CN109680168B - 稀土萃取分离回流有机相稳流装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种稀土萃取分离回流有机相稳流装置；属于稀土萃取技术领域；其技术要点包括槽体，所述槽体内沿竖向设有溢流隔板，所述溢流隔板与槽体配合形成有机相缓冲室和有机相接收室；所述有机相接收室侧壁底部设有有机相接收室出口管；在有机相缓冲室侧壁上设有有机相进口管和有机相出口管，所述有机相出口管位于溢流隔板上端面下侧，所述有机相进口管位于有机相出口管上侧；在有机相缓冲室内设有辅助进液机构；在有机相缓冲室内设有水相围堰，在水相围堰底部设有导流缺口，所述水相围堰内设有水相排放机构；本发明旨在提供一种结构简便，可自动调节保持有机相液面一定范围的稀土萃取分离回流有机相稳流装置；用于稀土萃取分离。

Description

稀土萃取分离回流有机相稳流装置

技术领域

本发明涉及一种稀土萃取分离回流有机相稳流装置，更具体地说，尤其涉及一种用于稀土萃取分离的稀土萃取分离回流有机相稳流装置。

背景技术

在稀土萃取分离生产过程中，连续、稳定、准确给液料是实现预定萃取分离效果的关键，是保证生产线连续稳定产出合格产品的基础。特别是有机相流量，它决定了萃取量的大小，这是萃取分离的根本，所以经反萃处理后的空白有机相稳定回流至萃取槽第一级重新进槽，显得至关重要。

传统的有机相皂化方式是采用有机相皂化槽按批次地间歇式皂化有机相，将皂化好的有机相从高位槽流进萃取槽，这种皂化方式增加了工序，又不方便及时调控工艺参数，而且有机相流量通常比较大，一般能占到总流量的80％以上，有机相倒换体积大、次数多，需增加贮存设备和消耗大量动力，针对有机相间歇式皂化的弊端，现普遍采取直接从萃取槽空白有机相出口或用空白有机相接收槽缓冲后用转盘加料机定量加入到萃取槽皂化段进行连续皂化的方案，并通过调节转盘加料机的电机转速来改变有机相流量，实践证明：有机相采用萃取槽连续皂化，只要有机相与碱液流量稳定，皂化度就能准确和稳定，而且调整方便，减少了工序，效果很好。但转盘加料机加料时，液面需保持在一定范围内才能保证加料量准确，由于萃取槽级数多，有机相流量变化范围大，分相及流通影响因素多，流量调整又较频繁，导致萃取槽存槽有机相体量波动大，萃取槽空白有机相出口有时流量偏小，甚至断流，而有时又会偏大，如果简单的将空白有机相直接回流至萃取槽碱皂化段，或简单的通过空白有机相接收槽稍作缓冲后回流至萃取槽碱皂化段，势必会造成有机相皂化值不稳定，萃取出现乳化或稀土跑冒现象，影响槽体流通和分离效率，产品质量不合格、不稳定，或导致稀土损失；乳化有机相需破乳处理，增加有机相处理成本和有机相损失，增大了酸碱消耗。因此，设计开发稀土萃取分离回流有机相的稳流装置，确保转盘加料机液面在一定范围内，解决稀土萃取分离过程中回流有机相存在的流量不够稳定、操作控制不方便等问题，具有十分明显的经济效益和现实意义。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种结构简便，可自动调节保持有机相液面一定范围，实现稳定控制回流有机相流量的稀土萃取分离回流有机相稳流装置，改善有机相回流波动或断流现象，确保有机相皂化值稳定，萃取槽平稳高效运行，保证正常分离成本，提高分离产品质量。

