专利名称：用于减少液液萃取过程中有机溶液量的系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于液液萃取金属的系统，能够显著降低萃取不同阶段所需要的有机溶液量。根据本发明，萃取系统的某个步骤中的沉降单元被选择并设计成也作为 有机溶液储存槽和泵送槽。
背景技术：
在液液萃取中，将有机萃取溶液混入水溶液中，所述水溶液包含需更进行净化 和浓缩的溶解物质，金属通常以离子形式存在或与众多杂质结合成复合物。要被提炼的 贵重金属或元素选择性地与有机萃取化学物质进行反应，从而以纯净形式分离到有机萃 取溶液中。萃取完贵重金属的水溶液或残液通常返回到矿石或精矿浸取阶段。然后，贵 重金属或元素可以通过逆化学反应从有机溶液中分离萃取到第二种水溶液中(反萃取)。 反萃取完贵重金属的有机萃取溶液再循环返回到萃取阶段。包含贵重金属的纯净水溶液 被进一步处理以回收金属，例如通过沉淀或还原成金属(电解回收)。在某些情况下，从矿石或精矿浸取阶段离开的水溶液也可含有几种贵重金属。 在这种情况下，萃取的目的可以是从水溶液中把一种或几种金属杂质分离到有机萃取溶 液中，特别是当不纯金属的量相当多时。接着，从萃取阶段除去并已提炼了不纯金属的 水溶液被送到更进一步的处理阶段，并且通过反萃取将不纯的贵重金属从萃取溶液中转 移到另一种水溶液中，并且如上所述地对萃取溶液和水溶液进行处理。根据以上所述，液液萃取系统由几个阶段构成，例如萃取、有机溶液的洗涤和 反萃取。萃取和反萃取阶段均可以由几个步骤构成，其中，每个步骤包括水溶液与有机 溶液的混合器以及沉降器，水溶液与有机溶液在沉降器中互相分离。萃取溶液的洗涤步 骤也由混合器和沉降器构成，或以其他适当的方式构成。US专利5,662,871描述了一 种萃取阶段，其中，混合器由泵送槽构成，水溶液和萃取溶液被供给到该泵送槽中，并 且还有两个混合器，在其中，混合溶液进一步被分散。该混合溶液的分散液被送到萃 取步骤的沉降单元，以分离为分离层。萃取的特征在于，所用的有机溶液在萃取系统 中再循环。该系统的特点是具有用于有机溶液的单独储存槽，它设有泵送装置。在图 中，槽通常用LO槽来标注，其含义为用于装载包含贵重金属的有机溶液的槽(Loaded Organictank)。目前，储存槽作为一个单元包括在所有液液萃取系统中。在一些系统中， 它也可以称为具有洗涤特征的槽，然而另外该系统还包括由混合器和沉降器组成的洗涤 步骤。储存槽存在于系统中的原因之一是，在干扰或停产时，部分有机溶液可以送到 该储存槽。有机溶液储存槽构成了该系统中巨大而且昂贵的部分，这是因为例如在通常 大的萃取系统中，储存槽的容积可以约为2000-2500m3。该有机溶液储存槽的功能主要 为泵送槽，这意味着在正常工作状态下，在槽内必须有一定的溶液深度，以便能够成功 的泵送。由于萃取溶液的价格相当昂贵，在储存槽内为了泵送所需的萃取溶液量提高了 萃取系统的总投资成本。由于萃取溶液为易燃液体，因此在常规萃取系统中循环的大量有机溶液增加了液液萃取过程中的可能发生火灾的燃料荷载。
发明内容
本发明开发的液液萃取系统的目的是降低萃取系统中的有机溶液量，因此避免 了现有技术中的系统缺陷。在所附权利要求中将清楚根据本发明的液液萃取系统的必要特征。本发明涉及一种水溶液与有机溶液的液液萃取系统，其用于湿法冶金回收金 属，该系统包括萃取、洗涤和反萃取阶段。每个阶段中至少有一个步骤包括混合单元和 沉降单元，其中，将该系统阶段的一个步骤的沉降单元设计和构造成作为有机溶液储存 槽和有机溶液溢流槽，并且有机溶液溢流槽作为泵送槽。根据本发明 的一个实施方式，萃取阶段的萃取步骤包括有机溶液储存槽和泵送槽。根据本发明的另一个实施方式，萃取阶段的洗涤步骤包括有机溶液储存槽和泵 送槽。根据本发明的一个实施方式，萃取阶段的反萃取步骤包括有机溶液储存槽和泵 送槽。在根据本发明的系统中的沉降单元的容积可以通过升高端壁和侧壁的高度来形 成，以便沉降单元在必要时能盛放足够在该过程中循环的有机溶液量。
图1表示从侧面看到的依据本发明的系统中一个步骤中的典型沉降单元。
