液-液提取方法和设备技术

本发明专利技术涉及一种使分散体反向的方法，分散体在液－液提取的混合部分形成，在分离部分浓缩，在分离部分后端形成分离的溶液，并朝分离部分输入端流回。本发明专利技术还涉及实现所述反向流的提取设备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种使分散体反向的方法，分散体在液-液提取的混合部分形成，在分离部分浓缩，在分离部分后端形成分离的溶液，朝分离部分输入端流回。本专利技术还涉及实现所述反向流的提取设备。
技术介绍
本专利技术方法和设备与金属回收中使用的提取工艺特别相关。提取实现诸如铜、铀、钴、镍、锌和钼等属于这类的贵重金属的回收。在所有这些提取工艺中，将含有贵重金属的水溶液与有机溶液在提取的混合部分接触，从而形成彼此不溶解的两种溶液的分散体。分散体中的溶液在提取的分离部分彼此分离成两个连续的层，在分离层之间具有一直减小的分散带。在混合阶段，水溶液中的至少一种贵重金属转换成有机相，由此通过分离回收贵重金属。提取是在一套设备中进行的，其中混合和沉降部分的排列是一个位于另一个顶部上(柱状)或水平地多少处于相同高度。几乎总是在涉及大规模提取稀溶液的情况下，例如提取铜，设备基本处于水平位置。当在下面提到提取时，基本是指位于相同高度的设备。金属的回收常常需要很多混合-分离单元或混合器和沉降器，它们通常按逆流原理彼此连接。提取步骤的数量很大程度决定于工艺而变化，可以是2到20。例如，在提取铜时，通常有4-6步。由此，这些单元几乎总是与下游单元成180度的角度放置，使溶液管道短。这已经是理想的，尽管这种布置还具有其自身缺点，如操作平台难以仪表化、电气化和构建。最近，为使所有提取步骤面向相同方向，提出了一些解决方案。对其的描述，例如，参见会议文章“Alta 1996 Copper HydrometallurgyForum”，Oct.14-15，1996，Brisbane，AustrliaHopkins，W.“ReverseFlow Mexer Settlers”and“Randol at Vancouver‘96”，ConferenceProceedings，November 12-15，1996，Vancouver，British Columbia，p.301-306。在后一篇文献中，在第302页左下位置有一张图，给出了四个不同分离部分的原理图。第一部分是传统的模型，分散体在此处从一端输送到分离部分，分离的溶液从另一端取出。下一部分是公知的Krebs模型，在美国专利4844801中也有说明，其特征是将分散体沿沉降器上方的流槽输送到离混合器最远的沉降器末端。分散体在此处被引导到实际沉降器空间，朝混合器流去。第三是Falconbridge模型，其中用部分隔板将沉降器分开，分散体流入远离混合部分的第一半并且朝混合部分流回第二半。根据标题，溶液在沉降器内的存留时间取决于溶液是在沉降器的内边缘还是在外边缘。第四部分是Bateman模型，也在美国专利5558780中进行了说明，分散体沿沉降器侧面的窄通道流动到沉降器的最远端，并从实际沉降器空间的此处朝提取混合部分流回。后二者表示公知的倒流型沉降器。在Falconbridge模型中，沿沉降器内边缘流动的分散体不会像沿外边缘流动的分散体一样有时间很好地分离成其自身的相。此原理图未详细表示流动在实际情况下如何逆转的。美国专利5558780中所述的沉降器有其自身的问题，在沉降器中形成均匀返回流。结果，沉降器的分离能力不足，分离溶液的残余液滴卷吸高。
技术实现思路
现在根据本专利技术开发了一种方法，其中在金属提取工艺的混合部分形成的分散体输送到分离部分，分离部分按与侧壁相同的方向用隔壁基本分隔成二个部分。分散体和由此分离的相首先作为向外流从分离部分的中心部分流到后端，流入分离部分的所有溶液在此处反向，成为朝分离部分前端的返回流。向外流的溶液被调节成分散体占优的，即，分散体通过位于分离部分后端的反向件在分离部分的向外流侧保持为浓厚的一层，因为浓厚分散带有助于形成纯溶液相。另外，反向件将分离溶液分成支流，容易使溶液流反向成为返回流。为了保持浓厚的分散带，向外流场的横截面优选地也朝向分离部分后端尺寸减小，返回流场的横截面朝向分离部分前端尺寸也减小。已经流过反向件的分散体和分离的溶液，流过返回流场前端的篱栅，由此溶液的方向最终朝分离部分的前端反转。