[发明专利]溶剂萃取和汽提系统

说明书

一种用于分离彼此基本上不相溶的不同密度的两种液体的混合物的装置，包括：具有凹槽的中空渗透体，所述凹槽用于接收第一流体，所述第一流体可以从凹槽流经渗透体到渗透体的外部。一个壳体围绕渗透体的外部并与渗透体的外部隔开。壳体具有用于第二流体的入口和用于第一流体和第二流体的混合物的出口。在渗透体的外部和壳体之间的空间中设置有一个或多个挡板，其在渗透体的外部和壳体之间的空间中限定混合通道，使得第二流体可以进入壳体入口，并通过混合通道流向出口，同时在渗透体的外部拾取流体。

技术领域

本发明涉及溶剂萃取和汽提系统，即方法和装置。本发明特别用于含金属溶液的加工，例如，通过含铜溶液的溶剂萃取以及随后的从含铜溶剂中汽提铜而获得的富铜电解质的电积来生产铜，并且本发明将结合这样的用途来进行描述，不过其它的用途也是可以想到的。

背景技术

在许多工业中，将一种类型的第一流体分散在不同类型的第二流体中通常是有用的。例如，将二氧化碳气体分散(溶解)在水中形成碳酸水。在另一个例子中，将液-液萃取(其中两种相互不溶的液体相互接触)用于生产药物和其他化学品、处理水、加工食品以及从矿石中回收金属。例如，液-液离子交换法已在采矿工业中使用多年，以从水浸出液中回收金属，如Sudderth等人的美国专利US 5,196,095和Dalton等人的美国专利US 4,683,310中所述。液-液离子交换法已使用多年，以从蚀刻溶液中回收溶解的铜，如King的美国专利US 3,705,061中所描述的，依据如Gallic的美国专利US 5,466,375中所公开的回收方法。上述四个专利中的每一个都通过引用纳入本文。

在工业中通常使用的四类萃取剂是：

1、螯合萃取剂

2、离子对萃取剂

3、中性萃取剂或溶剂化萃取剂

4。有机酸萃取剂

这些萃取剂在下面的表1至4中进行了比较：

表1螯合萃取剂

表2离子对萃取剂

表3：中性或溶剂化萃取剂

萃取化学

萃取通过加合物形成进行

汽提用浓缩的HNO₃进行。

特殊特征

·TBP广泛用于核燃料再处理

·动力学快

·萃取中性金属络合物

·选择性低

·有机金属络合物必须是有机可溶的

表4：有机酸萃取剂

萃取化学

特殊特征

·次膦酸广泛用于钴的萃取

·叔碳酸可用于Cu和Ni萃取

·D2EHPA提取很宽范围的金属

·以氢离子循环运行，但不显示氢离子化学计量。在萃取期间产生的每摩尔氢通常需要1至2摩尔的萃取剂。这是因为萃取中还涉及加合物形成。

·选择性很差，可能需要小心控制pH以实现合理的选择性