[发明专利]用于提纯水溶液以除去萃取溶液液滴的方法和装置

说明书

发明领域

本发明涉及一种方法和装置，通过该方法和装置，能够提纯来自金属的湿法冶金回收的液-液萃取的水溶液以除去有机萃取溶液液滴。

背景技术

金属的湿法冶金回收通常包括以下步骤：浓缩物或矿石的浸出；液-液萃取；以及金属的沉淀或还原。浸出可以是生物浸出或稀释酸浸出，由该浸出获得的水溶液传送给液-液萃取。在萃取中，有机萃取溶液在萃取室(混合器-沉降器)或萃取塔中混合至水溶液中，该水溶液包含金属，该金属通常为铁形式，或者与多种杂质一起作为化合物。要精炼的贵重金属与有机萃取溶液选择地进行反应，从而使它与水溶液分离和成为纯的萃取化学制剂。除去贵重金属的水溶液(即剩余液)送回至浓缩物/矿石浸出。然后，附在萃取剂上的贵重金属或物质能够通过逆化学反应而与有机溶液分离和返回成水溶液(洗提)，以便进行萃取，然后能够再作为产品而从中回收，例如通过金属的沉淀或还原。还原例如可以是电解。

因此，萃取处理是在萃取装置的混合部分中使在物理上不可互溶的液体混合在一起形成液滴或分散液，且在化学物质传递之后，在分散液中的液滴在沉淀部分或沉降器中聚结形成初始液体层。强烈搅拌或者处理的表面化学条件的明显变化可能导致形成非常小的液滴，该小液滴需要很多时间来脱离成它们自身的液相。在萃取步骤的实际沉淀部分中，这些液滴并不需要花时间来脱离，而是与处理的其它阶段一起进行。

在水相中进行的处理阶段中(例如浸出或电解(电解沉积))，萃取溶液的夹带物将使得处理紊乱。生物浸出特别受到该紊乱的影响，因为有机萃取溶液对于保持生物浸出的细菌有毒性。另外，由电解沉积产生的金属的纯度受到在电解槽中积累的萃取溶液的影响。因此，进入电解的电解质也必须仔细提纯以除去萃取剂液滴。在电解质中只允许最大3-5ppm的萃取溶液。

例如，在铜的湿法冶金回收中，将使用原则上水平布置的混合器-沉降器装置。近年来，它们的工作有一定程度的提高，在水溶液中夹带的萃取溶液的量在大约10ppm的范围。不过已经发现，只使用混合器-沉降器装置将不能使夹带液滴量持续减小至低于5ppm。

小液滴与其它溶液的分离将利用液滴聚结原理来进行。当液滴变得更大时，它们能够由于重力作用而与其它溶液分离。已经有多种液滴聚结器，例如板聚结器、纤维/网聚结器、填充床聚结器和隔膜聚结器。

现在，例如一种填充床有机液滴聚结装置(它实际上是一种压力过滤器，例如在美国专利申请6015502中所述)用于提纯电解质。填料例如无烟煤用于压力过滤器中，以便粘附液滴。填料可定期再生，这样，它的孔不会被有机溶液堵塞太多。实际上，需要平行连接的多个装置来用于提纯，例如在大型铜萃取设备中有四个至六个单元。装置很昂贵，且它的工作特征复杂。因为溶液的流动方向必须不时变化，这导致来自不同工作阶段的溶液不利地混合在一起。同时，还损失了一些电解质和萃取溶液。

剩余液(送回浸出的、来自萃取阶段的水溶液流)的量远远大于在洗提阶段与有机溶液接触的电解质的量。即使当美国专利6015502中所述的装置用于提纯电解质时，它在剩余液提纯中的使用也实际上没有经济价值。还提出了用于提纯剩余液的槽，根据不同实施例，有狭槽的板布置在该槽中。在板之间的距离通常超过10mm，且当萃取溶液的液滴尺寸小于50微米时，清洁效果大致最合适，远小于包含在剩余液中的萃取溶液的量的一半。

发明内容

本发明的方法和装置的目的是通过以简单和经济的方式使萃取溶液液滴与水溶液进行物理分离来处理离开金属的湿法冶金液-液萃取的水溶液。水溶液可以是离开洗提的水溶液(它包含贵重金属)，或者是离开萃取本身的剩余液(它没有贵重物质)。

通过附加权利要求将使本发明的特征清楚。

在本发明的方法中，离开液-液萃取的水溶液(在金属的湿法冶金回收过程中产生)在后沉降器类型的沉降槽中进行处理，该沉降槽制成为从槽的供给端流向后端。水溶液流过具有减小截面的流动槽道区域，该流动槽道区域至少在一点处在槽的宽度上延伸。流动槽道位于本发明的液滴聚结器的底部部分中，装置的上部部分主要为实心的。在液滴聚结器区域中，水溶液流过流动槽道，该流动槽道的截面面积为溶液深度的总截面面积的10-25％。