一种湿法铜冶金萃取液界面张力的测定装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种湿法铜冶金萃取液界面张力的测定装置，属于湿法铜冶金工程技术领域。
【背景技术】
[0002]湿法冶金是用酸、碱、盐类的水溶液，以化学方法从矿石中提取所需金属组分，然后用水溶液电解等各种方法制取金属，主要应用在低品位、难熔化或微粉状的矿石，这种方法已大部分代替了过去的火法冶炼。铜金属采用湿法冶金的技术如溶剂萃取进行分离，取得显著的效果，显示出了强大的生命力，具有十分广阔的应用前景。我国资源短缺，低品位难处理资源占相当大的比例，湿法冶金能有效利用这部分资源，扩大了可利用资源储量。我国湿法铜冶金的研宄和应用起步晚，但也取得了非常不错的成绩，在低品位铜矿石湿法浸出提铜工程应用方面有了工业化的大规模应用。
[0003]湿法铜冶金过程中的关键之一是溶剂萃取，一般是伴有化学反应的传质过程，而两相传质必然要通过界面，因此萃取体系的有机相与水相间的界面张力在萃铜过程中是一个重要的参数，对研宄其萃取动力学有很大影响。
[0004]目前，在工程应用中界面张力的测定一般都用自动表面张力分析仪，测定时拉动一个铂环通过液-液界面所需的力用电位记录仪记录。这种测定方式的误差比较大。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种湿法铜冶金萃取液界面张力的测定装置，适用于不同温度段萃取液界面张力的连续测定，能高效测定湿法铜冶金萃取液界面张力，缩短萃取液停留的时间，快速实现工业化萃取液界面张力的测定。
[0006]为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0007]一种湿法铜冶金萃取液界面张力测定装置，包括:容器、温度调节控制系统、检测控制系统和搅拌器；其中，
[0008]容器内装水，其外部具有保温层；
[0009]温度调节控制系统包括置于水浴中的热电偶和电加热圈，热电偶的输出端通过热电偶信号线连接PLC控制器，PLC控制器的温度控制输出线连接电加热线圈；
[0010]检测控制系统包括由主管和支管构成的U型管、置于主管内的滴体积管，该滴体积管靠近下端的位置为球形，该滴体积管的上端通过胶管与吸耳球连接；
[0011 ] 搅拌器置于水浴中，由电机控制。
[0012]所述容器中的水面距离容器的上沿为100mm。所述U型管置于容器的水浴中，并固定在铁架台上。
[0013]本实用新型的优点在于:
[0014]本实用新型是一种多温度段控制的新型实用装置，适用于不同温度段萃取液界面张力的连续测定，能准确高效测定湿法铜冶金萃取液的界面张力，实现了界面张力测定过程的自动化，缩短了萃取液停留的时间。该装置测定准确，能耗低，使用安全，拆卸方便，可重复利用。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本实用新型做进一步说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
[0017]如图1所示，本实用新型的湿法铜冶金萃取液界面张力测定装置包括:容器、温度调节控制系统、检测控制系统和搅拌器；其中，容器I呈筒状，里面装水，水面距离容器的上沿约100_，容器I的外部具有保温层；水浴中安装有热电偶(图中未示出)和电加热圈2，热电偶的输出端通过热电偶信号线连接PLC控制器3，PLC控制器3的温度控制输出线连接电加热线圈2，籍此构成温度调节控制系统。由主管4和支管5构成的U型管6通过铁架台固定并置于容器I的水浴中，靠近下端的位置为球形的滴体积管7置于主管4内，该滴体积管7的上端通过胶管与吸耳球8连接，籍此构成检测控制系统。搅拌器9置于水浴中，由电机10控制。
