[发明专利]提高萃取槽中有机相和水相分相速度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高萃取槽中有机相和水相分相速度的方法，属于湿法冶金领域。

术语“分散带”一般是指，经初步分层后，在有机相和水相之间出现的夹层，是明显的分散区。

背景技术

萃取分离具有节约能源、操作环境好、分离效果理想等诸多优点，在湿法冶金中具有广泛的应用。

然而，在现有技术的萃取过程中，普遍存在分相效果不理想的现象，在水相中经常夹带一定量的有机相，水相中夹带有机相，这不但造成有机相的大量损失，也给后续工序带来严重后果。如在萃铜过程中，反萃CuSO₄液中夹带有机相，会导致电积铜板颜色变色，质地变脆，严重影响铜板的质量。

为了确保萃取过程中有机相和水相之间能较好地分离，在实际生产中，普遍采用通过延长分相时间的方法来改善分相效果。

然而，存在的问题有：在生产过程中，通过延长时间来改善分相效果收效甚微，达不到理想的分相效果，导致生产成本提高，萃取分离质量不理想。另外，由于分相时间过长，不仅导致萃取槽的处理能力大大降低，还严重影响了后续工序的正常运行。

CN202315408U公开了一种萃取澄清器，其设置阻流板3，若干水平隔板7和竖直隔板10，设置阻流板3的目的是减小澄清室进口处液流的线速度；设置若干隔板7的目的是增加澄清面积，以提高澄清速率；设置竖直隔板10的目的是为了使澄清室出口处的分散带厚度更薄，以改善分相效果。CN202315408U只是单纯地将澄清槽隔离成多个小澄清室，澄清槽的两端存在较大空白空间，且小澄清室之间也存在较大间距，澄清槽的空间没有得到充分利用。因此，CN202315408U结构复杂，所需材料多，成本高；另外，CN202315408U没有最大限度地利用澄清槽的空间，出口处分散带厚度仍然较大，澄清效果欠佳。

发明内容

本发明的目的是提供了一种提高萃取槽中有机相和水相分相速度的方法，其操作简单、方便、成本低，而且能提高萃取槽的流通量，提高萃取槽的处理能力。

为此，本发明提供了一种提高萃取槽中有机相与水相之间分相速度的方法，其特征在于：形成依次串联的多级萃取槽系统，使有机相由系统的上游向下游顺流流动，而水相由系统的下游向上游逆流流动；在至少一级萃取槽中沿上下游方向安装有至少一块悬置的斜板，所述萃取槽设有混合室和澄清室，混合室具有溶液搅拌器、有机相入口、水相入口和混合相溢流口；澄清室具有混合相入口、有机相溢流口和水相出口；所述斜板设置于所述萃取槽的澄清室中。

优选地，各斜板平行放置，顶部距澄清室上边缘50cm，底部距澄清室底部的距离为20cm。

优选地，斜板与澄清室底面形成的夹角为15～80°。

优选地，斜板为实心型或网状型，向上的一面能被有机相所润湿，向下的一面能被水相所润湿。

优选地，混合相流入澄清室，在重力与浮力作用下细小液滴之间发生聚结，斜板将分散带分成若干个薄带区间(相邻两块斜板的间距从萃取槽澄清室上游至下游的方向可以逐渐变宽)，大大降低了分散带的厚度，随着分散带厚度的降低，单位体积分散带的分相速度和澄清量增加，从而大大提高了有机相和水相之间的分相速度和澄清室的处理能力。

优选地，控制适当的相比、搅拌强度和水相出口速度。相比可通过调节有机相进口流速和料液进口流速控制，进口流速可由流量计控制。相比大小需根据料液中的金属离子浓度、有机相的处理能力等工艺条件确定。分相速度随相比(O/A)的增加先减小(0<O/A≤1)后增大(O/A>1)，一般来说，使有机相成为分散相对提高澄清速度有利。搅拌强度可通过调节搅拌桨配套电机的功率控制。搅拌强度需根据混合室的大小、萃取过程对传质的要求等条件决定。搅拌强度不够时，不仅导致传质速率慢，萃取效果不理想，而且致使液滴过大，聚结时间延长，分相速度慢，对澄清不利；当搅拌强度过大时，剪切力过大，液滴过细，分散带厚度增加，导致分相速度慢。换言之，分相速度随搅拌强度的增加先增加后减小，中间有一极值点，为最佳搅拌强度。水相出口速度可通过球阀开关控制；水相出口速度需根据水相进口流速、水相液面在萃取槽中的位置、油水分相情况等条件决定；一般来说，水相出口速度对分相速度无影响。

优选地，该系统的洗涤段、反萃段与萃取段的萃取槽结构相同。