专利名称：一种稀土分离用萃取剂的在线皂化装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种稀土分离用萃取剂的在线皂化装置，特别是涉及一种通过固体给料装置给入固体皂化剂的在线皂化装置。
背景技术：
稀土的萃取分离采用的萃取剂通常为酸性萃取剂，例如P5OT、P204, C272、环烷酸等。 该类酸性萃取剂在萃取稀土离子时会产生大量的H+，随着H+在溶液中的不断积累，该萃取过程就无法进行，因此，该类酸性萃取剂在使用前首先要采用碱性溶液(氨水或氢氧化钠溶液等)进行皂化。使用氨水作皂化剂，稀土萃取过程会产生大量氨氮废水，严重污染环境，废水要达标排放，处理成本高；使用氢氧化钠作皂化剂，废水处理成本下降了，但化工材料成本高。现有技术中也有用钙皂或镁皂代替氨皂和钠皂来降低成本，但皂化作业是间断进行的先将固体皂化剂装入混合罐中，加水搅拌制成皂化剂溶液，然后再将萃取剂和皂化剂溶液装入皂化罐中进行皂化反应。这种间断皂化的操作方式需要大量的有机相周转和与皂化相配套的设备、厂房，且存在更多的跑、冒、滴、漏现象和安全隐患。
发明内容本实用新型的目的是提供一种稀土分离用萃取剂的在线皂化装置，其可避免氨皂产生氨氮废水对环境的污染，降低生产成本；使采用固体皂化剂的皂化作业简单连续，省去有机相的周转和与皂化相配套的设备、厂房，减少跑、冒、滴、漏现象和降低了安全隐患。为此，本实用新型提供了一种稀土分离用萃取剂的在线皂化装置，所述皂化装置包括皂化反应槽、澄清槽、除Ca2+槽、液体给料装置、和固体给料装置；所述皂化反应槽设置在所述在线皂化装置的一端，所述除Ca2+槽设置在所述在线皂化装置的另一端，所述皂化反应槽和所述除Ca2+槽之间连接有所述澄清槽；在所述皂化反应槽的近旁设置一所述固体给料装置和一所述液体给料装置；在除Ca2+槽的近旁设置一所述液体给料装置；另外一台液体给料装置设置在除Ca2+槽最后一级近旁。优选地，在所述皂化反应槽、澄清槽和除Ca2+槽顶部均设置盖板。优选地，所述皂化反应槽包括1-10级皂化反应槽，所述澄清槽包括2级澄清槽，所述除Ca2+槽包括5-30级除Ca2+槽。优选地，所述皂化反应槽每级分成3个混合室，所述皂化反应槽具有使溶液在其中顺流的导向装置。优选地，所述盖板设置有避免有机相挥发的双层水封。本实用新型所述的在线皂化装置在线皂化萃取剂是这样进行的通过在皂化反应槽第1级第1个混合室给入固体皂化剂(氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙)、稀土余液(含Ca2+) 和补充水，同时在皂化反应槽第1级第2个或第3个混合室给入萃取剂(负载萃取剂经反萃再生)进行在线皂化反应。然后，皂化萃取剂通过澄清槽有机相溢流口直接进入除Ca2+ 槽，在除Ca2+槽中与稀土料液进行交换反应，含Ca2+的稀土余液返回皂化槽，Ca2+不进入稀土萃取过程。负载萃取剂经反萃再生后返回皂化反应槽继续进行皂化。通过使用本实用新型所述的稀土分离用萃取剂的在线皂化装置，为稀土分离用萃取剂的在线钙皂提供了一种实用装置，使采用固体皂化剂的皂化作业简单连续，从而避免氨皂产生氨氮废水对环境的污染，降低生产成本；用本实用新型所述的在线皂化装置在线皂化萃取剂与间断皂化方式相比，省去有机相的周转和与皂化相配套的设备、厂房，减少了跑、冒、滴、漏现象和降低了安全隐患。
图1为根据本实用新型的稀土分离用萃取剂的在线皂化装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式
