一种多级立式矿物料浆萃取装置的制作方法

本实用新型属于萃取分离领域，尤其涉及一种多级立式矿物料浆萃取装置。

背景技术：

矿物是指在各种地质作用中产生和发展形成的，在一定地质和物理化学条件处于相对稳定的自然元素的单质和他们的化合物。矿物具有相对固定的化学组成，呈固态者还具有确定的内部结构，它是组成岩石和矿石的基本单元。

目前，已知的矿物约有4700种，矿物资源中按其主要元素可分为钨矿、钴矿、铅矿﹑黄铜矿等，在固态矿物中，绝大部分都属于晶质矿物，只有极少数(如水铝英石)属于非晶质矿物。来自地球以外其他天体的天然单质或化合物，称为宇宙矿物。由人工方法所获得的某些与天然矿物相同或类同的单质或化合物，则称为合成矿物如人造宝石。矿物原料和矿物材料是极为重要的一类天然资源，广泛应用于工农业及科学技术的各个部门。

我国是矿物资源大国，不同地区均富含各类不同的矿物资源，其中许多矿物资源的元素在工业上都有重要应用，所以，矿物资源的开采、分离和应用对于国家建设都有重要意义，不同矿物资源的分离提取具有各种方法，其中，对于部分易溶于有机溶剂的矿物元素的分离提取，一般采用萃取分离法，即先将矿料加水制成浆，再通过浸出、萃取、除杂和浓缩富集等工序，将矿料中的矿物元素提取分离出来。

现有的矿料通过萃取分离法进行矿物元素提取分离时，需要先将矿料加水制成浆，再通过浸出、萃取、除杂和浓缩富集等工序进行矿物元素提取，在这样的操作方式中，各操作过程比较复杂，需要用到的设备多，这导致大大降低了矿物元素的提取效率。随着现今矿物元素利用的日益提高，对于矿料中提取矿物元素的效率和精细化要求也越来越高，因此亟需设计出一种能实现萃取过程的通畅进行，从而保证作业的连续性，同时使萃取进行彻底的矿物料浆萃取装置。

技术实现要素：

(1)要解决的技术问题

本实用新型为了克服现有矿料通过萃取分离法进行矿物元素提取分离时，操作过程比较复杂，需要用到的设备多，导致大大降低了矿物元素的提取效率的缺点；本实用新型要解决的技术问题是提供一种能直接对矿物料浆进行通畅连续地彻底萃取的多级立式萃取装置。

(2)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了这样一种多级立式矿物料浆萃取装置，包括有萃取箱、水相进料管、进料泵Ⅰ、有机相进料管、进料泵Ⅱ、中转管、中转泵和有机相出料管；萃取箱包括有收集室、澄清室、混合室、搅拌器、水相出料管和控流阀，萃取箱内分隔成收集室、澄清室和混合室，收集室和混合室分别位于澄清室的两侧，澄清室与收集室之间开有分离孔，澄清室与混合室之间开有入料孔，混合室内安装有搅拌器，澄清室底部为锥形，澄清室的底端连接有水相出料管，水相出料管上安装有控流阀；两个或两个以上的萃取箱在竖直方向上设置，位于相邻上方的萃取箱的水相出料管连接在相邻下方的萃取箱的混合室底部，在位于顶端的萃取箱的混合室底部连接有水相进料管，水相进料管上安装有进料泵Ⅰ，在位于顶端的萃取箱的收集室底部连接有机相出料管，在位于底端的萃取箱的混合室底部连接有有机相进料管，有机相进料管上安装有进料泵Ⅱ，相邻的两个萃取箱之间设有中转管，中转管一端连接在相邻上方的萃取箱的混合室底部，中转管另一端连接在相邻下方的萃取箱的收集室底部，中转管上安装有中转泵。

