專利名稱：溶劑萃取法中縮小工步大小的方法和所用的萃取池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的方法可用來縮小溶劑萃取法中工步的大小，這是通過萃取工步中間池大小的縮小來實現(xiàn)的。本發(fā)明還著眼于溶劑萃取法所用萃取池。
液-液溶劑萃取通常被用為濕法冶金生產(chǎn)金屬的一部分。溶劑萃取法通常具有好幾個階段或工步，例如預(yù)萃取、萃取、再萃取等。每一個萃取工步含有好幾個萃取池，其中每一個池一般都有一個泵單元用來將萃取的液相從一個池轉(zhuǎn)移到另一個池；一個或數(shù)個混合單元即混合器；和一個在混合器后面的沉淀單元即沉淀器，使在混合器內(nèi)懸浮的液體由于重力而沉淀在自己的相內(nèi)。泵也可與混合器結(jié)合，使混合器也有泵的功能。在溶劑萃取法發(fā)生的反應(yīng)中，一種或多種金屬會從一個相(一般為水相)移動到另一(有機)相，因此能用再萃取分離出來。萃取池的功能是提供良好的條件供萃取反應(yīng)進展，最后使液體互相分離。
溶劑萃取法的設(shè)計根據(jù)所要萃取的金屬會有很大的變化。銅的萃取通常比較簡單，因為它只有不多的萃取和再萃取工步，但在另一方面，銅萃取池的大小隨著時間有巨大的增長，以致將其自身的限制強加在萃取上。但其他金屬的萃取過程就工步的數(shù)量而言要比銅復(fù)雜得多，雖然其他金屬的萃取能力只是一個銅萃取廠的生產(chǎn)量的零數(shù)。
在目前使用的溶劑萃取池中，上面提到的這些構(gòu)件差不多都有，包括一臺泵、一個或數(shù)個混合器、一個可選用的預(yù)沉淀器和主沉淀器。各種相被混合在一起從一個池泵壓到另一個池，用來將金屬離子從一個相轉(zhuǎn)移到另一個相所需的混合和反應(yīng)的時間都在混合器中度過，純粹的相則在沉淀器中互相分離。這些方法例如曾在美國專利5,185,081和5,662,871中說明過。在萃取的工步內(nèi)，所有萃取池都相似，即在所有池中，相的分離能力都是最佳的。
美國專利4,391,711曾說明一種溶劑萃取裝置。該裝置具有一個室，在該室中央各種懸浮相接受混合器的處理而在環(huán)繞混合器的空間內(nèi)形成一個分散帶，在該帶之上是從該帶分離出來的較輕的相，而在該帶之下是從該帶分離出來的較重的相。在該裝置中實際上根本沒有傳統(tǒng)的沉淀器單元。在萃取工步內(nèi)和在萃取法的不同工步內(nèi)的萃取池都是相似的。
一種可以減少溶劑萃取法階段大小的新方法曾被開發(fā)出來，其中如前所述，特別是銅以外的其他金屬的溶劑萃取，有許多萃取工步，并且在工步內(nèi)有許多相似的池。這里的指導(dǎo)原則是重要的是要有良好的分離相的能力，特別是在萃取工步的第一池和末一池中，但在工步內(nèi)允許有較大數(shù)量的殘余點滴，這樣萃取工步的大小就可由于工步內(nèi)池的大小的減少而減少。這一點可以通過減少工步內(nèi)池的沉淀單元而用較稠密的溶液替代來做到，其時在萃取工步中間至少有一個池、最好所有池的橫剖面面積至多為該工步內(nèi)第一個和末一個沉淀器單元的橫剖面面積之半。按照本發(fā)明，萃取池的沉淀器單元具有一個泵單元和一個沉淀器單元位在混合器的周圍。沉淀器單元的輪廓最好為長方形。本發(fā)明的主要細節(jié)在所附權(quán)利要求中有說明。
在該開發(fā)的方法中，萃取工步的大小被縮小，這在實際上意味著該裝置比傳統(tǒng)的裝置更適宜在較小的空間內(nèi)使用。另外，投資可節(jié)省，對溶劑萃取化學(xué)品的需要也可減少。另一個值得一提的好處是與過程有關(guān)的資金也可減少。
按照本發(fā)明的溶劑萃取工步和該工步內(nèi)所用的萃取池將結(jié)合附圖較詳細地說明，其中

圖1示出按照本發(fā)明的溶劑萃取池從頂上看的情況，圖2示出按照本發(fā)明的溶劑萃取工步裝置從頂上看的情況。
圖1示出按照本發(fā)明的溶劑萃取池1，該池具有一個基本上為長方形的沉降器2，其中設(shè)有一個泵單元3及在本例中為兩個混合器4和5。自然也可以只有一個或多于兩個混合器。如果只有一個混合器，那么沉淀器可差不多成為正方形。如前所述，混合器單元也可用作泵單元。在那種情況下分開的泵就可不要。要被混合的液體被導(dǎo)引到(圖上未示出)泵單元3，該泵單元可以是現(xiàn)有技術(shù)的某些裝置例如在美國專利5,622,871中說明的DOP溢流泵。這些懸浮液從泵單元出來通過導(dǎo)管6被導(dǎo)引到第一混合器4再從那里出來通過導(dǎo)管7來到混合器5。
