專利名稱：用于減少液液萃取過程中有機(jī)溶液量的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于液液萃取金屬的系統(tǒng)，能夠顯著降低萃取不同階段所需要的有機(jī)溶液量。根據(jù)本發(fā)明，萃取系統(tǒng)的某個(gè)步驟中的沉降單元被選擇并設(shè)計(jì)成也作為 有機(jī)溶液儲(chǔ)存槽和泵送槽。
背景技術(shù)：
在液液萃取中，將有機(jī)萃取溶液混入水溶液中，所述水溶液包含需更進(jìn)行凈化 和濃縮的溶解物質(zhì)，金屬通常以離子形式存在或與眾多雜質(zhì)結(jié)合成復(fù)合物。要被提煉的 貴重金屬或元素選擇性地與有機(jī)萃取化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)，從而以純凈形式分離到有機(jī)萃 取溶液中。萃取完貴重金屬的水溶液或殘液通常返回到礦石或精礦浸取階段。然后，貴 重金屬或元素可以通過逆化學(xué)反應(yīng)從有機(jī)溶液中分離萃取到第二種水溶液中(反萃取)。 反萃取完貴重金屬的有機(jī)萃取溶液再循環(huán)返回到萃取階段。包含貴重金屬的純凈水溶液 被進(jìn)一步處理以回收金屬，例如通過沉淀或還原成金屬(電解回收)。在某些情況下，從礦石或精礦浸取階段離開的水溶液也可含有幾種貴重金屬。 在這種情況下，萃取的目的可以是從水溶液中把一種或幾種金屬雜質(zhì)分離到有機(jī)萃取溶 液中，特別是當(dāng)不純金屬的量相當(dāng)多時(shí)。接著，從萃取階段除去并已提煉了不純金屬的 水溶液被送到更進(jìn)一步的處理階段，并且通過反萃取將不純的貴重金屬?gòu)妮腿∪芤褐修D(zhuǎn) 移到另一種水溶液中，并且如上所述地對(duì)萃取溶液和水溶液進(jìn)行處理。根據(jù)以上所述，液液萃取系統(tǒng)由幾個(gè)階段構(gòu)成，例如萃取、有機(jī)溶液的洗滌和 反萃取。萃取和反萃取階段均可以由幾個(gè)步驟構(gòu)成，其中，每個(gè)步驟包括水溶液與有機(jī) 溶液的混合器以及沉降器，水溶液與有機(jī)溶液在沉降器中互相分離。萃取溶液的洗滌步 驟也由混合器和沉降器構(gòu)成，或以其他適當(dāng)?shù)姆绞綐?gòu)成。US專利5,662,871描述了一 種萃取階段，其中，混合器由泵送槽構(gòu)成，水溶液和萃取溶液被供給到該泵送槽中，并 且還有兩個(gè)混合器，在其中，混合溶液進(jìn)一步被分散。該混合溶液的分散液被送到萃 取步驟的沉降單元，以分離為分離層。萃取的特征在于，所用的有機(jī)溶液在萃取系統(tǒng) 中再循環(huán)。該系統(tǒng)的特點(diǎn)是具有用于有機(jī)溶液的單獨(dú)儲(chǔ)存槽，它設(shè)有泵送裝置。在圖 中，槽通常用LO槽來標(biāo)注，其含義為用于裝載包含貴重金屬的有機(jī)溶液的槽(Loaded Organictank)。目前，儲(chǔ)存槽作為一個(gè)單元包括在所有液液萃取系統(tǒng)中。在一些系統(tǒng)中， 它也可以稱為具有洗滌特征的槽，然而另外該系統(tǒng)還包括由混合器和沉降器組成的洗滌 步驟。儲(chǔ)存槽存在于系統(tǒng)中的原因之一是，在干擾或停產(chǎn)時(shí)，部分有機(jī)溶液可以送到 該儲(chǔ)存槽。有機(jī)溶液儲(chǔ)存槽構(gòu)成了該系統(tǒng)中巨大而且昂貴的部分，這是因?yàn)槔缭谕ǔ?大的萃取系統(tǒng)中，儲(chǔ)存槽的容積可以約為2000-2500m3。該有機(jī)溶液儲(chǔ)存槽的功能主要 為泵送槽，這意味著在正常工作狀態(tài)下，在槽內(nèi)必須有一定的溶液深度，以便能夠成功 的泵送。由于萃取溶液的價(jià)格相當(dāng)昂貴，在儲(chǔ)存槽內(nèi)為了泵送所需的萃取溶液量提高了 萃取系統(tǒng)的總投資成本。