一种用于湿法炼铜过程的超重力萃取工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种用于湿法炼铜过程的超重力萃取工艺，包括如下步骤：原料的输送；物料的进入；萃取；循环萃取；静置后分液；得到反萃油相；原料输送；反萃；循环反萃；静置后分液，得到湿法炼铜电解液，完成萃取和反萃工艺。本发明专利技术使用的超重力装置极大地增大了液液非均相混合过程的相界面面积，加快了相界面的更新速度，强化了液液两相的传质过程；同时，本发明专利技术的萃取工艺简化了传统萃取流程，极大地缩短了流体的停留时间，经实验，使用的超重力装置在极短的时间内将两相混合，同时达到工业萃取率。同时达到工业萃取率。同时达到工业萃取率。

【技术实现步骤摘要】
一种用于湿法炼铜过程的超重力萃取工艺


[0001]本专利技术涉及萃取工艺
更具体地，涉及一种用于湿法炼铜过程的超重力萃取工艺。

技术介绍

[0002]湿法炼铜是湿法冶金的一种，具有投资省、成本低、对环境污染小、矿产资源利用率高等优点。湿法炼铜的历史可以追溯到公元前六、七世纪。我国是世界上最早采用湿法冶金提取铜的国家，然而我国的湿法炼铜工艺发展较慢。我国具有工业规模的湿法炼铜始于上世纪60年代初，但由于技术或经济方面的各种原因，多家湿法炼铜厂被迫关闭。随着化学工业的发展出现了有机萃取剂，可以有效从贫铜溶液中萃取铜。自1968年美国亚利三那州兰鸟矿建成了世界上第一个工业规模的浸出
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萃取
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电积工厂后，浸出
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萃取
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电积法不断发展完善，目前全世界采用此工艺生产的铜量已超过200万吨/年，占全球矿产铜量的20％。
[0003]湿法炼铜主要包括四个步骤：硫酸介质中溶解铜——浸出；采用一种萃取剂将铜萃入有机相——萃取；用硫酸溶液把铜反萃入水相——反萃：反萃液即电解液用电积法沉积铜——电积。
[0004]其中用于萃取的主要设备有三种：混合澄清槽、萃取塔、离心萃取器。铜的萃取工厂绝大多数采用混合澄清槽。通过萃取与反萃使溶液含铜达到40～50g/L时，即可满足电积的需要。然而由于工业上使用的混合澄清槽存在萃取效率低、设备体积大的缺点，其核心问题在于装置内相界面面积小，液液非均相传质效率低，为缩小设备体积、提升萃取效率，强化萃取过程是最有效的手段。
[0005]如今萃取工艺正向着多元化、绿色化、精细化的方向迅速发展，传统萃取设备越来越难以满足生产需要。

