天津大學與中國精餾技術國家工程研究中心研究人員于2011年11月2日宣布，使用離子液體（IL）藉其低粘度，利用溶劑萃取法可提高從油砂中回收瀝青，同時可減少不利的影響，該成果已發布在美國化學學公雜志《能源和燃料（Energy & Fuels）》上。

    加拿大油砂是砂、粘土、水和瀝青的復雜混合物。對于表面開采的油砂生產，熱水提取工藝（HWEP）已被廣泛應用。在這個過程中，熱水和加工助劑與油砂相混合，通過使油砂顆粒發生剪切作用而從礦物中的瀝青釋放出來。富瀝青泡沫先形成，然后用有機溶劑，稀釋泡沫，降低瀝青的粘度，并促進去除礦物和水滴。

    該過程有許多環境上的缺點，其中包括要消費大量的水，造成每處理1立方米油砂會產生4 立方米尾液。因此，使影響過程的水和尾礦材料的貯存不斷增大。經過多年的沉淀后，水中穩定的懸浮體（細的尾礦物料）由細顆粒、高濃度的環烷酸、硫酸鈉和未回收的瀝青形成。這被禁止排放，因為它對各種生物體是有毒的，以免排放到環境中。

    有機溶劑萃取技術的開發可作為一種替代方案。然而，研究人員注意到，要將這項技術拓展用于油砂行業仍是困難的，因為這些有機溶劑易于揮發、易燃、有毒，并難以從廢砂中回收。

    離子液體也被開發作為一種替代品，最近的一項研究發現，離子液體可在室溫的溶劑萃取條件下利用甲苯，使瀝青回收率提高到90％。這一與尾礦水相關的問題可得到解決，只要采用很少量的水就可從剩余的沙和粘土中去除離子液體。不過，研究人員建議，這種方法的廣泛應用可能受以下事實的限制：（1）高粘度的離子液體會使其強烈附著在管道內壁和設備內體上，從而增加了運輸的困難，并且會使離子液體的損失加大，和（2）由于其有毒性，甲苯往往對環境造成顯著的負面影響。

    這項研究的具體目標是：（1）摸清加入添加劑，以減小離子液體粘度的可行性，（2）應用低粘度離子液體，以使用比芳烴溶劑毒性要小的有機溶劑來提高溶劑萃取率，（3）評價各種因素對瀝青回收的影響，及（4）確定最佳的溶劑萃取條件 。

    研究團隊使用離子液體1 -乙基-3 -甲基咪唑四氟硼酸鹽([Emim][BF4 ])，用于增強復合溶劑（丙酮和正庚烷）。他們發現這一組合可使回收效率高達95％，而單獨使用丙酮和正庚烷回收效率為86％，用水量也大大減少，沒有尾礦水問題，夾帶在被抽提瀝青中的粘土細粒可以忽略不計，在被處理的砂中無離子液體殘留物，并且再重復使用的離子液體也有高的性能（重復使用10次瀝青回收率> 92％）。

    本研究中使用的離子液體1 -乙基-3 -甲基咪唑四氟硼酸鹽([Emim][BF4 ])與許多其他的離子液體相比，粘性要低得多，因而使操作更容易，用于管道運輸需要能源消耗極少。

    此外，丙酮在溶劑萃取中發揮重要作用，因為它可進一步降低離子液體的粘度，并可改進溶劑溶解瀝青的能力。然而，丙酮應用的比例應受到控制，因為過量的丙酮會削弱離子液體的增強效應，并會使離子液體與瀝青發生結合。

    丙酮與正庚烷在復合溶劑中的最佳比例為2:6（v/v），混合時間為10分鐘，攪拌轉速為450轉/分，溫度為25℃）和有機溶劑/油砂之比為4:1（v/w），被確定為實施這項技術。總體結果表明，使用[Emim][BF 4 ] 和復合溶劑（庚烷和丙酮）的小試結果于油砂產業，可使這種瀝青回收技術令人鼓舞。