一種多級立式礦物料漿萃取裝置的製作方法

2023-07-22 03:05:37

本實用新型屬於萃取分離領域，尤其涉及一種多級立式礦物料漿萃取裝置。

背景技術：

礦物是指在各種地質作用中產生和發展形成的，在一定地質和物理化學條件處於相對穩定的自然元素的單質和他們的化合物。礦物具有相對固定的化學組成，呈固態者還具有確定的內部結構，它是組成巖石和礦石的基本單元。

目前，已知的礦物約有4700種，礦物資源中按其主要元素可分為鎢礦、鈷礦、鉛礦﹑黃銅礦等，在固態礦物中，絕大部分都屬於晶質礦物，只有極少數(如水鋁英石)屬於非晶質礦物。來自地球以外其他天體的天然單質或化合物，稱為宇宙礦物。由人工方法所獲得的某些與天然礦物相同或類同的單質或化合物，則稱為合成礦物如人造寶石。礦物原料和礦物材料是極為重要的一類天然資源，廣泛應用於工農業及科學技術的各個部門。

我國是礦物資源大國，不同地區均富含各類不同的礦物資源，其中許多礦物資源的元素在工業上都有重要應用，所以，礦物資源的開採、分離和應用對於國家建設都有重要意義，不同礦物資源的分離提取具有各種方法，其中，對於部分易溶於有機溶劑的礦物元素的分離提取，一般採用萃取分離法，即先將礦料加水製成漿，再通過浸出、萃取、除雜和濃縮富集等工序，將礦料中的礦物元素提取分離出來。

現有的礦料通過萃取分離法進行礦物元素提取分離時，需要先將礦料加水製成漿，再通過浸出、萃取、除雜和濃縮富集等工序進行礦物元素提取，在這樣的操作方式中，各操作過程比較複雜，需要用到的設備多，這導致大大降低了礦物元素的提取效率。隨著現今礦物元素利用的日益提高，對於礦料中提取礦物元素的效率和精細化要求也越來越高，因此亟需設計出一種能實現萃取過程的通暢進行，從而保證作業的連續性，同時使萃取進行徹底的礦物料漿萃取裝置。

技術實現要素：

(1)要解決的技術問題

本實用新型為了克服現有礦料通過萃取分離法進行礦物元素提取分離時，操作過程比較複雜，需要用到的設備多，導致大大降低了礦物元素的提取效率的缺點；本實用新型要解決的技術問題是提供一種能直接對礦物料漿進行通暢連續地徹底萃取的多級立式萃取裝置。

(2)技術方案

為了解決上述技術問題，本實用新型提供了這樣一種多級立式礦物料漿萃取裝置，包括有萃取箱、水相進料管、進料泵Ⅰ、有機相進料管、進料泵Ⅱ、中轉管、中轉泵和有機相出料管；萃取箱包括有收集室、澄清室、混合室、攪拌器、水相出料管和控流閥，萃取箱內分隔成收集室、澄清室和混合室，收集室和混合室分別位于澄清室的兩側，澄清室與收集室之間開有分離孔，澄清室與混合室之間開有入料孔，混合室內安裝有攪拌器，澄清室底部為錐形，澄清室的底端連接有水相出料管，水相出料管上安裝有控流閥；兩個或兩個以上的萃取箱在豎直方向上設置，位於相鄰上方的萃取箱的水相出料管連接在相鄰下方的萃取箱的混合室底部，在位於頂端的萃取箱的混合室底部連接有水相進料管，水相進料管上安裝有進料泵Ⅰ，在位於頂端的萃取箱的收集室底部連接有機相出料管，在位於底端的萃取箱的混合室底部連接有有機相進料管，有機相進料管上安裝有進料泵Ⅱ，相鄰的兩個萃取箱之間設有中轉管，中轉管一端連接在相鄰上方的萃取箱的混合室底部，中轉管另一端連接在相鄰下方的萃取箱的收集室底部，中轉管上安裝有中轉泵。