混合器設(shè)有推進器8，其旋轉(zhuǎn)速率可被選擇得使懸浮液不會乳化。這種混合設(shè)備例如在美國專利5,185,081中曾有說明。各相的懸浮液經(jīng)過良好的混合從最后一個混合器通過排放出口被導(dǎo)引到環(huán)繞混合器和泵單元的沉淀器空間內(nèi)，其中懸浮液在從最后一個混合器首先流向泵單元時應(yīng)通過至少一個、最好通過數(shù)個樁柵10、11和12。
在本例中第一樁柵被設(shè)在兩個混合器的壁之間，第二樁柵設(shè)在第一混合器的壁和沉淀器之間，而第三樁柵設(shè)在第一混合器和溢流泵之間。樁柵當(dāng)然也能定位在其他地方，例如在混合器5和沉淀器2的壁之間。樁柵能促進各相的沉淀。各相通過排放斜槽被移走，其中在流通方向上首先出現(xiàn)的是較輕相萃取液的斜槽13，在它后面是水溶液斜槽14。溶液從斜槽移走并用已知方法輸送到下一個溶劑萃取池內(nèi)。
圖2示出一個溶劑萃取工步，該工步在傳統(tǒng)上具有七個同等大的池，但按照本發(fā)明，雖然也是七個池，中間五個池的大小已被縮小，而在第一個和末一個池15和16內(nèi)各配備一個泵單元17及混合器18和19，加上一個在混合器外側(cè)的常規(guī)大小的混合器。在工步中間的池為在圖1中示出的池。這里沒有示出從一個池到另一個池的液體轉(zhuǎn)移管，因為它們本身早為人知。
上述方法適宜用于例如鈷的萃取，但它也能用于需要復(fù)雜的溶劑萃取階段的其他金屬的溶劑萃取。
權(quán)利要求
1.一種縮小溶劑萃取法工步大小的方法，其特征為，萃取工步的第一個和末一個萃取池都各配備傳統(tǒng)的沉淀器(Settle)單元，而在中間各池中至少有一個池將沉淀器單元設(shè)在泵單元和混合器單元的周圍。
2.權(quán)利要求1的方法，其特征為，在含有一個設(shè)在泵單元和混合器單元周圍的沉淀器單元的萃取池內(nèi)，沉淀器單元的橫剖面面積最多為該萃取工步第一個和末一個池的沉淀器單元的橫剖面面積之半。
3.權(quán)利要求1的方法，其特征為，在含有一個設(shè)在泵單元和混合器單元周圍的沉淀器單元的萃取池內(nèi)，離開沉淀器單元的懸浮液在分離的各相流到排放斜槽之前被輸送通過至少一個樁柵(Picket fence)。
4.權(quán)利要求1的方法，其特征為，在含有一個設(shè)在泵單元和混合器單元周圍的沉淀器單元的萃取池內(nèi)，沉淀器的形狀基本上為長方形。
5.權(quán)利要求1的方法，其特征為，在萃取工步內(nèi)的所有中間池都配備有一個設(shè)在泵單元和混合器單元周圍的沉淀器單元。
6.以上權(quán)利要求中某些項的方法，其特征為，混合器單元也可構(gòu)成泵單元。
7.一種溶劑萃取池，由一個萃取液的泵單元(3)、至少一個混合器(4)和沉淀器(2)構(gòu)成，其特征為，溶劑萃取池(1)的沉淀器單元(2)設(shè)在該池內(nèi)泵單元(3)和混合器(4、5)的周圍。
8.權(quán)利要求7的溶劑萃取池，其特征為，該池沉淀器(2)的外廓基本上為長方形。
9.權(quán)利要求7的溶劑萃取池，其特征為，該池沉淀器(2)的外廓基本上為正方形。
10.權(quán)利要求7的溶劑萃取池，其特征為，該池沉淀器(2)設(shè)有至少一個樁柵(10、11、12)。
11.權(quán)利要求10的溶劑萃取池，其特征為，該池沉淀器(2)所設(shè)樁柵(10、11、12)被支承在混合器(4、5)的壁上。
12.權(quán)利要求10的溶劑萃取池，其特征為，該池沉淀器(2)所設(shè)樁柵(10、11、12)被支承在混合器(4)的壁和沉淀器(2)的壁之間。
13.權(quán)利要求10的溶劑萃取池，其特征為，該池沉淀器(2)所設(shè)樁柵(10、11、12)被支承在混合器(4)的壁和泵單元(3)之間。
14.權(quán)利要求7的溶劑萃取池，其特征為，泵單元(3)和混合器(4)用導(dǎo)管(6)互相連接。
15.權(quán)利要求7的溶劑萃取池，其特征為，混合器(4)也可用作泵單元。
全文摘要
一種用來縮小溶劑法中工步大小的方法,通過縮小萃取工步中間池的大小來實現(xiàn)。本發(fā)明還涉及溶劑萃取法所用的萃取池。
文檔編號C22B3/00GK1383389SQ99812873
公開日2002年12月4日 申請日期1999年10月19日 優(yōu)先權(quán)日1998年10月29日
發(fā)明者漢努·拉伊塔拉, 尤西·西皮萊 申請人:奧托庫姆普聯(lián)合股份公司