优选地，进料泵Ⅰ使用浆料泵。

优选地，搅拌器使用涡流式搅拌器。

优选地，本萃取装置具有三个萃取箱。

工作原理：利用本实用新型的萃取装置进行矿料中矿物元素的提取时，先将矿料加水制成矿物料浆，再通过本实用新型的萃取装置直接对矿物料浆进行萃取，从而将矿物料浆中的矿物元素提取出来，开始时，利用进料泵Ⅰ通过水相进料管的传输，将待萃取的矿物料浆传输至顶端的萃取箱的混合室中，并持续传输，同时，利用进料泵Ⅱ通过有机相进料管的传输，将用于萃取的有机相传输至底端的萃取箱的混合室中，并持续传输，传输有机相到达一定的量后，有机相能连续通过分离孔和入料孔进入底端的萃取箱的收集室中，再通过中转管和中转泵的作用，并按上述相同的方式进行连续传输，从而将有机相传输至顶端的萃取箱的混合室中，同时开启搅拌器，在顶端的萃取箱内，通过搅拌器的搅拌将矿物料浆和有机相混合搅拌均匀，当混合室内矿物料浆和有机相的混合物到达一定的量后，混合物能通过入料孔进入到澄清室中，混合物持续进入到澄清室内，在澄清室中完成矿物的一次萃取并实现水相和有机相的分离，矿物料浆中的矿物元素进入有机相，有机相与水相分离，有机相位于水相的上部，水相内还含有矿物料浆的料渣，当澄清室内水相和有机相到达一定的量后，上部的有机相通过分离孔进入到收集室中，从而收集得到富含矿物元素的有机相，完成该有机相的萃取，萃取完成的有机相并通过有机相出料管排出到特定的位置处，再进行后续的工序，收集室内开始收集到有机相的同时开启控流阀，通过澄清室底部的锥形结构，利用水相出料管将澄清室内底部的水相及料渣传输至位于相邻下方的萃取箱的混合室底部，此时，一边有混合物通过入料孔持续进入澄清室，一边有萃取后的有机相通过分离孔排出澄清室，还有萃取后的水相和料渣通过水相出料管排出澄清室，达到一个动态平衡，从而实现了在顶端的萃取箱内的持续萃取进行。

萃取后的水相和料渣通过顶端的萃取箱的水相出料管进入到位于相邻下方的萃取箱的混合室内，并通过搅拌器将该水相与混合室内的有机相混合搅拌均匀，在相邻下方的萃取箱内，水相与有机相的混合物能通过入料孔进入到澄清室中，混合物持续进入到澄清室内，在澄清室中完成矿物的二次萃取并实现水相和有机相的分离，从相邻上方流下的水相内的矿物元素进入有机相，实现对矿物料浆的二次萃取，进一步深化对矿物料浆内的矿物元素的提取，萃取过程中有机相与水相分离，并位于水相的上部，水相内还含有矿物料浆的料渣，当澄清室内水相和有机相到达一定的量后，上部的有机相通过分离孔进入到收集室中，从而收集得到含矿物元素的有机相，同时开启控流阀，通过澄清室底部的锥形结构，利用水相出料管将澄清室内底部的水相及料渣向下传输，此时，一边有混合物通过入料孔持续进入澄清室，一边有萃取后的有机相通过分离孔排出澄清室，还有萃取后的水相和料渣通过水相出料管排出澄清室，达到一个动态平衡，从而实现了萃取箱内的持续萃取进行，同时，有机相通过分离孔排出澄清室进入收集室，有机相在收集室又利用中转泵，通过中转管运输到顶端的萃取箱的混合室中，并再次参与到上述顶端的矿物料浆的一次萃取中，再次利用，并最终通过分离孔进入到收集室中，从而收集得到富含矿物元素的有机相，完成该有机相的萃取。

萃取后的水相和料渣通过水相出料管继续向下方的萃取箱传输，并继续按照上述的萃取过程连续进行，直到下方无萃取箱时，水相内的矿物元素已大致萃取完全，可通过水相出料管将水相和料渣排放到相应的位置去，通过上述的整体过程，从而对矿物浆料内的矿物元素连续进行萃取。

因为进料泵Ⅰ使用浆料泵；这样可以使矿物浆料通过水相进料管运输进来更将顺畅，灵敏度强，提高装置可控性。

因为搅拌器使用涡流式搅拌器；这样可以使矿物浆料与有机相搅拌更加均匀，加快萃取的速度，提高装置的有效性。

因为本萃取装置具有三个萃取箱；这样可以形成三级的立式矿物料浆萃取结构，这样既可以保证萃取的效果，又能减少能源的使用，还能节省作业时间，提高装置的实用性。

(3)有益效果

本实用新型与现有技术相比，克服了现有矿料通过萃取分离法进行矿物元素提取分离时，存在操作过程比较复杂，需要用到的设备多，导致大大降低了矿物元素的提取效率的缺点，通过循环式的结构式设计，并结合澄清室底部锥形的结构设计，使本实用新型的装置能直接对矿物料浆进行萃取，并且还能通畅连续地进行，不出现堵塞，同时根据多级立式的结构组成，利用两个或两个以上的萃取箱，通过两次或两次以上的萃取过程，提高了萃取的深度，从而达到了能直接对矿物料浆进行通畅连续地彻底萃取的效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的结构示意图。