優選地，進料泵Ⅰ使用漿料泵。

優選地，攪拌器使用渦流式攪拌器。

優選地，本萃取裝置具有三個萃取箱。

工作原理：利用本實用新型的萃取裝置進行礦料中礦物元素的提取時，先將礦料加水製成礦物料漿，再通過本實用新型的萃取裝置直接對礦物料漿進行萃取，從而將礦物料漿中的礦物元素提取出來，開始時，利用進料泵Ⅰ通過水相進料管的傳輸，將待萃取的礦物料漿傳輸至頂端的萃取箱的混合室中，並持續傳輸，同時，利用進料泵Ⅱ通過有機相進料管的傳輸，將用於萃取的有機相傳輸至底端的萃取箱的混合室中，並持續傳輸，傳輸有機相到達一定的量後，有機相能連續通過分離孔和入料孔進入底端的萃取箱的收集室中，再通過中轉管和中轉泵的作用，並按上述相同的方式進行連續傳輸，從而將有機相傳輸至頂端的萃取箱的混合室中，同時開啟攪拌器，在頂端的萃取箱內，通過攪拌器的攪拌將礦物料漿和有機相混合攪拌均勻，當混合室內礦物料漿和有機相的混合物到達一定的量後，混合物能通過入料孔進入到澄清室中，混合物持續進入到澄清室內，在澄清室中完成礦物的一次萃取並實現水相和有機相的分離，礦物料漿中的礦物元素進入有機相，有機相與水相分離，有機相位於水相的上部，水相內還含有礦物料漿的料渣，當澄清室內水相和有機相到達一定的量後，上部的有機相通過分離孔進入到收集室中，從而收集得到富含礦物元素的有機相，完成該有機相的萃取，萃取完成的有機相併通過有機相出料管排出到特定的位置處，再進行後續的工序，收集室內開始收集到有機相的同時開啟控流閥，通過澄清室底部的錐形結構，利用水相出料管將澄清室內底部的水相及料渣傳輸至位於相鄰下方的萃取箱的混合室底部，此時，一邊有混合物通過入料孔持續進入澄清室，一邊有萃取後的有機相通過分離孔排出澄清室，還有萃取後的水相和料渣通過水相出料管排出澄清室，達到一個動態平衡，從而實現了在頂端的萃取箱內的持續萃取進行。

萃取後的水相和料渣通過頂端的萃取箱的水相出料管進入到位於相鄰下方的萃取箱的混合室內，並通過攪拌器將該水相與混合室內的有機相混合攪拌均勻，在相鄰下方的萃取箱內，水相與有機相的混合物能通過入料孔進入到澄清室中，混合物持續進入到澄清室內，在澄清室中完成礦物的二次萃取並實現水相和有機相的分離，從相鄰上方流下的水相內的礦物元素進入有機相，實現對礦物料漿的二次萃取，進一步深化對礦物料漿內的礦物元素的提取，萃取過程中有機相與水相分離，並位於水相的上部，水相內還含有礦物料漿的料渣，當澄清室內水相和有機相到達一定的量後，上部的有機相通過分離孔進入到收集室中，從而收集得到含礦物元素的有機相，同時開啟控流閥，通過澄清室底部的錐形結構，利用水相出料管將澄清室內底部的水相及料渣向下傳輸，此時，一邊有混合物通過入料孔持續進入澄清室，一邊有萃取後的有機相通過分離孔排出澄清室，還有萃取後的水相和料渣通過水相出料管排出澄清室，達到一個動態平衡，從而實現了萃取箱內的持續萃取進行，同時，有機相通過分離孔排出澄清室進入收集室，有機相在收集室又利用中轉泵，通過中轉管運輸到頂端的萃取箱的混合室中，並再次參與到上述頂端的礦物料漿的一次萃取中，再次利用，並最終通過分離孔進入到收集室中，從而收集得到富含礦物元素的有機相，完成該有機相的萃取。

萃取後的水相和料渣通過水相出料管繼續向下方的萃取箱傳輸，並繼續按照上述的萃取過程連續進行，直到下方無萃取箱時，水相內的礦物元素已大致萃取完全，可通過水相出料管將水相和料渣排放到相應的位置去，通過上述的整體過程，從而對礦物漿料內的礦物元素連續進行萃取。

因為進料泵Ⅰ使用漿料泵；這樣可以使礦物漿料通過水相進料管運輸進來更將順暢，靈敏度強，提高裝置可控性。

因為攪拌器使用渦流式攪拌器；這樣可以使礦物漿料與有機相攪拌更加均勻，加快萃取的速度，提高裝置的有效性。

因為本萃取裝置具有三個萃取箱；這樣可以形成三級的立式礦物料漿萃取結構，這樣既可以保證萃取的效果，又能減少能源的使用，還能節省作業時間，提高裝置的實用性。

(3)有益效果

本實用新型與現有技術相比，克服了現有礦料通過萃取分離法進行礦物元素提取分離時，存在操作過程比較複雜，需要用到的設備多，導致大大降低了礦物元素的提取效率的缺點，通過循環式的結構式設計，並結合澄清室底部錐形的結構設計，使本實用新型的裝置能直接對礦物料漿進行萃取，並且還能通暢連續地進行，不出現堵塞，同時根據多級立式的結構組成，利用兩個或兩個以上的萃取箱，通過兩次或兩次以上的萃取過程，提高了萃取的深度，從而達到了能直接對礦物料漿進行通暢連續地徹底萃取的效果。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例1的結構示意圖。

