993年以来唯一具有工业化应用前景的国产稀土萃取剂。2015年,廖伍平团队在四川江铜稀土有限公司完成了基于该萃取剂的氟碳铈矿清洁分离工艺扩大试验,并于2015年6月18日在西昌通过了由稀土行业协会王晓铁副秘书长任组长的专家验收会,专家一致认为该工艺达到国际先进水平。该工艺的产业化将率先在四川江铜稀土有限公司进行。  Cextrant230萃取剂的规模化生产为基于该萃取剂的稀土分离新工艺的产业化提供了萃取剂保障,将极大地推动新工艺在我国北方稀土资源包括包头稀土矿和四川稀土矿中的应用,助力我国保持在稀土冶炼工艺方面的领先地位。同时,该萃取剂的规模化生产也将极大推动其在其它金属矿产分离及工业废弃物回收方面的应用。 

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  • 《过程工程所解决液液萃取技术难题 新型密闭管式萃取器成功应用》

    • 来源专题:中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
    • 编译者:guokm
    • 发布时间:2020-04-27
    • 液液萃取分离是过程工业中重要的单元操作,传统的箱式混合澄清槽密封性能差,有机相挥发极易带来溶剂损失和严重的火灾隐患。近日,过程工程所自主设计的5套新型密闭管式萃取器在河北兰润植保科技有限公司除草剂原药生产车间替换原有全部间歇釜式生产装置,并实现稳定连续运行1个月,运行后该车间产能由20吨/月提高至104吨/月,有机相挥发损失大大减少。   新装置的成功应用,降低了液液溶剂萃取过程中的溶剂损失和火灾风险,同时也突破了化学制药生产过程中部分特殊液液萃取体系无法连续化生产的瓶颈,提高了生产能力,具有进一步推广至湿法冶金、废水处理、精细化工、石油化工等众多液液萃取领域的示范作用,对提升相关企业绿色化、安全化生产有重要意义。   化学制药过程(如农药)中的液液萃取分离涉及的物系性质较为复杂,如有机相溶剂性、挥发性强;水相酸性强且常含氯离子;待萃物浓度高,萃取前后两相物性差变化大;两相乳化随pH敏感等。采用传统箱式混合澄清槽进行连续生产困难,原有生产过程只能采用釜式间歇操作,产量低且产品质量不稳定。间歇操作过程有机相挥发严重,带来溶剂损失的同时,恶化了工人操作环境,存在严重的火灾隐患。   资源与环境研究部湿法冶金与先进材料课题组长期从事液液萃取工艺及装备的研究。研究团队根据化学制药过程中两相物系的特殊物理化学特性,采用先进在线测量手段原位获取了两相混合行为和传质数据,结合CFD(计算流体力学)与PBM(群体平衡)模型计算,揭示了液液萃取装备几何结构对两相间微观传质、宏观流动和液滴“破碎-聚并”的相互作用规律,进一步设计出新型高效管式萃取器。据项目负责人王勇研究员介绍,该新型萃取器具有较高的单级效率和更低的两相夹带量;密闭性好、不易泄漏,便于VOC(挥发性有机物)的集中收集处理;适用于强有机溶剂和强腐蚀性体系;特殊的轻相、重相界面调节系统,实现了两相界面的稳定控制;界面污物可在线连续采出、分离,提高了系统连续运行能力。   该项装备技术获得科技部重点研发计划(2019YFC1907700)支持,并已申请国家发明专利。
  • 《中国科学家攻克青蒿素绿色规模化生产的关键技术》

    • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:hujm
    • 发布时间:2019-05-27
    • 据新华社报道,青蒿素等天然提取药物因为来源特殊,一直很难像化学药物那样高效、大规模连续的生产。记者从中国科学院过程工程研究所获悉,其研发的青蒿素绿色规模化生产工艺已成功应用,解决了制约相关产业发展的关键技术问题。 青蒿素是有效治疗疟疾的天然成分。我国科学家屠呦呦团队将之从植物中成功提取出来后,相关药物开发相继开展。2005年,以青蒿素为基础的联合疗法(ACT)被世界卫生组织推荐为治疗疟疾的最佳方法。 中国科学院过程工程研究所王慧研究员说,目前生产青蒿素主要是利用有机溶剂反复浸提青蒿,再进行纯化分离得到。其中,浸提步骤存在着选择性低、溶剂损失严重的问题,纯化分离过程则处理时间过长、能耗高,导致处理量有限,限制了产能。 据王慧介绍,如今科学家通过萃取过程强化、低温结晶纯化等新方法,替代了传统萃取和层析柱分离,从而实现了大规模、精细化的处理。他们还引入了一种如毛细血管般的薄膜蒸发器,代替了传统大口径的蒸发釜,有效提高了溶剂的回收率,减少了能耗,从而更绿色环保。 中国科学院过程工程研究所所长张锁江院士说,青蒿素的生产工艺大部分是间歇性的,此项技术解决了制约青蒿素规模化、连续化生产的关键技术及系统集成问题,不仅为青蒿素生产工艺绿色升级开辟了新路径,也为其他天然产物的萃取分离工艺提供了有益借鉴。 目前,该工艺已成功转化应用。作为首批应用的企业,河南省禹州市天源生物科技有限公司总经理江红格说,生产运行的结果表明整套工艺运行稳定,溶剂回收率可达99.9%,能耗与传统工艺相比降低43%,年产可达60吨。