，进一步阐述本实用新型。附图1中表示的主要零部件有皂化反应槽1、澄清槽2、固体粉末给料装置3、液体给料装置(第一液体给料装置41、第二液体给料装置42、第三液体给料装置43)、除Ca2+ 槽5，皂化反应槽第一级第一至第三混合室11-13、皂化反应槽第二级第四至第六混合室 14-16、第一级澄清槽21、第二级澄清槽22、含Ca2+废水管道101、稀土料液管道102、萃取剂管道103、含Ca2+的稀土余液管道104。请参见图1所示，一种稀土分离用萃取剂的在线皂化装置，所述在线皂化装置包括皂化反应槽1、澄清槽2、固体粉末给料装置3、第一液体给料装置41、第二液体给料装置 42、第三液体给料装置43、除Ca2+槽5，所述皂化反应槽1包括1_10级皂化反应槽，每级皂化反应槽分成3个混合室，所述澄清槽2包括2级澄清槽，所述除Ca2+槽包括5-30级除Ca2+ 槽。通过固体粉末给料装置3给入固体皂化剂(氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙)、第一液体给料装置41给入补充水、含Ca2+的稀土余液通过管道104然后通过在线皂化装置壁上的孔引入至皂化反应槽1的第一级第一混合室11，同时，通过第二液体给料装置42经过管道 103然后通过在线皂化装置壁上的孔向皂化反应槽第一级第二混合室12给入空白P5tl7萃取剂(负载萃取剂经反萃再生)，进行在线皂化。皂化萃取剂流经皂化反应槽第二级第四至第六混合室14、15、16，再依次流经各级皂化反应槽的混合室后进入澄清槽2澄清，流经第一级澄清槽21和第二级澄清槽22，经2级澄清槽澄清后，皂化过程分相状况良好，含Ca2+废水经管道101排出。然后，皂化萃取剂通过澄清槽2有机相溢流口直接进入除Ca2+槽5，在除Ca2+槽中与通过第三液体给料装置43经过管道102然后通过除Ca2+槽壁上的孔给入的稀土料液进行交换反应，在除Ca2+槽中交换反应后的含Ca2+的稀土余液流经管道104返回皂化反应槽第一级第一混合室11。负载萃取剂经反萃再生后返回第二液体给料机42再次进入皂化反应槽第一级第二混合室12皂化。萃取剂在萃取体系中闭路自循环。在本实用新型的一个实施例中，负载萃取剂经反萃再生后返回第二液体给料机42 再次进入皂化反应槽第一级第三混合室13皂化。本实用新型所述的在线皂化装置在材料方面没有特殊要求，与普通的稀土萃取设备一样，采用耐酸碱的PVC塑料。
权利要求1.一种稀土分离用萃取剂的在线皂化装置，其特征在于所述皂化装置包括皂化反应槽、澄清槽、除Ca2+槽、液体给料装置、和固体给料装置；所述皂化反应槽设置在所述在线皂化装置的一端，所述除Ca2+槽设置在所述在线皂化装置的另一端，所述皂化反应槽和所述除Ca2+槽之间连接有所述澄清槽；在所述皂化反应槽的近旁设置一所述固体给料装置和一所述液体给料装置；在除Ca2+槽的近旁设置一所述液体给料装置，另外一台液体给料装置设置在萃取分离最后一级近旁。
2.根据权利要求1所述的稀土分离用萃取剂的在线皂化装置，其特征在于在所述皂化反应槽、澄清槽和除Ca2+槽顶部均设置盖板。
3.根据权利要求1或2所述的稀土分离用萃取剂的在线皂化装置，其特征在于所述皂化反应槽包括1-10级皂化反应槽，所述澄清槽包括2级澄清槽，所述除Ca2+槽包括5-30 级除Ca2+槽。
4.根据权利要求3所述的稀土分离用萃取剂的在线皂化装置，其特征在于所述皂化反应槽每级分成3个混合室，所述皂化反应槽具有使溶液在其中顺流的导向装置。
5.根据权利要求2所述的稀土分离用萃取剂的在线皂化装置，其特征在于所述盖板设置有避免有机相挥发的双层水封。
专利摘要一种稀土分离用萃取剂的在线皂化装置，其特征在于所述皂化装置包括皂化反应槽、澄清槽、除Ca2+槽、液体给料装置、和固体给料装置；所述皂化反应槽设置在所述在线皂化装置的一端，所述除Ca2+槽设置在所述在线皂化装置的另一端，所述皂化反应槽和所述除Ca2+槽之间连接有所述澄清槽；在所述皂化反应槽的近旁设置一所述固体给料装置和一所述液体给料装置；在除Ca2+槽的近旁设置一所述液体给料装置，另外一台液体给料装置设置在萃取分离最后一级近旁。本实用新型可避免氨皂产生氨氮废水对环境的污染，降低生产成本；使采用固体皂化剂的皂化作业简单连续，并且提高了安全性。
文档编号C22B3/26GK201952468SQ20102069392
公开日2011年8月31日 申请日期2010年12月31日 优先权日2010年12月31日
发明者刘柏禄, 卢能迪, 周洁英, 彭少华, 杨新华, 欧阳红, 赖兰萍, 陈冬英 申请人:赣州有色冶金研究所