专利名称：一种无回流混合澄清萃取设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及有色金属冶金设备的技术领域，尤其涉及一种无回流混合澄清萃取设备。
背景技术：
溶剂萃取工艺和设备在钴、镍、铜等金属和稀土的湿法冶金领域已经有广泛的应用，各种萃取工艺设备技术也有了改进和提高。传统混合澄清萃取箱的萃取工艺过程中，不论萃取过程需要的流比是多大，都要求尽量控制混合室中相比接近或者达到1 1. 2 :1的范围。这样在萃取箱混合室的设计中就不得不考虑回流水相或者有机相的回流量，增大了萃取总通量，增大了混合室的容积，增加了搅拌装置的动力消耗，增大了澄清室的面积和澄清负担，使澄清室的效率降低。从萃取化学反应的原理分析，回流的物料又是本级萃取箱混合室中萃取反应的产物。反应产物不但不能及时排出反应体系，反而返回反应体系中只是为了保持萃取反应过程有机相与水相的相比，阻止了萃取反应向正方向的进行。比如在大流比的铜萃取过程中，在萃取段，返回的水相中是萃取反应中生成的酸，这样返回的酸相当于增加了萃铜料液中的酸，降低了料液的PH，使得铜萃取剂对铜的萃取率下降；在反萃段， 返回的水相中是萃取反应中生成的低酸硫酸铜，这样返回的酸又相当于降低了反萃液中的酸浓度，使得反萃液对铜的反萃率下降，再生有机相中铜含量高，在萃取的循环过程中，整体的萃取效果降低。从实际生产过程的效果看，回流量越大，萃取过程的效果越差。从混合过程的物理想象分析，从澄清室回流进混合室的是无效的萃取反应产物， 回流量越大越降低了反应物的浓度，降低了传质的机率和效果。无效的反应物也占用了混合室的有效容积，使的混合萃取反应时间缩短，萃取效果变差。在澄清室里无效的大量回流也使澄清停留时间缩短，澄清效果变差，水相夹带有机相多。
发明内容
本发明的目的在于针对现有的萃取工艺和设备上存在的问题和不足，提供一种萃取效率高，运行能耗低，有机相和水相相互夹带少，投资省，设备简单，处理能力大，能实现液一液溶剂萃取过程的工艺过程和设备。上述目的是通过下述方案实现的
一种无回流混合澄清萃取设备，其包括一级或多级萃取箱，其特征在于，所述萃取箱包括澄清室和混合室，该混合室安装在所述澄清室的一端，所述澄清室的另一端设有油相溜槽和水相溜槽及出口，并且所述混合室与澄清室通过溢流口连通；在所述混合室上设有油相进口和水相进口。根据上述无回流混合澄清萃取设备，其特征在于，所述萃取设备包括多级萃取箱， 级与级之间通过水相管道和油相管道联接，本级萃取箱混合室的水相进口和油相进口分别通过管道连接到方向相反的下一级萃取箱澄清室的水相溜槽和油相溜槽。本发明解决了传统混合澄清萃取箱萃取过程由于水相或者油相回流而导致的萃取效率低，设备结构复杂化，调节操作较繁琐，能耗高，投资大和萃取通量下降等问题。具有结构紧凑，操作简单，投资省；混合与澄清停留时间相对延长，混合传质效果好，油水澄清分离彻底；级存留溶液量少，萃取剂使用量少；无反复的内循环水相或油相，运行能耗低； 萃取总通量大，设备故障少等适合各种流比的萃取过程等优点。
图1是本发明的萃取设备的结构示意图。