本专利技术还涉及一种沉降器设备，基本矩形的沉降器包括前端、后端以及侧壁和底。沉降器的宽度基本大于其长度。沉降器由隔壁分成二部分，隔壁优选地延伸到沉降器总长度的85-95％的距离。通过隔壁在沉降器中形成二个流场，向外流场和返回流场。沉降器隔壁基本沿侧壁方向位于侧壁之间，但然而，优选的方式是流场的横截面减小。至少一个反向件位于向外流场紧靠沉降器后端附近处，并由从侧壁到隔壁延伸的零件形成。反向件的功能是调节分散带的厚度，实现控制在沉降器后部的不同相的转动。在返回流场一侧，在后端与隔壁之间具有篱栅，使朝向沉降器前端的沉降器流成直线。本专利技术的本质特征在权利要求中非常清楚。从分离空间前端到后端的分散体和分离相的流动称为向外流，从分离空间后端朝前端返回的所有这些相的流动称为返回流。同样地，出现向外流的沉降器区域称为向外流场，相应的另一侧区域称为返回流场。来自液-液提取混合部分的分散体以受控方式输送到向外流场内的分离部分的前端。很明显，目的是使流动分散在整个向外流场横截面上。为了进一步达到这一点，可以使用篱栅或其它适合的零件。在根据本专利技术的方法中，调节向外流动，使其是分散体占优的，即，分散体保持为相之间的厚度带。为了达到这一目的，至少一个反向件置于向外流场的后端，调节分散体层厚度以及分散进程。使从分散体中分离出的相相对自由流动，但为达此目的，未分离的分散体由置于向外流场后部的至少一个反向件阻挡。根据本专利技术的设备包括位于沉降器向后流场后端(分离部分)的至少一个反向件。反向件延伸得与分离部分向外流场的侧壁一样远，即，从一个侧壁到隔壁的末端。用于这部分的反向件包括至少两个板状零件或者反向器板，放置在不同高度并基本垂直于沉降器的纵轴(在溶液流动方向)。在反向器板之间形成的区域中分散体沿反向通道的流动方向几乎是垂直的，因为分散体是在每个反向器板上方或下面流到反向通道。改变成基本垂直的流动方向促进分散体在分散体上面和下面分离成纯溶液层。反向件可以位于不同提取阶段，例如在实际提取中以及在任何洗涤和剥离分离部分。本专利技术方法和设备的特征在于，通过在向外流场后端设置反向件伸到此区域上方，可以防止分散体流直接向前流动。优选地，反向件包括至少两个板状部分，位于与向外流相抵。为了使分散体流过反向件，在第一阶段必须将其压向反向件的第一板状部分，在其下面流入反向件板状部分之间形成的反向通道。从反向通道，分散体表面升高，从而流过反向件第二板状部分。在一个反向件中有至少两个板状部分，但所述部分的数量也可以改变。与第二板状部分，或溢出板，以及其后的每个其它部分相比，反向件的第一板状部分，或底流板，以及随后每个第二部分基本处于分离部分的较高位置。属于反向件的第一板状部分，底流板，位于分离部分内的一定高度上，在该高度上，其上边缘在分散带上方延伸到有机溶液相。当分离的溶液和在它们之间的分散带从分离部分的输入端流向后端，分离带被压向第一反向器板。分散体将积累到一定数量，以至于由于比分离的有机溶液重，它从底流板下面透过，通过反向器板之间的提升通道并由此处到达分离部分的后端，在分离部分后端分散体和分离相返回到返回流场。沉降器越大，所需流动越大本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在金属回收过程中在液－液提取工艺的分离部分，将提取步骤的混合部分内形成的水溶液和有机溶液的分散体控制分离成它们自身的相的方法，其特征在于将输入到分离部分的分散体引导到所述分离部分的向外流场，所述向外流场是利用分离部分中的隔壁形成的，并且在所述向外流场中使已经从分散体中分离的相基本沿分离部分的纵轴方向流动，但保留在分离相中部内的分散体由置于向外流场后部从分离部分的侧壁延伸到隔壁的至少一个反向件阻挡，反向件包括至少两个板状部分，在板状部分之间具有一个反向通道，并且分散体的方向在反向通道中基本转变成垂直流；经过反向件之后，分散体和分离溶液相的方向在分离部分的后部空间中反转成基本相反方向，以在返回流场中朝分离部分的输入端流回，分离的溶液在分离部分输入端从分离部分流出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：B尼曼，E埃克曼，SE胡尔托尔姆，P佩卡拉，J吕拉，L利亚，R库西斯托，
申请(专利权)人：奥托昆普技术公司，
类型：发明
国别省市：FI[芬兰]