[实用新型]一种用于镍钴湿法冶金的萃取反应器

说明书

本实用新型涉及冶金设备技术领域，尤其是一种用于镍钴湿法冶金的萃取反应器，包括筒体、电机、联轴器和搅拌轴，在筒体内部的下端及中部设置有一层环形的隔板，在下腔内的搅拌轴上设置有第一涡流主桨，在第一涡流主桨上方的下腔内的搅拌轴上设置有第一副桨，在上腔内的搅拌轴上设置有第二涡流主桨，在第二涡流主桨上方的上腔内的搅拌轴上设置有第二副桨，在潜室范围内的筒体上设置有进液管，在筒体顶部设置有出液管。本实用新型通过混合室内空间布局及特殊设计的副桨，相配合形成抽力高、通量大、剪切强、停留时间分布均匀的流动结构，其传质效率和综合能耗水平相比现有技术混合澄清槽有显著的进步。

技术领域

本实用新型涉及冶金设备技术领域，尤其是一种用于镍钴湿法冶金的萃取反应器。

背景技术

液-液萃取通常是指互不相溶的两相溶液充分接触后，通过物理或化学作用，其中一相中溶解的物质选择性的转移到另一相中的过程。在液-液萃取过程中，两相流体的混合效果对两相的接触面积和传质效率有着非常大的影响。

在冶金化工领域里，萃取是金属产品分离及提纯的核心工艺之一。近年来，萃取设备在理论和实践上有着快速的发展，开发了多种高效的萃取设备，取得了良好的效果。目前，萃取设备主要有混合澄清槽、萃取塔和离心萃取器等。其中混合澄清槽由于处理通量大，操作简单，稳定性较好，目前在国内外湿法冶金行业获得了广泛应用。但对于镍钴萃取系统，由于常用的P204、P507萃取剂中镍、钴的传质速率较快，常规萃取过程的体积传质系数量级在10^-2-10^-3s^-1。结合工业尺寸的混合澄清槽，可估算镍钴在单级的传质时间在1-3min之间。镍钴萃取过程实际生产数据表明混合室内的传质时间3-5min，料液传质情况较好时1min左右，水相中的镍钴无机盐便可达到充分回收的状态。而常规混合澄清槽的停留时间分布较宽，均匀性较差。停留时间短于1min和高于5min的流股所占分率在30-40％以上，是造成目前混合澄清槽级效率过低的主要原因之一。

用于镍钴萃取的常规混合澄清槽，其主桨长度通常在三分之一到二分之一筒体直径。这样的长度对桨叶至筒壁之间区域的剪切和混合效果较好，但存在主桨上方中心区域湍动程度低的问题。安装常规的副桨不但对停留时间分布起不到均匀性改善和混合强化的效果，反而会增加能耗。

如CN 203196566公开了一种闭式双层圆盘涡流搅拌器，该搅拌器剪切能力大，一定程度上改善了流体流场分布。但未能改变圆盘涡流上方靠近中心区域的低湍动问题；CN204159299公开了一种轴流型圆盘涡流式搅拌器，该搅拌器在圆盘上分布六个叶片，叶片方向一致的斜插在圆盘上，与圆盘成倾斜45°角。由于叶片倾角对流体的上扬效果，该搅拌桨一定程度上提高了轴向的混合效率。CN 206435067公开了一种盖板式六直叶圆盘涡流搅拌桨，该搅拌桨与现有的标准六直叶圆盘涡流搅拌桨相比，盖板式六直叶涡流搅拌桨能改善桨叶周围的流场特性，增强能量传递效率。以上专利存在油水两相上部搅拌混合程度不够充分，轴向混合效率偏低，降低了设备的使用效果等问题。所以需要一种新的高效萃取反应器来解决上述不足。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述技术不足而提供一种用于镍钴湿法冶金的萃取反应器，能改善油-水混合物的停留时间分布均匀性，提高液-液萃取过程中流体的混合程度，进而提升萃取效率。

本实用新型公开了一种用于镍钴湿法冶金的萃取反应器，包括筒体、电机、联轴器和搅拌轴，在筒体内部的下端及中部设置有一层环形的隔板，所述隔板将筒体内部分为三个腔体，由下至上依次为：潜室、下腔、上腔，在筒体的顶部设置有电机和联轴器，所述联轴器上连接有搅拌轴，所述搅拌轴延伸至下腔内，搅拌轴从环形隔板的中心处穿过，在下腔内的搅拌轴上设置有第一涡流主桨，所述第一涡流主桨将潜室内的液体吸至下腔，在第一涡流主桨上方的下腔内的搅拌轴上设置有第一副桨，在上腔内的搅拌轴上设置有第二涡流主桨，所述第二涡流主桨将下腔内的液体吸至上腔，在第二涡流主桨上方的上腔内的搅拌轴上设置有第二副桨，在潜室范围内的筒体上设置有进液管，在筒体顶部设置有出液管。