本发明的技术方案是这样实现的：一种稀土萃取分离回流有机相稳流装置，包括槽体，所述槽体内沿竖向设有溢流隔板，所述溢流隔板与槽体配合形成有机相缓冲室和有机相接收室；所述有机相接收室侧壁底部设有有机相接收室出口管；有机相接收室出口管通过管路与外部有机相高位槽管路连接，在管路上设有输送泵；在有机相缓冲室侧壁上设有有机相进口管和有机相出口管，所述有机相出口管位于溢流隔板上端面下侧，所述有机相进口管位于有机相出口管上侧；在有机相缓冲室内设有辅助进液机构，所述辅助进液机构与外部有机相高位槽管路连接；在有机相缓冲室内设有水相围堰，在水相围堰底部设有导流缺口，所述水相围堰内设有水相排放机构。

上述的一种稀土萃取分离回流有机相稳流装置中，所述有机相接收室内设有液位控制机构；所述液位控制机构由竖直设置在槽体外顶部的导向管、活动套设在导向管内且延伸至有机相接收室内的第一导向杆、设置在第一导向杆下端的第一浮箱、沿高度方向设置在导向管上的导向槽、分别设置在导向槽上下两端的上限位开关和下限位开关、设置在导向槽对应的第一导向杆上端近端部且与上限位开关和下限位开关相配合的触动块组成。

上述的一种稀土萃取分离回流有机相稳流装置中，所述辅助进液机构包括沿竖直方向螺纹连接在有机相缓冲室顶部的有机相补充管，在有机相补充管外围的有机相缓冲室内沿竖直方向设有若干第二导向杆，在第二导向杆上活动套设有第二浮箱，在第二浮箱上端面设有与有机相补充管相对应的密封套，在密封套内设有密封橡胶板；当有机相液位高于有机相缓冲室液面下限位置时，密封套和密封橡胶板配合密封有机相补充管，有机相高位槽内的有机相不能进入有机相缓冲室；当有机相液位低于有机相缓冲室液面下限位置时，密封橡胶板与有机相补充管分离，有机相高位槽内的有机相补充进入有机相缓冲室。

上述的一种稀土萃取分离回流有机相稳流装置中，所述水相围堰由设置在有机相缓冲室其中一拐角且相互垂直的两块水相围板与槽体内壁配合形成；导流缺口设置在其中一块水相围板的底部。

上述的一种稀土萃取分离回流有机相稳流装置中，所述水相排放机构包括设置在水相围堰内呈中空柱状的水相室，在水相室顶部沿竖向穿设有水相调节管，在水相室底部设有水相排放管。

上述的一种稀土萃取分离回流有机相稳流装置中，所述水相室由两块互相垂直的水相隔板、设置在水相隔板上端的水相封板及槽体内壁配合形成；两块水相隔板沿水平方向的其中一端互相连接，另一端分别与槽体内壁连接；所述水相排放管设置在水相室对应的槽体侧壁上。

上述的一种稀土萃取分离回流有机相稳流装置中，所述水相调节管与水相封板螺纹连接；所述水相调节管的长度为140-160mm。

上述的一种稀土萃取分离回流有机相稳流装置中，所述有机相缓冲室对应的槽体侧壁上沿竖向设有第一视镜观察窗，在有机相接收室对应的槽体侧壁上沿竖向设有第二视镜观察窗。

本发明采用上述结构后，通过设置有机相进口管和有机相出口管以及辅助进液机构，当回流有机相流量偏小，有机相进口管进液不足，导致有机相缓冲室内有机相液位低于有机相缓冲室液面下限时，通过辅助进液机构，自动从有机相高位槽补充有机相，实现有机相出口管的连续、稳定出液。

同时，通过设置溢流隔板，当回流有机相流量偏大导致有机相缓冲室内有机相液位高于有机相缓冲室液面上限时，可自动将有机相溢流至有机相接收室贮存；有机相接收室设有带导向杆的第一浮箱，使得第一导向杆随有机相接收室液面可上下移动，将泵和上限位开关、下限位开关通过控制终端连接，有机相接收室液位达到上限值时启动输送泵，有机相接收室液位降到下限值关停输送泵，通过上限位开关和下限位开关控制泵的启动和关闭。