具体实施例方式本发明涉及一种用于回收金属的液液萃取系统，其中，该系统包括通常采用的 阶段，例如萃取、有机溶液洗涤和反萃取阶段。该系统的特点在于其不包括单独的有机 溶液储存槽，相反，在该系统的选定阶段的选定步骤并且特别是其沉降单元被设计和构 造成作为有机溶液储存槽和泵送槽。当该萃取系统的一个步骤由混合单元和沉降单元组成时，在沉降单元的后部有 有机溶液槽，沉降的有机溶液作为溢流流入该有机溶液槽中。在有机溶液槽后面有水溶 液回收设备，沉降的水溶液在有机溶液溢流槽的下面流入该水溶液回收装置中。例如在 US专利6,132,615中描述了该类型的典型系统。在依据本发明的系统中，任一萃取步骤中的沉降单元在其通常的操作以外，还 被选择作为有机溶液储存槽和泵送槽。然后，该步骤的沉降单元被设计成并且其容积的 形状被形成为使得必要时能够储存过程中包含的所需量的有机萃取溶液。沉降单元后部 的有机溶液溢流槽设有所需的泵送设备，从而该有机溶液溢流槽可以作为泵送槽。水溶 液回收设备按典型的方式工作，并且有机溶液储存槽和泵送槽的操作对水溶液回收设备 没有任何重大影响。图1表示萃取系统中的一个步骤的沉降单元1的原理图。在该步骤的混合单元中 (未图示出)将水溶液和有机溶液混合在一起成为分散液，并通过进给单元2进给到沉降单元。在沉降单元中，分散液3逐渐分离成两个沉降层；水溶液4在沉降单元的底部， 而较轻的有机溶液5在水溶液(或分散液)的上面。有机溶液作为溢流被排到溢流槽6 中，该溢流槽设有泵送单元7。水溶液流入在沉降单元底部后面的水溶液排放槽8中，该 排放槽设有自己的泵送设备9。根据附图，通过升高端壁10，11的高度以及当然也升高 侧壁(未图示出)的 高度来使得沉降单元的容积比通常所需的更大，即，使得沉降单元必 要时能够盛放足够在过程中所循环的有机溶液量。后部升高的端壁11具体而言为有机溶 液溢流槽的后壁，并且整个沉降槽的后壁12也为水溶液排放槽的后壁。沉降单元还优选 地设有栅栏13，以促进分散液分离成为沉降相。可根据需更来选择栅栏的数量和形状。
根据本发明的系统的一个优势可以被认为是，与装有储存槽的常规系统相比， 在本发明的系统中有机溶液的量可以明显降低10-40%。结果，可能发生火灾的燃料荷载 得到降低，职业卫生条件得到改善，并且由任何可能的过程泄露导致的对环境的影响也 得到降低。由于完全省略一个槽，从而也就降低了由管道引起的成本，而且该新系统的 总投资成本与常规系统相比也明显减少。
权利要求
1.一种水溶液与有机溶液的液液萃取系统，其用于湿法冶金回收金属，该系统由 萃取、洗涤和反萃取阶段组成，每个阶段包含有至少一个包括混合单元和沉降单元的步 骤，其特征在于，该系统的阶段的一个步骤的沉降单元被设计和构造成作为有机溶液储 存槽和有机溶液溢流槽，有机溶液溢流槽作为泵送槽。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，萃取阶段的萃取步骤包括有机溶液储存槽 和泵送槽。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，萃取阶段的洗涤步骤包括有机溶液储存槽 和泵送槽。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，萃取阶段的反萃取步骤包括有机溶液储存 槽和泵送槽。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，通过升高端壁和侧壁的高度来形成该沉降 单元的容积，以便在必要时，该沉降单元能盛放足够量的在过程中循环的有机溶液。
全文摘要
本发明涉及一种用于液液萃取金属的系统，能够显著降低在萃取不同阶段所需要的有机溶液量。根据本发明，选择萃取系统的一个步骤中的沉降单元也作为有机溶液储存槽和泵送槽。
文档编号C22B3/02GK102027144SQ200980117632
公开日2011年4月20日 申请日期2009年5月12日 优先权日2008年5月15日
发明者H·拉伊塔拉, P·佩卡拉, T·萨伦帕 申请人:奥图泰有限公司