专利名称：一种萃取装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及冶金技术领域，尤其涉及一种钽铌矿浆的萃取装置。
背景技术：
钽、铌金属属于功能性金属，其氧化膜介电常数大，主要用于制造可靠性要求很高 的电子产品，被广泛地应用于电子制造领域。 目前，现有的钽铌湿法冶炼工艺，其矿石的分解工序为将钽铌精矿磨至-200目 > 90 % ，经酸分解、澄清后，抽去上清液，然后对分解槽下部的渣浆进行三次过滤、洗涤，再 将分解上清液和第一次洗涤液合并，经调酸后进行清液萃取，而第二、三次洗涤液留存，以 备洗涤下批渣浆，至此矿石分解工序完成。其清液萃取工序为将分解工序得到的分解液 打入萃取酸洗槽中，采用甲基异丁基酮(NIBK)将Ta、Nb共萃取到有机相中，在采用酸洗液 (H2S04)洗掉有机相中的杂质，如Si、Fe、W、Ti等，得到纯净的负载有机；酸洗后的负载有机 输入反铌提钽槽中，采用反铌液(H2S04 1.5N)将负载有机中铌反萃取到水相，再用少量的 甲基异丁基酮(MIBK)将反萃取到水相中少量的钽萃取到有机相，得到钽液和含钽有机；将 含钽有机输入反钽槽，用反钽液(纯水)将含钽有机中钽反萃取到水相，得到钽液和循环有 机，至此，清液萃取工序完成。 上述现有的钽铌萃取工艺及设备的缺点为对钽铌原料的适用范围窄，仅适用 丁￡1205含量 30%、吣205含量 15%的精矿，而对1^205含量低于10%的各种冶金残渣，如 锡渣、鸨渣、钛渣等适应性差。并且，分解渣桨过滤难，为了提高矿石分解率，就要将矿磨细， 而矿石磨的愈细，渣浆过滤愈困难。分解渣浆过滤常有"跑滤"现象，经常造成清液萃取定 量泵和输液管道堵塞。
实用新型内容本实用新型实施例提供一种萃取装置，应用于钽铌矿浆萃取，对低品位的钽铌矿 或钽铌冶金残渣的适应性强，可提高钽铌金属的回收率。 本实用新型实施例提供一种萃取装置，包括矿浆萃取槽，所述矿浆萃取槽由7级 结构相同的萃取槽并排连接而成，相邻的两级萃取槽之间设有隔板； 每级萃取槽均为长方体结构，其内部设有一挡板，所述挡板将萃取槽的腔体分成
混合室和澄清室两部分；其中，所述混合室的内部设有搅拌桨；所述澄清室的底端设有倾
斜的底板，其宽度等于澄清室的宽度，所述底板的坡底的一端延伸至萃取槽的第一相口 。所
述挡板的下方设有第一相口 ，所述混合室与所述澄清室通过所述第一相口相连通； 相邻两级萃取槽之间的隔板上设有第二相口 ，每级萃取槽的混合室通过隔板上的
第二相口与相邻下一级萃取槽的澄清室相连通。 实施本实用新型，具有如下有益效果 本实用新型实施例提供的萃取装置，采用7级箱式萃取槽进行矿浆萃取，每级萃 取槽均设有混合室和澄清室，混合室内设有搅拌桨，同级混合室和澄清室之间通过第一相口相连通，相邻两级萃取槽之间设有隔板，每级萃取槽的混合室通过隔板上的第二相口与 相邻下一级萃取槽的澄清室相连通。本实用新型可应用于钽铌矿浆萃取，钽铌矿石分解后， 不需要进行分解液的固-液分离，即可直接进入7级箱式萃取槽中进行矿浆萃取，将大部分 的杂质去除，减小了清液萃取污染和去除杂质的压力；本实用新型可有效地处理低品位的 钽铌矿或钽铌冶金残渣的矿浆萃取，提高钽铌金属的回收率；且结构简单，操作可靠。
图1是本实用新型提供的萃取装置的第一实施例的结构示意图； 图2是本实用新型提供的萃取装置的第二实施例的结构示意图； 图3是本实用新型提供的萃取装置的第三实施例的结构示意图。