图2为本实用新型实施例2的结构示意图。

附图中的标记为：1-萃取箱，2-水相进料管，3-进料泵Ⅰ，4-有机相进料管，5-进料泵Ⅱ，6-中转管，7-中转泵，8-有机相出料管，11-收集室，12-澄清室，13-混合室，14-分离孔，15-入料孔，16-搅拌器，17-水相出料管，18-控流阀。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

实施例1

一种多级立式矿物料浆萃取装置，如图1所示，包括有萃取箱1、水相进料管2、进料泵Ⅰ3、有机相进料管4、进料泵Ⅱ5、中转管6、中转泵7和有机相出料管8；萃取箱1包括有收集室11、澄清室12、混合室13、搅拌器16、水相出料管17和控流阀18，萃取箱1内分隔成收集室11、澄清室12和混合室13，收集室11和混合室13分别位于澄清室12的两侧，澄清室12与收集室11之间开有分离孔14，澄清室12与混合室13之间开有入料孔15，混合室13内安装有搅拌器16，澄清室12底部为锥形，澄清室12的底端连接有水相出料管17，水相出料管17上安装有控流阀18；两个萃取箱1在竖直方向上设置，位于相邻上方的萃取箱1的水相出料管17连接在相邻下方的萃取箱1的混合室13底部，在位于顶端的萃取箱1的混合室13底部连接有水相进料管2，水相进料管2上安装有进料泵Ⅰ3，在位于顶端的萃取箱1的收集室11底部连接有机相出料管8，在位于底端的萃取箱1的混合室13底部连接有有机相进料管4，有机相进料管4上安装有进料泵Ⅱ5，相邻的两个萃取箱1之间设有中转管6，中转管6一端连接在相邻上方的萃取箱1的混合室13底部，中转管6另一端连接在相邻下方的萃取箱1的收集室11底部，中转管6上安装有中转泵7。

因为进料泵Ⅰ3使用浆料泵；这样可以使矿物浆料通过水相进料管2运输进来更将顺畅，灵敏度强，提高装置可控性。

实施例2

一种多级立式矿物料浆萃取装置，如图2所示，包括有萃取箱1、水相进料管2、进料泵Ⅰ3、有机相进料管4、进料泵Ⅱ5、中转管6、中转泵7和有机相出料管8；萃取箱1包括有收集室11、澄清室12、混合室13、搅拌器16、水相出料管17和控流阀18，萃取箱1内分隔成收集室11、澄清室12和混合室13，收集室11和混合室13分别位于澄清室12的两侧，澄清室12与收集室11之间开有分离孔14，澄清室12与混合室13之间开有入料孔15，混合室13内安装有搅拌器16，澄清室12底部为锥形，澄清室12的底端连接有水相出料管17，水相出料管17上安装有控流阀18；三个的萃取箱1在竖直方向上设置，位于相邻上方的萃取箱1的水相出料管17连接在相邻下方的萃取箱1的混合室13底部，在位于顶端的萃取箱1的混合室13底部连接有水相进料管2，水相进料管2上安装有进料泵Ⅰ3，在位于顶端的萃取箱1的收集室11底部连接有机相出料管8，在位于底端的萃取箱1的混合室13底部连接有有机相进料管4，有机相进料管4上安装有进料泵Ⅱ5，相邻的两个萃取箱1之间设有中转管6，中转管6一端连接在相邻上方的萃取箱1的混合室13底部，中转管6另一端连接在相邻下方的萃取箱1的收集室11底部，中转管6上安装有中转泵7。