进一步地，由于从萃取槽最后一级流出的空白有机相夹带有一些水相，这些水相会在有机相缓冲室分相析出存贮在有机相缓冲室底部，如果长时间不排弃这些水相，当有机相缓冲室内水相高至有机相缓冲室中有机相液面设定的下限时，水相会从有机相出口管流入转盘加料机加入到萃取槽碱皂化段而影响有机相流量的准确性。因此，通过设置水相围堰和水相排放机构，可把从萃取槽最后一级流出的空白有机相析出在有机相缓冲室底部的水相自动排弃，保持有机相缓冲室水相在一定液位而不会让有机相缓冲室内有机相流失。

附图说明

下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不构成对本发明的任何限制。

图1是本发明主视的结构示意图。

图2是图1中A处局部放大的结构示意图。

图3是本发明的俯视结构示意图

图中：槽体1、溢流隔板2、有机相缓冲室3、有机相接收室4、有机相接收室出口管5、有机相进口管6、有机相出口管7、辅助进液机构8、有机相补充管8a、第二导向杆8b、第二浮箱8c、密封套8d、密封橡胶板8e、水相围堰9、水相围板9a、导流缺口10、水相排放机构11、水相室11a、水相调节管11b、水相排放管11c、水相隔板11d、水相封板11e、液位控制机构12、导向管12a、第一导向杆12b、第一浮箱12c、导向槽12d、上限位开关12e、下限位开关12f、触动块12g、第一视镜观察窗13、第二视镜观察窗14。

具体实施方式

参阅图1至图3所示，本发明的一种稀土萃取分离回流有机相稳流装置，包括槽体1，所述槽体1内沿竖向设有溢流隔板2，所述溢流隔板2与槽体1配合形成有机相缓冲室3和有机相接收室4；所述有机相接收室4侧壁底部设有有机相接收室出口管5；有机相接收室出口管5通过管路与外部有机相高位槽管路连接，在管路上设有输送泵，输送泵与控制终端连接。

在有机相缓冲室3侧壁上设有有机相进口管6和有机相出口管7，所述有机相出口管7位于溢流隔板2上端面下侧，所述有机相进口管6位于有机相出口管7上侧；在有机相缓冲室3内设有辅助进液机构8。所述辅助进液机构8与外部有机相高位槽管路连接。优选地，所述辅助进液机构8包括沿竖直方向螺纹连接在有机相缓冲室3顶部的有机相补充管8a，在有机相补充管8a外围的有机相缓冲室内沿竖直方向设有若干第二导向杆8b，在第二导向杆8b上活动套设有第二浮箱8c，在第二浮箱8c上端面设有与有机相补充管8a相对应的密封套8d，在密封套8d内设有密封橡胶板8e；当有机相液位高于有机相缓冲室液面下限位置时，密封套8d和密封橡胶板8e配合密封有机相补充管8a；当有机相液位低于有机相缓冲室液面下限位置时，密封橡胶板8e与有机相补充管8a分离，有机相高位槽内的有机相补充进入有机相缓冲室3。本实施例中，上限位与溢流板上端齐平，下限位则根据具体需要而调整，调整时，也要相应调整有机相补充管的位置。当然，根据不同型号设备的不同需求，上、下限位也会发生变化，以适应后端设备对流量的不同需求。

由于从萃取槽最后一级流出的空白有机相夹带有一些水相，这些水相会在有机相缓冲室分相析出存贮在有机相缓冲室底部，如果长时间不排弃这些水相，当有机相缓冲室内水相高至有机相缓冲室中有机相液面设定的下限时，水相会从有机相出口管流入转盘加料机加入到萃取槽碱皂化段而影响有机相流量的准确性。因此，在有机相缓冲室3内设有水相围堰9，在水相围堰9底部设有导流缺口10。优选地，所述水相围堰9由设置在有机相缓冲室3其中一拐角且相互垂直的两块水相围板9a与槽体1内壁配合形成；导流缺口10设置在其中一块水相围板9a的底部。

所述水相围堰9内设有水相排放机构11。进一步优选地，所述水相排放机构11包括设置在水相围堰9内呈中空柱状的水相室11a，在水相室11a顶部沿竖向穿设有水相调节管11b，在水相室11a底部设有水相排放管11c。