圖2為本實用新型實施例2的結構示意圖。

附圖中的標記為：1-萃取箱，2-水相進料管，3-進料泵Ⅰ，4-有機相進料管，5-進料泵Ⅱ，6-中轉管，7-中轉泵，8-有機相出料管，11-收集室，12-澄清室，13-混合室，14-分離孔，15-入料孔，16-攪拌器，17-水相出料管，18-控流閥。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。

實施例1

一種多級立式礦物料漿萃取裝置，如圖1所示，包括有萃取箱1、水相進料管2、進料泵Ⅰ3、有機相進料管4、進料泵Ⅱ5、中轉管6、中轉泵7和有機相出料管8；萃取箱1包括有收集室11、澄清室12、混合室13、攪拌器16、水相出料管17和控流閥18，萃取箱1內分隔成收集室11、澄清室12和混合室13，收集室11和混合室13分別位于澄清室12的兩側，澄清室12與收集室11之間開有分離孔14，澄清室12與混合室13之間開有入料孔15，混合室13內安裝有攪拌器16，澄清室12底部為錐形，澄清室12的底端連接有水相出料管17，水相出料管17上安裝有控流閥18；兩個萃取箱1在豎直方向上設置，位於相鄰上方的萃取箱1的水相出料管17連接在相鄰下方的萃取箱1的混合室13底部，在位於頂端的萃取箱1的混合室13底部連接有水相進料管2，水相進料管2上安裝有進料泵Ⅰ3，在位於頂端的萃取箱1的收集室11底部連接有機相出料管8，在位於底端的萃取箱1的混合室13底部連接有有機相進料管4，有機相進料管4上安裝有進料泵Ⅱ5，相鄰的兩個萃取箱1之間設有中轉管6，中轉管6一端連接在相鄰上方的萃取箱1的混合室13底部，中轉管6另一端連接在相鄰下方的萃取箱1的收集室11底部，中轉管6上安裝有中轉泵7。

因為進料泵Ⅰ3使用漿料泵；這樣可以使礦物漿料通過水相進料管2運輸進來更將順暢，靈敏度強，提高裝置可控性。

實施例2

一種多級立式礦物料漿萃取裝置，如圖2所示，包括有萃取箱1、水相進料管2、進料泵Ⅰ3、有機相進料管4、進料泵Ⅱ5、中轉管6、中轉泵7和有機相出料管8；萃取箱1包括有收集室11、澄清室12、混合室13、攪拌器16、水相出料管17和控流閥18，萃取箱1內分隔成收集室11、澄清室12和混合室13，收集室11和混合室13分別位于澄清室12的兩側，澄清室12與收集室11之間開有分離孔14，澄清室12與混合室13之間開有入料孔15，混合室13內安裝有攪拌器16，澄清室12底部為錐形，澄清室12的底端連接有水相出料管17，水相出料管17上安裝有控流閥18；三個的萃取箱1在豎直方向上設置，位於相鄰上方的萃取箱1的水相出料管17連接在相鄰下方的萃取箱1的混合室13底部，在位於頂端的萃取箱1的混合室13底部連接有水相進料管2，水相進料管2上安裝有進料泵Ⅰ3，在位於頂端的萃取箱1的收集室11底部連接有機相出料管8，在位於底端的萃取箱1的混合室13底部連接有有機相進料管4，有機相進料管4上安裝有進料泵Ⅱ5，相鄰的兩個萃取箱1之間設有中轉管6，中轉管6一端連接在相鄰上方的萃取箱1的混合室13底部，中轉管6另一端連接在相鄰下方的萃取箱1的收集室11底部，中轉管6上安裝有中轉泵7。