因为搅拌器16使用涡流式搅拌器；这样可以使矿物浆料与有机相搅拌更加均匀，加快萃取的速度，提高装置的有效性。

因为本萃取装置具有三个萃取箱1；这样可以形成三级的立式矿物料浆萃取结构，这样既可以保证萃取的效果，又能减少能源的使用，还能节省作业时间，提高装置的实用性。

工作原理：利用本实用新型的萃取装置进行矿料中矿物元素的提取时，先将矿料加水制成矿物料浆，再通过本实用新型的萃取装置直接对矿物料浆进行萃取，从而将矿物料浆中的矿物元素提取出来，开始时，利用进料泵Ⅰ3通过水相进料管2的传输，将待萃取的矿物料浆传输至顶端的萃取箱1的混合室13中，并持续传输，同时，利用进料泵Ⅱ5通过有机相进料管4的传输，将用于萃取的有机相传输至底端的萃取箱1的混合室13中，并持续传输，传输有机相到达一定的量后，有机相能连续通过分离孔14和入料孔15进入底端的萃取箱1的收集室11中，再通过中转管6和中转泵7的作用，并按上述相同的方式进行连续传输，从而将有机相传输至顶端的萃取箱1的混合室13中，同时开启搅拌器16，在顶端的萃取箱1内，通过搅拌器16的搅拌将矿物料浆和有机相混合搅拌均匀，当混合室13内矿物料浆和有机相的混合物到达一定的量后，混合物能通过入料孔15进入到澄清室12中，混合物持续进入到澄清室12内，在澄清室12中完成矿物的一次萃取并实现水相和有机相的分离，矿物料浆中的矿物元素进入有机相，有机相与水相分离，有机相位于水相的上部，水相内还含有矿物料浆的料渣，当澄清室12内水相和有机相到达一定的量后，上部的有机相通过分离孔14进入到收集室11中，从而收集得到富含矿物元素的有机相，完成该有机相的萃取，萃取完成的有机相并通过有机相出料管8排出到特定的位置处，再进行后续的工序，收集室11内开始收集到有机相的同时开启控流阀18，通过澄清室12底部的锥形结构，利用水相出料管17将澄清室12内底部的水相及料渣传输至位于相邻下方的萃取箱1的混合室13底部，此时，一边有混合物通过入料孔15持续进入澄清室12，一边有萃取后的有机相通过分离孔14排出澄清室12，还有萃取后的水相和料渣通过水相出料管17排出澄清室12，达到一个动态平衡，从而实现了在顶端的萃取箱1内的持续萃取进行。

萃取后的水相和料渣通过顶端的萃取箱1的水相出料管17进入到位于相邻下方的萃取箱1的混合室13内，并通过搅拌器16将该水相与混合室13内的有机相混合搅拌均匀，在相邻下方的萃取箱1内，水相与有机相的混合物能通过入料孔15进入到澄清室12中，混合物持续进入到澄清室12内，在澄清室12中完成矿物的二次萃取并实现水相和有机相的分离，从相邻上方流下的水相内的矿物元素进入有机相，实现对矿物料浆的二次萃取，进一步深化对矿物料浆内的矿物元素的提取，萃取过程中有机相与水相分离，并位于水相的上部，水相内还含有矿物料浆的料渣，当澄清室12内水相和有机相到达一定的量后，上部的有机相通过分离孔14进入到收集室11中，从而收集得到含矿物元素的有机相，同时开启控流阀18，通过澄清室12底部的锥形结构，利用水相出料管17将澄清室12内底部的水相及料渣向下传输，此时，一边有混合物通过入料孔15持续进入澄清室12，一边有萃取后的有机相通过分离孔14排出澄清室12，还有萃取后的水相和料渣通过水相出料管17排出澄清室12，达到一个动态平衡，从而实现了萃取箱1内的持续萃取进行，同时，有机相通过分离孔14排出澄清室12进入收集室11，有机相在收集室11又利用中转泵7，通过中转管6运输到顶端的萃取箱1的混合室13中，并再次参与到上述顶端的矿物料浆的一次萃取中，再次利用，并最终通过分离孔14进入到收集室11中，从而收集得到富含矿物元素的有机相，完成该有机相的萃取。

萃取后的水相和料渣通过水相出料管17继续向下方的萃取箱1传输，并继续按照上述的萃取过程连续进行，经过底层萃取箱1的萃取后，水相内的矿物元素已大致萃取完全，可通过水相出料管17将水相和料渣排放到相应的位置去，通过上述的整体过程，从而对矿物浆料内的矿物元素连续进行萃取。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。