具体实施方式下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述。 本实用新型的萃取装置包括矿浆萃取槽，该矿浆萃取槽由7级结构相同的萃取槽 并排连接而成，相邻的两级萃取槽之间设有隔板。如图l所示，是矿浆萃取槽中的其中三级 萃取槽的结构示意图。 具体的，每级萃取槽均为箱式的长方体结构，该萃取槽的内部设有一挡板100，该 挡板100将萃取槽的腔体分成混合室101和澄清室102两部分，其中，混合室101的长度小 于澄清室102的长度。挡板100的下方还设有第一相口 103，混合室101和澄清室102通过 该第一相口 103相连通。 其中，混合室101的内部设有平板搅拌桨104。具体实施时，该搅拌桨104与电机 减速机相连接，由电机减速机控制搅拌桨104的旋转速度。 澄清室102的底端设有一倾斜的底板105，该底板105的宽度等于澄清室102的宽 度，底板105的坡底的一端延伸至第一相口 103。具体实施时，底板104可通过焊接、铰接或 一体成形的方式密封连接在澄清室102的内壁上。 进一步的，相邻两级萃取槽之间的隔板上设有第二相口 106，每级萃取槽的混合室 通过隔板上的第二相口 106与相邻下一级萃取槽的澄清室相连通。 在具体实施当中，可以根据实际需要设计萃取槽的尺寸，其中较优的一个实施方
式为混合室101的高宽比为1 : 0.73，其横截面为正方形；澄清室102为长方体的容器；
混合室101与澄清室102的长度比在(2 : 1)到(2. 5 : 1)之间；混合室101与澄清室102
的实际容积比在(1.5 : i)到(2 : i)之间。 参见图2，是本实用新型提供的萃取装置的第二实施例的结构示意图。 本实施例的矿浆萃取槽由第1级萃取槽、第2级萃取槽、第3级萃取槽、第4级萃 取槽、第5级萃取槽、第6级萃取槽、第7级萃取槽依次并排连接构成，每级萃取槽的混合室 与下一级萃取槽的澄清室相邻接，即第1级萃取槽的混合室与第2级萃取槽的澄清室相邻， 第2级萃取槽的混合室与第3级萃取槽的澄清室相邻，以此类推。每级萃取槽的混合室与 相邻下一级萃取槽的澄清室之间的隔板的上端设有第二相口 106，每级萃取槽的混合室通 过隔板上的第二相口 106与相邻下一级萃取槽的澄清室相连通。[0023] 如图2所示，矿浆萃取槽还设有矿浆进口 107、残液出口 108、有机进口 109和负载 有机出口 110。其中 矿浆进口 107与第6级萃取槽的混合室相连通； 残液出口 108设置在第1级萃取槽的混合室的底端； 有机进口 109与第2级萃取槽的混合室相连通； 负载有机出口 110设置在第7级萃取槽的澄清室的外侧壁的上端。具体实施时，
负载有机出口 110可设置在第7级萃取槽的2/3高度的位置上。 参见图3，是本实用新型提供的萃取装置的第三实施例的结构示意图。 本实施例提供的萃取装置包括矿浆萃取槽300，该矿浆萃取槽300的具体结构已
在上述的实施例中详细描述，在此不再赘述。 如图3所示，该萃取装置还包括矿浆高位槽301和戽斗流量计302。其中，该矿浆 高位槽301的矿浆出料口与戽斗流量计302的输入端口相连通；该戽斗流量计的输出端口 与矿浆萃取槽300的矿浆进口相连通。为防止矿浆沉积，该矿浆高位槽301的内部还设有 搅拌桨。 本实施例的萃取装置还包括有机高位槽303和转子流量计304。其中，有机高位 槽303的有机出料口与转子流量计304的输入端口相连通；该转子流量计304的输出端口 与矿浆萃取槽300的有机进口相连通。 