一種玻璃鋼離心萃取器及金屬化合物萃取轉型的方法
2023-05-21 01:47:01 1
專利名稱：一種玻璃鋼離心萃取器及金屬化合物萃取轉型的方法
技術領域：
本發明屬於冶金技術領域，具體涉及一種玻璃鋼離心萃取器及金屬化合物萃取轉型的方法。
背景技術：
金屬化合物轉型的方法有多種如沉澱法、離子交換法、萃取法等，沉澱法是常用的方法之一，操作過程包括沉澱、過濾、洗滌、溶解等，優點是工藝設備簡單、易操作；缺點是廢水排放量大、勞動強度大、金屬收率低、不易實現自動化。離子交換法的主要缺點是離子交換床閥門眾多，操作複雜煩瑣。自動化操作難度大，投資高。萃取法具有廢水排放量小，工藝過程連續易於自動化，金屬收率高，除雜深度高等特點，在實際應用中被廣泛採用。環隙式離心萃取器是一種高效萃取設備，其工作原理萃取兩相進入外殼與轉鼓之間的環隙空間，由於轉鼓高速轉動在環隙空間內產生了強烈的泰勒(Taylor)渦流使兩相充分混合，混合過程同時伴隨兩相間的傳質，混合液在外殼底部導流葉片的作用下，由底部高速進入轉鼓。在轉鼓內互不相溶的兩相存在密度上的差異，在離心力的作用下兩相分離，並通過各自的通道甩向不同的收集環。環隙式離心萃取器可以直接水平串聯，無需外加級間泵，級間加料和取料非常靈活。在萃取應用方面具有如下特點單位有效容積生產能力大，兩相接觸時間短，動態相應快，易於實現自動化控制，操作流比範圍大適應性強，級效率尚ο
發明內容
本發明的目的在於提供一種玻璃鋼離心萃取器，解決有機相負載提高後其粘性增大、流動性變差，在一般的萃取設備中很難運行的問題。本發明的目的還在於提供一種用高負載有機相金屬化合物萃取轉型的方法。一種玻璃鋼離心萃取器，轉鼓2置於外殼1內，轉鼓2底部與混合導向板3相連， 混合導向板3底部設有排放口 4，外殼1的一側設有料液進口管5，另一側設有重相出口管 6，轉鼓2中上部設有輕相液甩出管7，轉鼓2頂部設有重相液甩出口 8，轉鼓2通過主軸9 與電動機10相連，主軸9上靠近轉鼓2的一端設有迷宮固定件11和迷宮動件12，轉鼓2和主軸9連接處設有聯軸器13及聯軸器柔性件14，電動機10下端與電動機定位座15相連， 電動機定位座10下端與主機基座16相連。所述外殼1、轉鼓2、混合導向板3、迷宮固定件11和迷宮動件12材質為玻璃鋼。所述玻璃鋼為環氧樹脂、雙酚A不飽和聚酯樹脂、乙烯基酯樹脂或酚醛環氧乙烯基酯樹脂。一種用高負載有機相金屬化合物萃取轉型的方法，按照如下步驟進行(1)向萃取段衝入金屬化合物料液、向洗滌段衝入洗滌液、向反萃段衝入反萃液後，啟動各段離心萃取器；(2)同時加入萃取劑及皂化液進行皂化；
(3)皂化後萃取劑分別進入補萃段和萃取段；(4)萃取段流量平衡後負載有機相進入洗滌段，萃取段開始進料；(5)萃取段流量平衡後萃餘液進入補萃段，萃餘液流出補萃段後，補萃萃取劑開始進料；(5)洗滌段流量平衡後負載有機相進入反萃段，洗滌段開始進料；(6)反萃段流量平衡後，開始加入反萃液；(7)全系統達到平衡後，穩定運行。所述金屬化合物料液為氯化物、硫酸鹽或硝酸鹽。所述萃取劑為2-乙基己基膦酸單2-乙基己基酯、二 O-乙基己基磷酸)、二 0， 4，4-三甲基戊基)次膦酸或2-羥基-5-壬基水楊醛肟。本發明的有益效果採用本發明玻璃鋼離心萃取器進行金屬化合物萃取轉型可提高萃取劑的使用效率，提高設備的生產率，有利於洗滌過程中的雜質分離；利用皂化過程產生的熱，使有機相溫度升高，粘度降低，離心萃取器是採用離心力分相，同樣的工藝條件下可以適應更高粘度的有機相，另一方面離心萃取器中的物料滯留量小，在高速攪動的條件下有機相的溫度也會升高。
圖1為萃取轉型工藝原理圖。圖2為本發明玻璃鋼離心萃取器結構圖；圖中，1-外殼、2-轉鼓、3-混合導向板、4-排放口、5-料液進口管、6_重相出口管、 7-輕相液甩出管、8-重相液甩出口、9-主軸、10-電動機、11-迷宮固定件、12-迷宮動件、 13-聯軸器、14-聯軸器柔性件、15-電動機定位座、16-主機基座。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發明做進一步說明。