[0018]该测定装置在使用时，容器中的水面距离容器的上沿100mm，将电热圈加热到所需要的温度，开动搅拌器的电机，调节搅拌桨转速，使桶内各部分温度保持均匀。将滴体积管和U型管用重蒸水冲洗干净，在烘箱中烘干，然后将U型管插入水浴中，用铁架台固定。将萃取液从U型管的一端加入(一般加2-3mL)，将滴体积管插入U型管的主管内，此时在滴体积管中加入1.5-2mL的高密度溶液，恒温5min。用吸耳球吸入一定量的低密度溶液，提起滴体积管使横截面处于液面之上，推出第一滴低密度溶液悬挂3min，然后挤掉。接着松开洗耳球吸入滴头残留的部分溶液，双眼注视滴体积管内的液面，当松开洗耳球而液面高度不再变化的时候，记录液面所处位置的读数％。挤压洗耳球，挤出滴头所能挂住的低密度液滴体积的70%左右，密切注视滴头处的液滴状态，悬挂一定时间t (一般为3min)直至液滴掉落，当松开洗耳球而液面不再变化的时候，记录液面所处位置的读数\，所以液滴的体积为V =V2-V1。延长悬挂液滴的时间，得到悬挂液滴的体积，再延长悬挂液滴的时间，得到悬挂液滴的体积(例如，延长的时间为(t+5)min，(t+10)min，依实际情况而定)。如果三次测量的结果平行，可以利用界面张力公式γ =P g/R，计算出界面张力。并记录液体温度。
[0019]其中，
[0020]γ:界面张力，mN/m;
[0021]φ:系统误差的校正系数φ = γ理论/γ测量；
[0022]F:校正系数，可查到；
[0023]Δ P:两相密度差，g/cm3;
[0024]g:重力加速度，9.8m/S2；
[0025]R:滴体积管的直径，cm ；
[0026]测定结束后，将滴体积管提起，使液体滴落到主管中，将主管中的溶液从支管中倒掉。清洗滴体积管和U型管，烘干，开始另一界面张力的测定。
【主权项】
1.一种湿法铜冶金萃取液界面张力的测定装置，其特征在于，包括:容器、温度调节控制系统、检测控制系统和搅拌器；其中， 容器内装水，其外部具有保温层； 温度调节控制系统包括置于水浴中的热电偶和电加热圈，热电偶的输出端通过热电偶信号线连接PLC控制器，PLC控制器的温度控制输出线连接电加热线圈； 检测控制系统包括由主管和支管构成的U型管、置于主管内的滴体积管，该滴体积管靠近下端的位置为球形，该滴体积管的上端通过胶管与吸耳球连接； 搅拌器置于水浴中，由电机控制。
2.根据权利要求1所述的湿法铜冶金萃取液界面张力的测定装置，其特征在于，所述容器中的水面距离容器的上沿为100mm。
3.根据权利要求1或2所述的湿法铜冶金萃取液界面张力的测定装置，其特征在于，所述U型管置于容器的水浴中，并固定在铁架台上。
【专利摘要】本实用新型公开了一种湿法铜冶金萃取液界面张力的测定装置，包括：容器、温度调节控制系统、检测控制系统和搅拌器；其中，容器内装水，其外部具有保温层；温度调节控制系统包括置于水浴中的热电偶和电加热圈，热电偶的输出端通过热电偶信号线连接PLC控制器，PLC控制器的温度控制输出线连接电加热线圈；检测控制系统包括由主管和支管构成的U型管、置于主管内的滴体积管，该滴体积管靠近下端的位置为球形，该滴体积管的上端通过胶管与吸耳球连接；搅拌器置于水浴中，由电机控制。本实用新型适用于不同温度段萃取液界面张力的连续测定，能准确高效测定湿法铜冶金萃取液的界面张力，实现了界面张力测定过程的自动化，缩短了萃取液停留的时间。
【IPC分类】G01N13-02
【公开号】CN204330537
【申请号】CN201420831103
【发明人】刘美林, 张景丽, 武彪, 武名麟
【申请人】北京有色金属研究总院
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2014年12月24日