进一步优选地，所述水相室11a由两块互相垂直的水相隔板11d、设置在水相隔板11d上端的水相封板11e及槽体1内壁配合形成；两块水相隔板11d沿水平方向的其中一端互相连接，另一端分别与槽体1内壁连接；所述水相排放管11c设置在水相室11a对应的槽体1侧壁上。通过设置水相调节管，可把从萃取槽最后一级流出的空白有机相析出在有机相缓冲室底部的水相自动排出，保持有机相缓冲室内的水相在一定液位而不会让有机相缓冲室内有机相流失。

进一步优选地，所述水相调节管11b与水相封板11e螺纹连接；所述水相调节管11b的长度为140-160mm。水相调节管的长度根据实际在有机相缓冲室内水相贮存的量进行设定，使用方便。

为了方便对有机相缓冲室和有机相接收室内的有机相液面高度的观察，在有机相缓冲室3对应的槽体1侧壁上沿竖向设有第一视镜观察窗13，在有机相接收室4对应的槽体1侧壁上沿竖向设有第二视镜观察窗14。

为了将有机相接收室内溢流下的有机相排出槽体外，在有机相接收室4内设有液位控制机构12；所述液位控制机构12由竖直设置在槽体1外顶部的导向管12a、活动套设在导向管12a内且延伸至有机相接收室4内的第一导向杆12b、设置在第一导向杆12b下端的第一浮箱12c、沿高度方向设置在导向管12a上的导向槽12d、分别设置在导向槽12d上下两端的上限位开关12e和下限位开关12f、设置在导向槽12d对应的第一导向杆12b上端近端部且与上限位开关12e和下限位开关12f相配合的触动块12g组成。当有机相接收室内的有机相液位升高时，第一浮箱在液面上浮起，带动触动块在导向槽内移动，触动块与上限位开关接触时，接通外接输送泵将多余的有机相从有机相出口管排出。

由于稀土萃取分离所用有机相普遍具有强腐蚀性或油溶性，本装置的所有零部件的结构材料均采用PVC等耐酸碱腐蚀材料加工制作，配合可调转速的转盘加料机给料，能达到稳定的给料效果，适用于在稀土萃取分离中应用。

本发明的工作原理：槽体上的有机相进口管接收来自萃取槽最后一级流出的空白有机相至有机相缓冲室，然后通过有机相出口管流入至转盘加料机加入到萃取槽碱皂化段；当萃取槽最后一级流出的空白有机相流量长时间偏小时，会导致有机相缓冲室中有机相液面低于设定的下限时，第二浮箱沿着第二导向杆下滑，第二浮箱上的密封套和密封橡胶板与有机相补充管管口分离，有机相高位槽的备用空白有机相经由机相补充管进入有机相缓冲室；当萃取槽最后一级流出的空白有机相流量长时间偏大，导致有机相缓冲室中有机相液面高于设定的上限时，有机相缓冲室中的有机相会自动从溢流隔板溢流入有机相接收室内，有机相接收室中有机相液面会不断上升，第一浮箱会带动第一导向杆不断上升，第一导向杆上端的触动块会碰触到上限位开关，从而接通启动输送泵，将有机相接收室内有机相通过有机相接收室出口管泵入有机相高位槽贮存备用，有机相接收室内有机相液面会不断下降，第二浮箱会带动第二导向杆也不断下降，当有机相接收室内有机相液面低于设定的下限时，第二导向杆上的触动块会碰触到下限位开关，从而断开停止输送泵；有机相缓冲室中会不断积存从萃取槽最后一级流出的空白有机相夹带析出的水相，有机相缓冲室内水相通过水相围板下部的导流缺口进入水相围堰内，上升至液面调节管后进入到水相室经由水相排放管外排，从而保证有机相缓冲室内水相在一定高度而不会使有机相流失。

以上所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。

Claims (6)