由于萃取溶液為易燃液體，因此在常規(guī)萃取系統(tǒng)中循環(huán)的大量有機(jī)溶液增加了液液萃取過程中的可能發(fā)生火災(zāi)的燃料荷載。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明開發(fā)的液液萃取系統(tǒng)的目的是降低萃取系統(tǒng)中的有機(jī)溶液量，因此避免 了現(xiàn)有技術(shù)中的系統(tǒng)缺陷。在所附權(quán)利要求中將清楚根據(jù)本發(fā)明的液液萃取系統(tǒng)的必要特征。本發(fā)明涉及一種水溶液與有機(jī)溶液的液液萃取系統(tǒng)，其用于濕法冶金回收金 屬，該系統(tǒng)包括萃取、洗滌和反萃取階段。每個(gè)階段中至少有一個(gè)步驟包括混合單元和 沉降單元，其中，將該系統(tǒng)階段的一個(gè)步驟的沉降單元設(shè)計(jì)和構(gòu)造成作為有機(jī)溶液儲(chǔ)存 槽和有機(jī)溶液溢流槽，并且有機(jī)溶液溢流槽作為泵送槽。根據(jù)本發(fā)明 的一個(gè)實(shí)施方式，萃取階段的萃取步驟包括有機(jī)溶液儲(chǔ)存槽和泵送槽。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式，萃取階段的洗滌步驟包括有機(jī)溶液儲(chǔ)存槽和泵 送槽。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，萃取階段的反萃取步驟包括有機(jī)溶液儲(chǔ)存槽和泵 送槽。在根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)中的沉降單元的容積可以通過升高端壁和側(cè)壁的高度來形 成，以便沉降單元在必要時(shí)能盛放足夠在該過程中循環(huán)的有機(jī)溶液量。


圖1表示從側(cè)面看到的依據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)中一個(gè)步驟中的典型沉降單元。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明涉及一種用于回收金屬的液液萃取系統(tǒng)，其中，該系統(tǒng)包括通常采用的 階段，例如萃取、有機(jī)溶液洗滌和反萃取階段。該系統(tǒng)的特點(diǎn)在于其不包括單獨(dú)的有機(jī) 溶液儲(chǔ)存槽，相反，在該系統(tǒng)的選定階段的選定步驟并且特別是其沉降單元被設(shè)計(jì)和構(gòu) 造成作為有機(jī)溶液儲(chǔ)存槽和泵送槽。當(dāng)該萃取系統(tǒng)的一個(gè)步驟由混合單元和沉降單元組成時(shí)，在沉降單元的后部有 有機(jī)溶液槽，沉降的有機(jī)溶液作為溢流流入該有機(jī)溶液槽中。在有機(jī)溶液槽后面有水溶 液回收設(shè)備，沉降的水溶液在有機(jī)溶液溢流槽的下面流入該水溶液回收裝置中。例如在 US專利6,132,615中描述了該類型的典型系統(tǒng)。在依據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)中，任一萃取步驟中的沉降單元在其通常的操作以外，還 被選擇作為有機(jī)溶液儲(chǔ)存槽和泵送槽。然后，該步驟的沉降單元被設(shè)計(jì)成并且其容積的 形狀被形成為使得必要時(shí)能夠儲(chǔ)存過程中包含的所需量的有機(jī)萃取溶液。沉降單元后部 的有機(jī)溶液溢流槽設(shè)有所需的泵送設(shè)備，從而該有機(jī)溶液溢流槽可以作為泵送槽。水溶 液回收設(shè)備按典型的方式工作，并且有機(jī)溶液儲(chǔ)存槽和泵送槽的操作對(duì)水溶液回收設(shè)備 沒有任何重大影響。圖1表示萃取系統(tǒng)中的一個(gè)步驟的沉降單元1的原理圖。