CN105263595B - 溶剂萃取沉降器装置 - Google Patents
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Abstract
在溶剂萃取沉降器装置中，出口箱(11)包括竖直地布置在井筒(12)内的内管(18)，内管与井筒(12)的侧壁(13)间隔开，以在内管和井筒之间限定中间空间(19)。内管(18)具有内部空间(20)和开口(21)，所述开口位于内管的靠近底部的下部处，以形成用于使重溶液相流到内部空间(20)的流动路径。井筒(12)包括第二出口(22)，所述第二出口与排出出口(17)分开并且位于排出出口(17)的高度水平的上方。第二出口(22)在靠近井筒(12)的上端的位置以及在所述一层夹带的轻溶液相(5)的高度水平处通过侧壁(13)而通向中间空间(19)，用于从中间空间排出所述一层夹带的轻溶液相。重溶液相(4)经由排出出口(17)排出。所述一层夹带的轻溶液相(5)经由第二出口(22)排出。
Description
技术领域
本发明涉及一种适于湿法冶金液－液萃取工艺的溶剂萃取沉降器装置。
背景技术
如在例如专利公开US 6,267,900中所公开的那样，已知一种溶剂萃取沉降器装置，所述溶剂萃取沉降器装置适于湿法冶金液－液萃取工艺并且通常包括混合单元，所述混合单元用于从包括重溶液相和轻溶液相的互不混溶的溶液制备分散液(dispersion)。沉降器箱体布置成在从供给端供给的分散液流到沉降器箱体的排出端时从分散液分离溶液相。在沉降器的排出端布置细长的排出槽，以从沉降器接收和排出在沉降器中从分散液分离的每个溶液相。每个排出槽包括第一端和闭合的第二端，其中出口箱布置到第一端。
在沉降器的排出端布置一个排出槽，用于收集和排出重溶液相，所述重溶液相作为底流(underflow)从沉降器箱体分离。排出槽包括第一端、布置在第一端处的第一出口、和闭合的第二端。出口箱连接到排出槽的第一端，以接收从排出槽流经第一出口的重溶液相。可能发生的是，在重溶液相的表面上仍存在一层夹带的轻溶液相。出口箱包括竖直井筒(shaft)，所述竖直井筒由侧壁、底部和顶壁限定。靠近井筒的上部存在入口，所述入口用于接收从排出槽的第一出口流出的重溶液相和所述一层夹带的轻溶液相。出口箱还包括排出出口，所述排出出口用于从出口箱排出重溶液相。排出出口位于所述入口的高度水平的下方。
如果允许重溶液相(所述重溶液相通常是水相)的表面上的夹带的轻溶液相(所述轻溶液相通常是有机相)进入工艺的下一阶段，则会产生问题。在多阶段溶剂萃取工艺中，出口流不应包括任何夹带的有机相杂质的最为重要的工艺阶段是最后的萃取阶段，从该阶段，萃余液的出口流到达萃余液池。出口流不应包括夹带的有机相杂质的另一工艺阶段是剥离阶段，从该阶段，出口流到达富含电解液的箱体，以储存浓缩的电解液，所述浓缩的电解液会进一步电解沉积。因为必须代替试剂的损失，所以进一步进入工艺中的夹带的有机残余物也意味着额外的成本。
发明目的
本发明的目的是为了消除上述不足。
特别地，本发明的目的是为了提供一种沉降器装置，其中，出口箱构造成使其能够从重溶液相的表面萃取轻溶液相的层。
发明内容
根据本发明的一方面，本发明提供一种适于湿法冶金液－液萃取工艺的溶剂萃取沉降器装置，其包括具有供给端和排出端的沉降器箱体，所述排出端与供给端相对并且相距一定距离，所述沉降器箱体布置成在从供给端供给的所述分散液流到排出端时从包括重溶液相和轻溶液相的所述相的分散液分离溶液相。沉降器装置还包括排出槽，所述排出槽布置在沉降器的排出端处，用于收集和排出作为底流从分散液分离的重溶液相，所述重溶液相在重溶液相的表面上具有一层夹带的轻溶液相，排出槽包括第一端、布置在第一端处的第一出口、和闭合的第二端。沉降器装置还包括出口箱，所述出口箱连接到排出槽的第一端、以接收从排出槽流经第一出口的重溶液相，出口箱包括由侧壁、底部和顶壁限定的竖直井筒。出口箱还包括靠近井筒的上部的入口和排出出口，所述入口用于接收从排出槽的第一出口流出的重溶液相和所述一层夹带的轻溶液相，所述排出出口用于从所述井筒排出重溶液相，所述排出出口位于入口的高度水平的下方。