1.一种稀土萃取分离回流有机相稳流装置，包括槽体（1），其特征在于，所述槽体（1）内沿竖向设有溢流隔板（2），所述溢流隔板（2）与槽体（1）配合形成有机相缓冲室（3）和有机相接收室（4）；所述有机相接收室（4）侧壁底部设有有机相接收室出口管（5）；有机相接收室出口管（5）通过管路与外部有机相高位槽管路连接，在管路上设有输送泵；

在有机相缓冲室（3）侧壁上设有有机相进口管（6）和有机相出口管（7），所述有机相出口管（7）位于溢流隔板（2）上端面下侧，所述有机相进口管（6）位于有机相出口管（7）上侧；在有机相缓冲室（3）内设有辅助进液机构（8），所述辅助进液机构（8）与外部有机相高位槽管路连接；

在有机相缓冲室（3）内设有水相围堰（9），在水相围堰（9）底部设有导流缺口（10），所述水相围堰（9）内设有水相排放机构（11）；

所述辅助进液机构（8）包括沿竖直方向螺纹连接在有机相缓冲室（3）顶部的有机相补充管（8a），在有机相补充管（8a）外围的有机相缓冲室内沿竖直方向设有若干第二导向杆（8b），在第二导向杆（8b）上活动套设有第二浮箱（8c），在第二浮箱（8c）上端面设有与有机相补充管（8a）相对应的密封套（8d），在密封套（8d）内设有密封橡胶板（8e）；

当有机相液位处于上限位时，密封套（8d）和密封橡胶板（8e）配合密封有机相补充管（8a）；当有机相液位处于下限位时，密封橡胶板（8e）与有机相补充管（8a）分离，有机相高位槽内的有机相补充进入有机相缓冲室（3）；

所述水相围堰（9）由设置在有机相缓冲室（3）其中一拐角且相互垂直的两块水相围板（9a）与槽体（1）内壁配合形成；导流缺口（10）设置在其中一块水相围板（9a）的底部。

2.根据权利要求1所述的一种稀土萃取分离回流有机相稳流装置，其特征在于，所述有机相接收室（4）内设有液位控制机构（12）；所述液位控制机构（12）由竖直设置在槽体（1）外顶部的导向管（12a）、活动套设在导向管（12a）内且延伸至有机相接收室（4）内的第一导向杆（12b）、设置在第一导向杆（12b）下端的第一浮箱（12c）、沿高度方向设置在导向管（12a）上的导向槽（12d）、分别设置在导向槽（12d）上下两端的上限位开关（12e）和下限位开关（12f）、设置在导向槽（12d）对应的第一导向杆（12b）上端近端部且与上限位开关（12e）和下限位开关（12f）相配合的触动块（12g）组成。

3.根据权利要求1所述的一种稀土萃取分离回流有机相稳流装置，其特征在于，所述水相排放机构（11）包括设置在水相围堰（9）内呈中空柱状的水相室（11a），在水相室（11a）顶部沿竖向穿设有水相调节管（11b），在水相室（11a）底部设有水相排放管（11c）。

4.根据权利要求3所述的一种稀土萃取分离回流有机相稳流装置，其特征在于，所述水相室（11a）由两块互相垂直的水相隔板（11d）、设置在水相隔板（11d）上端的水相封板（11e）及槽体（1）内壁配合形成；两块水相隔板（11d）沿水平方向的其中一端互相连接，另一端分别与槽体（1）内壁连接；所述水相排放管（11c）设置在水相室（11a）对应的槽体（1）侧壁上。

5.根据权利要求4所述的一种稀土萃取分离回流有机相稳流装置，其特征在于，所述水相调节管（11b）与水相封板（11e）螺纹连接；所述水相调节管（11b）的长度为140-160mm。

6.根据权利要求1所述的一种稀土萃取分离回流有机相稳流装置，其特征在于，所述有机相缓冲室（3）对应的槽体（1）侧壁上沿竖向设有第一视镜观察窗（13），在有机相接收室（4）对应的槽体（1）侧壁上沿竖向设有第二视镜观察窗（14）。

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