在該步驟的混合單元中 (未圖示出)將水溶液和有機(jī)溶液混合在一起成為分散液，并通過進(jìn)給單元2進(jìn)給到沉降單元。在沉降單元中，分散液3逐漸分離成兩個(gè)沉降層；水溶液4在沉降單元的底部， 而較輕的有機(jī)溶液5在水溶液(或分散液)的上面。有機(jī)溶液作為溢流被排到溢流槽6 中，該溢流槽設(shè)有泵送單元7。水溶液流入在沉降單元底部后面的水溶液排放槽8中，該 排放槽設(shè)有自己的泵送設(shè)備9。根據(jù)附圖，通過升高端壁10，11的高度以及當(dāng)然也升高 側(cè)壁(未圖示出)的 高度來使得沉降單元的容積比通常所需的更大，即，使得沉降單元必 要時(shí)能夠盛放足夠在過程中所循環(huán)的有機(jī)溶液量。后部升高的端壁11具體而言為有機(jī)溶 液溢流槽的后壁，并且整個(gè)沉降槽的后壁12也為水溶液排放槽的后壁。沉降單元還優(yōu)選 地設(shè)有柵欄13，以促進(jìn)分散液分離成為沉降相?？筛鶕?jù)需更來選擇柵欄的數(shù)量和形狀。
根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的一個(gè)優(yōu)勢(shì)可以被認(rèn)為是，與裝有儲(chǔ)存槽的常規(guī)系統(tǒng)相比， 在本發(fā)明的系統(tǒng)中有機(jī)溶液的量可以明顯降低10-40%。結(jié)果，可能發(fā)生火災(zāi)的燃料荷載 得到降低，職業(yè)衛(wèi)生條件得到改善，并且由任何可能的過程泄露導(dǎo)致的對(duì)環(huán)境的影響也 得到降低。由于完全省略一個(gè)槽，從而也就降低了由管道引起的成本，而且該新系統(tǒng)的 總投資成本與常規(guī)系統(tǒng)相比也明顯減少。
權(quán)利要求
1.一種水溶液與有機(jī)溶液的液液萃取系統(tǒng)，其用于濕法冶金回收金屬，該系統(tǒng)由 萃取、洗滌和反萃取階段組成，每個(gè)階段包含有至少一個(gè)包括混合單元和沉降單元的步 驟，其特征在于，該系統(tǒng)的階段的一個(gè)步驟的沉降單元被設(shè)計(jì)和構(gòu)造成作為有機(jī)溶液儲(chǔ) 存槽和有機(jī)溶液溢流槽，有機(jī)溶液溢流槽作為泵送槽。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，萃取階段的萃取步驟包括有機(jī)溶液儲(chǔ)存槽 和泵送槽。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，萃取階段的洗滌步驟包括有機(jī)溶液儲(chǔ)存槽 和泵送槽。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，萃取階段的反萃取步驟包括有機(jī)溶液儲(chǔ)存 槽和泵送槽。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，通過升高端壁和側(cè)壁的高度來形成該沉降 單元的容積，以便在必要時(shí)，該沉降單元能盛放足夠量的在過程中循環(huán)的有機(jī)溶液。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于液液萃取金屬的系統(tǒng)，能夠顯著降低在萃取不同階段所需要的有機(jī)溶液量。根據(jù)本發(fā)明，選擇萃取系統(tǒng)的一個(gè)步驟中的沉降單元也作為有機(jī)溶液儲(chǔ)存槽和泵送槽。
文檔編號(hào)C22B3/02GK102027144SQ200980117632
公開日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2009年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月15日
發(fā)明者H·拉伊塔拉, P·佩卡拉, T·薩倫帕 申請(qǐng)人:奧圖泰有限公司