具体实施例方式参见图1，本发明的无回流混合澄清萃取设备包括一级或多级萃取箱1，萃取箱1 包括澄清室2和混合室3，混合室3安装在澄清室2的一端，澄清室3的另一端设有油相溜槽4和水相溜槽5，并且混合室3与澄清室2通过溢流口 6连通；在混合室2上设有油相进口 7和水相进口 8。如图1所示，萃取箱有3级，级与级之间通过水相管道4和油相管道5联接，本级萃取箱的水相进口 8和油相进口 7分别通过管道连接到方向相反的下一级萃取箱的水相溜槽5和油相溜槽4。本发明的萃取过程是，萃取有机相与被萃取的水相按一定的流比进入混合室里， 在搅拌浆或者其它可提供搅拌和混合动力的设备作用下完成萃取过程，混合室里没有来自本级萃取箱澄清室的回流水相或者油相。混合相进入具有一定澄清面积和停留时间的澄清室里进行有机相和水相的澄清分离。澄清分离后的有机相和水相又分别进入相反方向的下一级的混合室或者混合槽中，进行下一级的萃取反应。每一段两端的有机相或者水相分别进入下一段萃取箱或者完成全部的萃取过程，直接从澄清室流出到溶液贮槽，或者经单独的澄清经澄清后流出到溶液贮槽。实施例1
某镍钴萃取系统的最大总通量为80m3/h，混合室有效容积为7m3，澄清室面积为22m2， 有机相和水相两相管管径为Dn200mm。在设计中不设置有机相或者水相的回流管道，不设置回流调节装置，澄清的水相不回流进入混合室，在混合室里的相比保持系统进液的原始流比 2 1。在搅拌浆的作用下，在混合室里完成两相的混合萃取过程，进入澄清室的两相经过澄清后，分别进入下一级萃取箱的混合室或低位槽，澄清后的有机相或者水相不回流进入本级或者在本萃取段循环。实施例2
某铜萃取系统的最大总通量为390m3/h，混合室有效容积为15m3，澄清室面积为85m2， 级间相管管径为Dn350mm。在设计中不设置水相的回流管道，不设置回流调节装置，澄清的水相不回流进入混合室，在混合室里的相比保持系统进液的原始流比6 :1。水相和有机相的浓度相对增大，萃取反应速度加快，萃取反应进行彻底。混合反应时间相对延长，混合传质效果提高。取消回流，两相总量在萃取、洗涤和反萃段分别减少35. 7%、42. 和7. 1%, 动力消耗减少。在搅拌浆的作用下，在混合室里完成两相的混合萃取过程，进入澄清室的两相经过澄清后分别进入下一级萃取箱的混合室或低位槽，澄清后的有机相或者水相不回流进入本级或者在本萃取段内循环。
权利要求
1.一种无回流混合澄清萃取设备，其包括一级或多级萃取箱，其特征在于，所述萃取箱包括澄清室和混合室，该混合室安装在所述澄清室的一端，所述澄清室的另一端设有油相溜槽和水相溜槽及出口，并且所述混合室与澄清室通过溢流口连通；在所述混合室上设有油相进口和水相进口。
2.根据权利要求1所述的无回流混合澄清萃取设备，其特征在于，所述萃取设备包括多级萃取箱，级与级之间通过水相管道和油相管道联接，本级萃取箱混合室的水相进口和油相进口分别通过管道连接到方向相反的下一级萃取箱澄清室的水相溜槽和油相溜槽。
全文摘要
本发明公开了一种无回流混合澄清萃取设备，其包括一级或多级萃取箱，其特征在于，所述萃取箱包括澄清室和混合室，该混合室安装在所述澄清室的一端，所述澄清室的另一端设有油相溜槽和水相溜槽，并且所述混合室与澄清室通过溢流口连通；在所述混合室上设有油相进口和水相进口。所述萃取设备包括多级萃取箱，级与级之间通过水相溜槽和油相溜槽联接，本级萃取箱的水相进口和油相进口分别通过管道连接到方向相反的下一级萃取箱的水相溜槽和油相溜槽。本发明解决了传统混合澄清萃取箱萃取过程由于水相或者油相回流而导致的萃取效率低，设备结构复杂化，调节操作较繁琐，能耗高，投资大和萃取通量下降等问题。
文档编号C22B3/26GK102492840SQ20111043716
公开日2012年6月13日 申请日期2011年12月23日 优先权日2011年12月23日
发明者刘淑媛, 蔺国盛 申请人:天津市茂联科技有限公司