根据本发明，出口箱包括内管，所述内管竖直地布置在井筒内并且从底部延伸通过并且到达顶壁的上方，内管与井筒的侧壁间隔开，以在内管和竖直井筒之间限定中间空间。内管具有内部空间和开口，所述开口位于内管的靠近底部的下部处，以形成用于使重溶液相从中间空间流到内部空间的流动路径。内管还具有在开口上方的出口，所述出口是用于从出口箱排出重溶液相的所述排出出口。井筒包括第二出口，所述第二出口与排出出口分开并且位于排出出口的高度水平的上方，并且所述第二出口在靠近井筒的上端的位置处以及在所述一层夹带的轻溶液相的高度水平处通过侧壁而通向中间空间，用于从中间空间排出所述一层夹带的轻溶液相，由此，重溶液相经由排出出口排出，而所述一层夹带的轻溶液相经由第二出口排出。
本发明的优点在于，出口箱捕获并且分离轻溶液相，从而防止轻溶液相与重溶液相的出口流一起到达下一工艺阶段。出口箱的结构还防止了重溶液相的掺气。
在沉降器装置的一个实施例中，重溶液相是水相，而轻溶液相是有机相。如果沉降器装置是在萃余液池之前的最后萃取阶段，那么借助于改进的出口箱设计，在本阶段，有机杂质不会从最后的萃取阶段进入到萃余液池。如果沉降器装置是剥离阶段，那么借助于改进的出口箱，对于水溶液相来说，在本阶段，有机杂质不会与浓缩的电解液一起进入电解沉积过程。
在沉降器装置的一个实施例中，内管包括布置在内管的上端处的盖件，所述盖件具有能够打开并且能够闭合的封盖、以提供进出内管的内部空间的通道。能够从流经内管的内部空间的重溶液相容易地取得重溶液相的纯净的并且具有代表性的样品。
附图说明
附图示出了本发明的实施例并且与说明书一起帮助解释本发明的原理，所述附图用以提供对本发明的进一步理解并且构成本说明书的一部分。在附图中：
图1示出了根据本发明的实施例的溶剂萃取沉降器装置的平面图，
图2示出了图1的II-II截面，
图3示出了图1的III-III截面，
图4示出了根据本发明的沉降器装置的出口箱的实施例的轴测图，
图5示出了连接到排出槽的第一端的图4的出口箱的横截面侧视图，和
图6示出了图5的横截面VI-VI。
具体实施方式
图1和图2示出了适于湿法冶金液－液溶剂萃取工艺的溶剂萃取沉降器装置。
沉降器装置包括混合单元24，所述混合单元用于从互不混溶的溶液制备分散液。在本情况下，混合单元24包括泵送单元25和两个混合器26。沉降器箱体1布置成在分散液流向排出端3(所述排出端与供给端相对并且相距一定距离)时从分散液6(所述分散液从供给端2供给)分离溶液相4、5。供给装置27布置在供给端2处，用于将通过混合单元24制备的分散液供给到沉降器箱体1。尽管在图1所示的实施例中，沉降器箱体1由具有单一均匀流动空间的一个大箱体构成，所述单一均匀流动空间在宽度方向上在箱体的整个区域上延伸并且在长度方向上从供给端2延伸到排出端3，但是在另一未示出的实施例中，沉降器箱体可以由多个在宽度方向上相互分离的细长的平行沉降器箱体区段构成，每个平行沉降器箱体区段均从供给端延伸到排出端并且形成多个平行流动空间。
细长的排出槽7和28布置在排出端3处，以在工艺过程中进一步收集并排出分离的溶液。排出槽包括用于从沉降器箱体1接收作为溢流(overflow)的分离的轻溶液相(通常为有机溶液相)的排出槽28，和布置在排出槽28旁边并且平行于排出槽28的排出槽7。排出槽7用于从沉降器箱体1接收作为底流的分离的重溶液相(通常为水溶液相)。排出槽7包括第一端8、在第一端8处的第一出口9、和闭合的第二端10。如图5所示，在排出槽7中从第一出口9流出的重溶液相4在重溶液相4的表面上具有一层夹带的轻溶液相5。
如图1、3、4和5所示，出口箱11连接到排出槽7的第一端8，以接收从排出槽7流经第一出口9的、在重溶液相4的表面上具有一层夹带的轻溶液相5的重溶液相4。出口箱11包括竖直井筒12，所述竖直井筒由侧壁13、底部14和顶壁15限定。出口箱11还包括靠近井筒的上部的入口16，所述入口用于接收从排出槽7的第一出口9流出的重溶液相4和所述一层夹带的轻溶液相5。排出出口17布置成用于从出口箱11排出重溶液相。排出出口位于入口16的高度水平的下方。
出口箱11包括内管18，所述内管竖直地布置在井筒12内。内管18从底部14延伸通过顶壁15。内管18的直径小于井筒12，使得内管18与井筒12的侧壁13间隔开，以在内管18和井筒12之间限定中间空间19。内管18具有内部空间20和开口21，所述开口在内管18的靠近底部14的下部处。在内管18的壁中的开口21形成流动路径，所述流动路径用于使重溶液相4从中间空间19流到内管18的内部空间20。内管18在开口21的上方具有排出出口17。重溶液相4能够通过排出出口17从出口箱排出。