进一步的，该萃取装置还包括过滤器305和澄清槽306。其中，过滤器305的进料 口与矿浆萃取槽300的残液出口相连通；澄清槽306的进料口与矿浆萃取槽300的负载有 机出口相连通。 在具体实施当中，本实用新型提供的萃取装置可应用于钽铌矿浆萃取，其具体的 工作流程如下 矿浆高位槽301内装有钽铌矿石分解后的矿浆，矿浆从矿浆高位槽301的出料口 输出后，通过戽斗流量计302注入矿浆萃取槽300中。 有机高位槽303装有有机料液MIBK，有机料液从有机高位槽303的出料口输出后， 通过转子流量计304注入矿桨萃取器300中。 具体实施时，可通过戽斗流量计302与转子流量计304来调整矿浆、有机两种料液 的流量比例，从而保证矿浆萃取槽300所流出的负载有机(Ta+Nb)205达到200 250g/l。 当矿浆、有机料液进入矿浆萃取槽后，矿浆萃取槽的工作原理如下 如图2所示，实线箭头为水相的流动方向，矿浆经由矿浆进口 107进入第6级混合 室，依次流经第6级澄清室、第5级混合室、第5级澄清室、第4级混合室、第4级澄清室、第 3级混合室、第3级澄清室、第2级混合室、第2级澄清室后，从第1级混合室底端的残液出 口 108排出。在水相的流动过程中，水相经由第二相口从当前萃取槽的澄清室流入相邻萃 取槽的混合室，水相在任一级萃取槽内流动时，经由第一相口从混合室流入澄清室(例如 从第3级混合室进入第3级澄清室)。 如图2所示，虚线箭头为有机相的流动方向，有机相经由有机进口 109进入第2级 混合室，依次流经第3级澄清室、第3级混合室、第4级澄清室、第4级混合室、第5级澄清 室、第5级混合室、第6级澄清室、第6级混合室后，从第7级澄清室上端的负载有机出口 110 排出。在有机相的流动过程中，有机相经由第二相口从当前萃取槽的混合室流入相邻萃取
5槽的澄清室；当有机相从同一级的澄清室流入混合室时(例如从第3级澄清室进入第3级 混合室)，有机相是依靠混合室内的搅拌桨旋转形成的抽力，经由该级萃取槽的第一相口进 入混合器的。 本实用新型通过搅拌和两相密度差形成的逆流，完成传质过程。水相和有机相逆 向流动，经5个混合室传质过程，水相中钽铌离子化合物就被共萃取到有机相中。为防止矿 浆在运行过程中发生沉淀，每级萃取槽的澄清室的容积比较小，因此澄清不完全，第1级实 际是水相澄清级，而第7级是负载有机澄清级。 进一步的，残液从矿浆萃取槽300的残液出口输出后，进入过滤器305中进行固液 分离。负载有机从矿浆萃取槽300的负载有机出口输出后，进入澄清槽306中进行第二次 澄清。最后，将(Ta+Nb)205含量小于0. 5%的矿渣送入渣库；将(Ta+Nb)205含量小于0. 5g/ 1的残液排入污水站。 本实用新型实施例提供的萃取装置，采用7级箱式萃取槽进行矿浆萃取，每级萃 取槽均设有混合室和澄清室，混合室内设有搅拌桨，同级混合室和澄清室之间通过第一相 口相连通，相邻两级萃取槽之间设有隔板，每级萃取槽的混合室通过隔板上的第二相口与 相邻下一级萃取槽的澄清室相连通。本实用新型可应用于钽铌矿浆萃取，钽铌矿石分解后， 不需要进行分解液的固_液分离，即可直接进入7级箱式萃取槽中进行矿浆萃取，将大部分 的杂质去除，减小了清液萃取污染和去除杂质的压力；本实用新型可有效地处理低品位的 钽铌矿或钽铌冶金残渣的矿浆萃取，提高钽铌金属的回收率；且结构简单，操作可靠。 以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术 人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润 饰也视为本实用新型的保护范围。