因為攪拌器16使用渦流式攪拌器；這樣可以使礦物漿料與有機相攪拌更加均勻，加快萃取的速度，提高裝置的有效性。

因為本萃取裝置具有三個萃取箱1；這樣可以形成三級的立式礦物料漿萃取結構，這樣既可以保證萃取的效果，又能減少能源的使用，還能節省作業時間，提高裝置的實用性。

工作原理：利用本實用新型的萃取裝置進行礦料中礦物元素的提取時，先將礦料加水製成礦物料漿，再通過本實用新型的萃取裝置直接對礦物料漿進行萃取，從而將礦物料漿中的礦物元素提取出來，開始時，利用進料泵Ⅰ3通過水相進料管2的傳輸，將待萃取的礦物料漿傳輸至頂端的萃取箱1的混合室13中，並持續傳輸，同時，利用進料泵Ⅱ5通過有機相進料管4的傳輸，將用於萃取的有機相傳輸至底端的萃取箱1的混合室13中，並持續傳輸，傳輸有機相到達一定的量後，有機相能連續通過分離孔14和入料孔15進入底端的萃取箱1的收集室11中，再通過中轉管6和中轉泵7的作用，並按上述相同的方式進行連續傳輸，從而將有機相傳輸至頂端的萃取箱1的混合室13中，同時開啟攪拌器16，在頂端的萃取箱1內，通過攪拌器16的攪拌將礦物料漿和有機相混合攪拌均勻，當混合室13內礦物料漿和有機相的混合物到達一定的量後，混合物能通過入料孔15進入到澄清室12中，混合物持續進入到澄清室12內，在澄清室12中完成礦物的一次萃取並實現水相和有機相的分離，礦物料漿中的礦物元素進入有機相，有機相與水相分離，有機相位於水相的上部，水相內還含有礦物料漿的料渣，當澄清室12內水相和有機相到達一定的量後，上部的有機相通過分離孔14進入到收集室11中，從而收集得到富含礦物元素的有機相，完成該有機相的萃取，萃取完成的有機相併通過有機相出料管8排出到特定的位置處，再進行後續的工序，收集室11內開始收集到有機相的同時開啟控流閥18，通過澄清室12底部的錐形結構，利用水相出料管17將澄清室12內底部的水相及料渣傳輸至位於相鄰下方的萃取箱1的混合室13底部，此時，一邊有混合物通過入料孔15持續進入澄清室12，一邊有萃取後的有機相通過分離孔14排出澄清室12，還有萃取後的水相和料渣通過水相出料管17排出澄清室12，達到一個動態平衡，從而實現了在頂端的萃取箱1內的持續萃取進行。

萃取後的水相和料渣通過頂端的萃取箱1的水相出料管17進入到位於相鄰下方的萃取箱1的混合室13內，並通過攪拌器16將該水相與混合室13內的有機相混合攪拌均勻，在相鄰下方的萃取箱1內，水相與有機相的混合物能通過入料孔15進入到澄清室12中，混合物持續進入到澄清室12內，在澄清室12中完成礦物的二次萃取並實現水相和有機相的分離，從相鄰上方流下的水相內的礦物元素進入有機相，實現對礦物料漿的二次萃取，進一步深化對礦物料漿內的礦物元素的提取，萃取過程中有機相與水相分離，並位於水相的上部，水相內還含有礦物料漿的料渣，當澄清室12內水相和有機相到達一定的量後，上部的有機相通過分離孔14進入到收集室11中，從而收集得到含礦物元素的有機相，同時開啟控流閥18，通過澄清室12底部的錐形結構，利用水相出料管17將澄清室12內底部的水相及料渣向下傳輸，此時，一邊有混合物通過入料孔15持續進入澄清室12，一邊有萃取後的有機相通過分離孔14排出澄清室12，還有萃取後的水相和料渣通過水相出料管17排出澄清室12，達到一個動態平衡，從而實現了萃取箱1內的持續萃取進行，同時，有機相通過分離孔14排出澄清室12進入收集室11，有機相在收集室11又利用中轉泵7，通過中轉管6運輸到頂端的萃取箱1的混合室13中，並再次參與到上述頂端的礦物料漿的一次萃取中，再次利用，並最終通過分離孔14進入到收集室11中，從而收集得到富含礦物元素的有機相，完成該有機相的萃取。

萃取後的水相和料渣通過水相出料管17繼續向下方的萃取箱1傳輸，並繼續按照上述的萃取過程連續進行，經過底層萃取箱1的萃取後，水相內的礦物元素已大致萃取完全，可通過水相出料管17將水相和料渣排放到相應的位置去，通過上述的整體過程，從而對礦物漿料內的礦物元素連續進行萃取。

以上所述實施例僅表達了本實用新型的優選實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本實用新型專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形、改進及替代，這些都屬於本實用新型的保護範圍。因此，本實用新型專利的保護範圍應以所附權利要求為準。