此外，井筒12包括第二出口22，所述第二出口与排出出口17分开并且位于排出出口17的高度水平的上方。第二出口22在靠近井筒12的上端的位置处通过侧壁13而通向内部空间19。第二出口22布置在所述一层夹带的轻溶液相5的高度水平处，使得所述一层夹带的轻溶液相能够在该高度水平处通过第二出口22从中间空间19流出。重溶液相4经由排出出口17排出，而所述一层夹带的轻溶液相5经由第二出口22排出。
为了有助于从内部空间20对重溶液相4进行取样，内管18包括布置在内管的上端处的盖件23。盖件23具有能够打开和闭合的封盖24。在打开状态下，封盖24露出进出内管18的内部空间20的通道。
出口箱11的上述结构还防止了空气泡的形成。因此，来自排出出口17的重溶液相的出口流不包含空气泡。因此，空气泡不进入下一溶剂萃取阶段的泵送/混合单元。因空气泡造成的涉及积垢和雾状物的形成以及试剂寿命的降低的问题得以避免。
对于本领域技术人员来说显而易见的是，借助于技术的进步，可以以多种方式实施本发明的基本理念。因此，本发明及其实施例不局限于上述示例；相反，本发明及其实施例可以在权利要求的范围内改变。
Claims (3)
1.一种适于湿法冶金液－液萃取工艺的溶剂萃取沉降器装置，包括：
－沉降器箱体(1)，所述沉降器箱体具有供给端(2)和排出端(3)，所述排出端与所述供给端相对并且相距一定距离，所述沉降器箱体布置成在从所述供给端(2)供给的分散液流到所述排出端(3)时从包括重溶液相(4)和轻溶液相(5)的所述重溶液相和轻溶液相的分散液(6)分离溶液相，
－排出槽(7)，所述排出槽布置在沉降器的所述排出端(3)处，用于收集并排出作为底流从所述分散液(6)分离的重溶液相(4)，所述重溶液相在重溶液相的表面上具有一层夹带的轻溶液相(5)，所述排出槽(7)包括第一端(8)、布置在所述第一端处的第一出口(9)、以及闭合的第二端(10)，和
－出口箱(11)，所述出口箱连接到所述排出槽(7)的所述第一端(8)，以接收从所述排出槽(7)流经所述第一出口(9)的重溶液相(4)，所述出口箱(11)包括竖直井筒(12)、入口(16)和排出出口(17)，所述竖直井筒由侧壁(13)、底部(14)和顶壁(15)限定，所述入口靠近所述井筒的上部、用于接收从所述排出槽的第一出口(9)流出的重溶液相(4)和所述一层夹带的轻溶液相(5)，所述排出出口用于从所述出口箱排出重溶液相，所述排出出口位于所述入口(16)的高度水平的下方，其特征在于，
所述出口箱(11)包括内管(18)，所述内管竖直地布置在所述井筒(12)内并且从所述底部(14)延伸通过并且到达所述顶壁(15)的上方，所述内管(18)与所述井筒(12)的所述侧壁(13)间隔开，以在所述内管和所述竖直井筒之间限定中间空间(19)，所述内管(18)具有内部空间(20)和开口(21)，所述开口位于所述内管的靠近所述底部的下部处，以形成用于使重溶液相从所述中间空间(19)流到所述内部空间(20)的流动路径，并且所述内管具有在所述开口(21)的上方的排出出口(17)，所述排出出口是用于从所述出口箱排出重溶液相(4)的所述排出出口(17)，并且
所述井筒(12)包括第二出口(22)，所述第二出口与所述排出出口(17)分开并且位于所述排出出口的高度水平的上方，并且所述第二出口(22)在靠近所述井筒(12)的上端的位置以及在所述一层夹带的轻溶液相(5)的高度水平处通过所述侧壁(13)而通向所述中间空间(19)，用于从所述中间空间排出所述一层夹带的轻溶液相，由此，重溶液相(4)经由所述排出出口(17)排出，而所述一层夹带的轻溶液相(5)经由所述第二出口(22)排出。
2.根据权利要求1所述的溶剂萃取沉降器装置，其特征在于，重溶液相(4)是水相而轻溶液相(5)是有机相。
3.根据权利要求1或2所述的溶剂萃取沉降器装置，其特征在于，所述内管(18)包括布置在所述内管的上端处的盖件(23)，所述盖件具有能够打开并且能够闭合的封盖(24)，以提供进出所述内管(18)的所述内部空间(20)的通道。
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