技术实现思路

[0006]本专利技术要解决的技术问题是提供一种用于湿法炼铜过程的超重力萃取工艺。本专利技术使用的超重力装置极大地增大了液液非均相混合过程的相界面面积，加快了相界面的更新速度，强化了液液两相的传质过程；同时，本专利技术的萃取工艺简化了传统萃取流程，极大地缩短了流体的停留时间，经实验，使用的超重力装置在极短的时间内将两相混合，同时达到工业萃取率。
[0007]为解决上述技术问题，专利技术采用如下的技术方案：
[0008]一种用于湿法炼铜过程的超重力萃取工艺，在萃取和反萃过程中，利用超重力装置实现油水两相的混合和传质。
[0009]超重力萃取工艺包括如下步骤：
[0010]S1、将萃取油相自原料罐用输送泵输送到超重力装置油相物料入口；
[0011]S2、将萃取水相自原料罐用输送泵输送到超重力装置水相物料入口；
[0012]S3、将萃取油相、萃取水相溶液分别从两个液体进口进入超重力装置，调节填料转
速；两股物料经预混器预混，进行初步混合，然后进入含有喷射孔的液体分布器喷射到旋转的填料中，高速旋转的填料将物料进行剪切成液膜、液滴或液线，使得两股物料混合更加均匀；
[0013]S4、待料液全部泵入超重力装置后启动循环泵，将从液体出口流出到产料罐内的混合液返回超重力装置进行进一步混合；料液经循环泵在超重力装置内循环多次；
[0014]S5、混合完毕后将得到的混合液静置后分液；得到反萃油相；
[0015]S6、将反萃油相用输送泵输送到超重力装置油相物料入口；
[0016]S7、将反萃水相用输送泵输送到超重力装置水相物料入口；
[0017]S8、将反萃油相、反萃水相溶液分别从两个液体进口进入超重力装置；两股物料经预混器预混，进行初步混合，然后进入含有喷射孔的液体分布器喷射到旋转的填料中，高速旋转的填料将物料进行剪切成液膜、液滴或液线，使得两股物料混合更加均匀；
[0018]S9、待料液全部泵入超重力装置后启动循环泵，将从液体出口流出到产料罐内的混合液返回超重力装置进行进一步混合；料液经循环泵在超重力装置内循环多次；
[0019]S10、混合完毕后将得到的混合液输送到澄清槽静置后分液，得到湿法炼铜电解液，完成萃取和反萃工艺。
[0020]步骤S1中，所述油相原料由Lix 984N、M5640、AcorgaOPT5510工业铜萃取剂中的任意一种与煤油稀释而成；优选地，萃取剂与煤油的质量比范围为0.05～0.25。
[0021]优选地，步骤S3中，所述水相与油相的体积流量比范围为0.8～2。
[0022]优选地，步骤S5和S9中，所述静置的时间范围为5
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30min；更优选地，步骤S5和S9中，所述静置时间范围为10～15min。
[0023]优选地，步骤S7中，所述反萃水相内的硫酸质量浓度范围为200～280g/L。
[0024]优选地，步骤S8中，所述水相与油相的体积流量比范围为0.8～2.5。
[0025]优选地，步骤S3和S8中，所述超重力装置填料转速范围为100～2400r/min。
[0026]优选地，步骤S3和S8中，所述超重力装置内温度范围为0～60℃；更优选地，步骤S3和S8中，所述超重力装置内温度范围为20～40℃。
[0027]优选地，步骤S4和S9中，料液经循环泵在超重力装置内循环1
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8次；更优选地，步骤S4和S9中，料液经循环泵在超重力装置内循环3
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5次。
[0028]所述超重力装置的填料材料为陶瓷、塑料及耐腐蚀金属等材料中的任意一种。
[0029]本专利技术所记载的任何范围包括端值以及端值之间的任何数值以及端值或者端值之间的任意数值所构成的任意子范围。
[0030]如无特殊说明，本专利技术中的各原料均可通过市售购买获得，本专利技术中所用的设备可采用所属领域中的常规设备或参照所属领域的现有技术进行。
[0031]与现有技术相比较，本专利技术具有如下有益效果：
[0032]1)本专利技术使用的超重力装置极大地增大了液液非均相混合过程的相界面面积，加快了相界面的更新速度，强化了液液两相的传质过程。
[0033]2)本专利技术的萃取工艺简化了传统萃取流程，极大地缩短了流体的停留时间，经实验，使用的超重力装置在极短的时间内将两相混合，同时达到工业萃取率。
附图说明
[0034]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明
[0035]图1示出本专利技术湿法炼铜过程超重力萃取工艺使用的系统设备示意图；
具体实施方式
[0036]为了更清楚地说明本专利技术，下面结合优选实施例和附图对本专利技术做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本专利技术的保护范围。
[0037]在附图中示出了根据本专利技术公开实施例的各种截面图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状以及他们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于湿法炼铜过程的超重力萃取工艺，其特征在于：萃取和反萃过程中，利用超重力装置实现油水两相的混合和传质；超重力萃取工艺包含如下步骤：S1、将萃取油相自原料罐用输送泵输送到超重力装置油相物料入口；S2、将萃取水相自原料罐用输送泵输送到超重力装置水相物料入口；S3、将萃取油相、萃取水相溶液分别从两个液体进口进入超重力装置；两股物料经预混器预混，进行初步混合，然后进入含有喷射孔的液体分布器喷射到旋转的填料中，高速旋转的填料将物料进行剪切成液膜、液滴或液线，使得两股物料混合更加均匀；S4、待料液全部泵入超重力装置后启动循环泵，将从液体出口流出到产料罐内的混合液返回超重力装置进行进一步混合；料液经循环泵内在超重力装置内循环多次；S5、混合完毕后将得到的混合液静置后分液；得到反萃油相；S6、将反萃油相用输送泵输送到超重力装置油相物料入口；S7、将反萃水相用输送泵输送到超重力装置水相物料入口；S8、将反萃油相、反萃水相溶液分别从两个液体进口进入超重力装置；两股物料经预混器预混，进行初步混合，然后进入含有喷射孔的液体分布器喷射到旋转的填料中，高速旋转的填料将物料进行剪切成液膜、液滴或液线，使得两股物料混合更加均匀；S9、待料液全部泵入超重力装置后启动循环泵，将从液体出口流出到产料罐内的混合液返回超重力装置进行进一步混合；料液经循环泵内在超重力装置内循环多次；S10、混合完毕后将得到的混合液输送到澄清槽静置后分液，得到湿法炼铜电解液，完成萃取和反萃工艺。2.根据权利要求1所述的超重力萃取工艺，其特征在于：步骤S1中，所述油相原料由Lix984...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建峰，戚煜辉，曹何峰，罗勇，初广文，邹海魁，孙宝昌，张亮亮，
申请(专利权)人：北京思达流体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：