實施例1一種玻璃鋼離心萃取器，如圖2所示，轉鼓2置於外殼1內，轉鼓2底部與混合導向板3相連，混合導向板3底部設有排放口 4，外殼1的一側設有料液進口管5，另一側設有重相出口管6，轉鼓2中上部設有輕相液甩出管7，轉鼓2頂部設有重相液甩出口 8，轉鼓2 通過主軸9與電動機10相連，主軸9上靠近轉鼓2的一端設有迷宮固定件11和迷宮動件 12，轉鼓2和主軸9連接處設有聯軸器13及聯軸器柔性件14，電動機10下端與電動機定位座15相連，電動機定位座10下端與主機基座16相連。採用上述裝置進行氯化鈷溶液轉型硝酸鈷溶液(流程如圖1所示)，具體操作步驟如下(1)向萃取段衝入金屬化合物料液、向洗滌段衝入洗滌液、向反萃段衝入反萃液後，啟動各段離心萃取器；(2)同時加入萃取劑及皂化液進行皂化；(3)皂化後萃取劑分別進入補萃段和萃取段；(4)萃取段流量平衡後負載有機相進入洗滌段，萃取段開始進料；
(5)萃取段流量平衡後萃餘液進入補萃段，萃餘液流出補萃段後，補萃萃取劑開始進料；(5)洗滌段流量平衡後負載有機相進入反萃段，洗滌段開始進料；(6)反萃段流量平衡後，開始加入反萃液；(7)全系統達到平衡後，穩定運行。本實施例金屬化合物料液為氯化鈷溶液，溶液中中鈷濃度為40 80g/l ；萃取劑為2-乙基己基膦酸單2-乙基己基酯(P507)，濃度40 60% ；洗滌液0. 2 0. 4N HNO3 ； 反萃液3 6N HNO3 ；有機相用10% NaOH皂化，補萃段皂化率為10 30%，萃取段皂化率為60 80%。補充萃取段相比(0/A) :1/5，萃取段相比2/1，洗滌段相比5/1，反萃段相比2/1 5/1。最大總通量5m3/hr。硝酸鈷溶液含鈷70 100g/l、含Cl- < lOppm，萃餘液含鈷0. 1 < g/1。
權利要求
1.一種玻璃鋼離心萃取器，其特徵在於，轉鼓⑵置於外殼⑴內，轉鼓⑵底部與混合導向板C3)相連，混合導向板C3)底部設有排放口 ，外殼(1)的一側設有料液進口管 (5)，另一側設有重相出口管(6)，轉鼓O)中上部設有輕相液甩出管(7)，轉鼓( 頂部設有重相液甩出口(8)，轉鼓(2)通過主軸(9)與電動機(10)相連，主軸(9)上靠近轉鼓O) 的一端設有迷宮固定件(11)和迷宮動件(12)，轉鼓( 和主軸(9)連接處設有聯軸器(13) 及聯軸器柔性件(14)，電動機(10)下端與電動機定位座(1 相連，電動機定位座(10)下端與主機基座(16)相連。
2.根據權利要求1所述一種玻璃鋼離心萃取器，其特徵在於，所述外殼(1)、轉鼓O)、 混合導向板(3)、迷宮固定件(11)和迷宮動件(12)材質為玻璃鋼。
3.根據權利要求2所述一種玻璃鋼離心萃取器，其特徵在於，所述玻璃鋼為環氧樹脂、 雙酚A不飽和聚酯樹脂、乙烯基酯樹脂或酚醛環氧乙烯基酯樹脂。
4.一種用高負載有機相金屬化合物萃取轉型的方法，其特徵在於，按照如下步驟進行(1)向萃取段衝入金屬化合物料液、向洗滌段衝入洗滌液、向反萃段衝入反萃液後，啟動各段離心萃取器；(2)同時加入萃取劑及皂化液進行皂化；(3)皂化後萃取劑分別進入補萃段和萃取段；(4)萃取段流量平衡後負載有機相進入洗滌段，萃取段開始進料；(5)萃取段流量平衡後萃餘液進入補萃段，萃餘液流出補萃段後，補萃萃取劑開始進料；(5)洗滌段流量平衡後負載有機相進入反萃段，洗滌段開始進料；(6)反萃段流量平衡後，開始加入反萃液；(7)全系統達到平衡後，穩定運行。
5.根據權利要求4所述一種用高負載有機相金屬化合物萃取轉型的方法，其特徵在於，所述金屬化合物料液為氯化物、硫酸鹽或硝酸鹽。
6.根據權利要求4所述一種用高負載有機相金屬化合物萃取轉型的方法，其特徵在於，所述萃取劑為2-乙基己基膦酸單2-乙基己基酯、二 O-乙基己基磷酸)、二 0，4，4-三甲基戊基)次膦酸或2-羥基-5-壬基水楊醛肟。
全文摘要
本發明公開了屬於冶金技術領域的一種玻璃鋼離心萃取器及金屬化合物萃取轉型的方法。採用本發明玻璃鋼離心萃取器進行金屬化合物萃取轉型可提高萃取劑的使用效率，提高設備的生產率，有利於洗滌過程中的雜質分離，利用皂化過程產生的熱，使有機相溫度升高，粘度降低，離心萃取器採用離心力分相，同樣的工藝條件下可以適應更高粘度的有機相，離心萃取器中的物料滯留量小，在高速攪動的條件下有機相的溫度也會升高。
文檔編號B01D11/04GK102505071SQ20111045268
公開日2012年6月20日 申請日期2011年12月29日 優先權日2011年12月29日
發明者黨傑, 劉吉, 吳玉龍, 楊明德, 陳鎮 申請人:清華大學