权利要求一种萃取装置，其特征在于，包括矿浆萃取槽，所述矿浆萃取槽由7级结构相同的萃取槽并排连接而成，相邻的两级萃取槽之间设有隔板；每级萃取槽均为长方体结构，其内部设有一挡板，所述挡板将萃取槽的腔体分成混合室和澄清室两部分，所述混合室的内部设有搅拌桨；所述挡板的下方设有第一相口，所述混合室与所述澄清室通过所述第一相口相连通；相邻两级萃取槽之间的隔板上设有第二相口，每级萃取槽的混合室通过隔板上的第二相口与相邻下一级萃取槽的澄清室相连通。
2. 如权利要求1所述的萃取装置，其特征在于，所述萃取槽的澄清室的底端设有倾斜 的底板，其宽度等于所述澄清室的宽度，所述底板的坡底的一端延伸至萃取槽的第一相口 。
3. 如权利要求2所述的萃取装置，其特征在于，所述矿浆萃取槽由第1级萃取槽、第2 级萃取槽、第3级萃取槽、第4级萃取槽、第5级萃取槽、第6级萃取槽、第7级萃取槽依次 并排连接构成，每级萃取槽的混合室与下一级萃取槽的澄清室相邻接。
4. 如权利要求3所述的萃取装置，其特征在于，所述矿浆萃取槽设有矿浆进口和残液 出口 ；所述矿浆进口与所述第6级萃取槽的混合室相连通； 所述残液出口设置在所述第1级萃取槽的混合室的底端。
5. 如权利要求4所述的萃取装置，其特征在于，所述矿浆萃取槽还设有有机进口和负 载有机出口 ；所述有机进口与所述第2级萃取槽的混合室相连通；所述负载有机出口设置在所述第7级萃取槽的澄清室的外侧壁的上端。
6. 如权利要求5所述的萃取装置，其特征在于，所述萃取装置还包括矿浆高位槽和戽 斗流量计；所述矿浆高位槽的矿浆出料口与所述戽斗流量计的输入端口相连通； 所述戽斗流量计的输出端口与所述矿浆萃取槽的矿浆进口相连通。
7. 如权利要求6所述的萃取装置，其特征在于，所述萃取装置还包括有机高位槽和转 子流量计；所述有机高位槽的有机出料口与所述转子流量计的输入端口相连通； 所述转子流量计的输出端口与所述矿浆萃取槽的有机进口相连通。
8. 如权利要求7所述的萃取装置，其特征在于，所述萃取装置还包括过滤器和澄清槽； 所述过滤器的进料口与所述矿浆萃取槽的残液出口相连通； 所述澄清槽的进料口与所述矿浆萃取槽的负载有机出口相连通。
9. 如权利要求1 8任一项所述的萃取装置，其特征在于，所述第二相口设置在每级萃 取槽的混合室与相邻下一级萃取槽的澄清室之间的隔板的上端。
10. 如权利要求9所述的萃取装置，其特征在于，每级萃取槽的混合室的长度小于澄清 室的长度。
专利摘要本实用新型公开了一种萃取装置，包括矿浆萃取槽，该矿浆萃取槽由7级结构相同的萃取槽并排连接而成，相邻的两级萃取槽之间设有隔板；每级萃取槽均为长方体结构，其内部设有一挡板，所述挡板将萃取槽的腔体分成混合室和澄清室两部分，所述混合室的内部设有搅拌桨；所述挡板的下方设有第一相口，所述混合室与所述澄清室通过所述第一相口相连通；相邻两级萃取槽之间的隔板上设有第二相口，每级萃取槽的混合室通过隔板上的第二相口与相邻下一级萃取槽的澄清室相连通。本实用新型应用于钽铌矿浆萃取，对低品位的钽铌矿或钽铌冶金残渣的适应性强，可提高钽铌金属的回收率。
文档编号C22B34/24GK201543269SQ20092023681
公开日2010年8月11日 申请日期2009年9月30日 优先权日2009年9月30日
发明者包复清, 孙友路, 张宗国, 李济华, 杨正宏, 董文富 申请人:佛冈佳特金属有限公司