DE1467286C

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fraktionierung eines Gemisches aus mindestens zwei Stoffen unterschiedlicher Löslichkeit in zwei miteinander nicht mischbaren Lösungsmitteln verschiedener Wichte durch Flüssig/Flüssig-Gegenstromextraktion.

Es ist grundsätzlich bekannt, die Fraktionierung eines Gemisches aus mindestens zwei Stoffen unterschiedlicher Löslichkeit in zwei miteinander nicht mischbaren Lösungsmitteln verschiedener Wichte durch Flüssig/FIüssig-Gegenstromextraktion durchzuführen, indem die beiden Lösungen des Gemisches durch die aus mehreren Stufen, insbesondere Misch/ Absetz-Einheiten, bestehende Trennzone einer Extraktionsanlage geführt und die aus dem Gegenstrom an den Enden der Trennzone in je einem der beiden Lösungsmittel austretenden Stoffe in oder zusammen mit dem zweiten Lösungsmittel am gleichen Ende der Trennzone, an dem sie vorher austraten, wieder in die Trennzone zurückgeführt werden. Bei den bekannten Gegenstromextraktionsverfahren sind weiterhin grundsätzlich zu unterscheiden:

I. Die kontinuierliche Methode (z. B. gemäß der USA.-Patentschrift 3 177 1%). Diese Methode besteht aus der kontinuierlichen Fraktionierung einer Zweistoffmischung unter Einleiten in der Mitte, Abziehen des leichterlöslichen Stoffes am Kopf und des schwererlöslichen Stoffes am Boden der Kolonne. Mit dieser Methode können in einem Arbeitsgang Mehrstoffgemische in mehr als zwei Bestandteile nicht getrennt werden, im Gegensatz zur kontinuierlichen fraktionierten Destillation, mit der dies erreicht werden kann; denn eine Lösung, die einer dazwischenliegenden ίο Trennstufe der Extraktionsanlage entnommen wird, ergibt keinen reinen bzw. angereicherten Einzelbestandteil, sondern ein Stoffgemisch.
2. Die diskontinuierliche Methode (gemäß der britischen Patentschrift 825 208), bei der es sich um die chargenweise Fraktionierung einer gegebenen Menge eines Mehrstoffgemischesjn mehrere Bestandteile handelt, bei welcher jedoch nur für einen einzigen Bestandteil der gelösten Stoffe ein vollständiger Rückfluß innerhalb eines Arbeitsao ganges zur Anwendung kommt und nach genügender Anreicherung dieser Bestandteil für sich allein abgezogen wird. Nach diesem Verfahren können also die Bestandteile eines Mehrstoffgemisches nur einzeln nacheinander ange- »5 reichert und abgetrennt werden, indem nach der Extraktion des ersten Bestandteiles aus dem Stoffgemisch ein weiterer Bestandteil einem vollständigen Rückfluß unterzogen und hierbei in einem der beiden Lösungsmittel angereichert und abgetrennt wird. Theoretisch sind somit in diesem Falle zur Abtrennung von Bestandteilen unter vollständigem Rückfluß jeweils eines einzelnen derselben nacheinander η Gleichgewichtszustände erforderlich.

Die bisherigen Gegenstrom-Extraktionsmethoden, und zwar sowohl die kontinuierlich als auch die diskontinuierlich bzw. mit oder ohne Rückfluß betriebenen Methoden dieser Art, waren daher zu einer Auftrennung eines Stoffgemisches in mehr als zwei Bestandteile in einem durchgehenden Arbeitsgang, wie dies bei der fraktionierten Destillation der Fall ist, nicht geeignet.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einem Gegenstroni-Lösungsextraktionsverfahren die Auftrennung eines Mehrstoffgemisches, unter anderem auch eines solchen aus drei und mehr Bestandteilen, in einem Arbeitsgang derart vorzunehmen, daß die einzelnen Bestandteile bzw. Fraktionen in konzentrierter Form gleichzeitig anfallen. Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art, bei dem die beiden Lösungen des Gemisches durch die aus mehreren Stufen, insbesondere Misch/Absetz-Einheiten, bestehende Trennzone einer Extraktionsanlage geführt und die aus dem Gegenstrom an den Enden der Trennzone in je einem der beiden Lösungsmittel austretenden Stoffe in oder zusammen mit dem zweiten Lösungsmittel am gleichen Ende der Trennzone, an dem sie vorher austraten, wieder in die Trennzone zurückgeführt werden, im wesentlichen dadurch gelöst, daß eine Charge aus beiden Lösungen des Gemisches eingesetzt und die Rückführung der gelösten Stoffe in beide Enden der Trennzone vollständig und bis zur Erreichung des gewünschten Reinheitsgrades der sich in den Einheiten der Trennzone bildenden Fraktionen durchgeführt wird, worauf, nach Abstellung des Gegenstrombetriebes, diejenigen Einheiten der Trennzone entleert werden, welche die Einzelstoffe

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bzw. Fraktionen der angestrebten Konzentration ent- vorausgesehen werden. Es hat sich gezeigt, daß das

halten. erfindungsgemäße Verfahren gerade für die Auf-

Eine bevorzugte Durchführungsform des erfindungs- trennung einer Mischung aus Salzen von zwei oder

gemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß mehr Seltenen Erden mit Hilfe von Tributylphosphat

jede der aus dem Gegenstrom an den Enden der Trenn- 5 und Wasser als Lösungsmittelpaar besonders geeignet

zone einzeln austretenden Lösungen in je eine in ihrer ist.

Strömungsrichtung liegende Austauschzone (Wasch- Ein vollständiger Rückfluß im Sinne der Erfindung

zone) geleitet wird, in der die in der Lösung enthal- kann auf verschiedene Art durchgeführt werden, bei-

tenen Stoffe von dem entgegen strömenden zweiten spielsweise dadurch, daß eine Lösung der Stoffe am

reinen Lösungsmittel vollständig aufgenommen und io Ende der Trennzone abgezogen wird und die darin ge-

in dessen Strömungsrichtung aus der Austauschzone lösten Stoffe dem zweiten Lösungsmittel übertragen

in die Trennzone am gleichen Ende derselben, an dem werden, mit dem sie am gleichen Ende der Trennzone,

sie vorher austraten, zurückgeführt werden. an dem sie vorher ausgetreten waren, in diese zurück-

Aus Zweckmäßigkeitsgründen werden bei der fol- geführt werden, um darin einer weiteren Trenn-

genden Erläuterung der Erfindung die beiden Stoff- 15 behandlung unterzogen zu werden. Die Menge des aus

lösungen und die betreffenden Lösungsmittel jeweils der Trennzone austretenden der Lösung entgegen-

als organische Phase S₂ und als wäßrige Phase S₁ be- strömenden reinen zweiten Lösungsmittels, das die in

zeichnet, wie dies allgemein üblich ist, doch ist die Er- der ersten Lösung enthaltenen Stoffe vollständig auf-

findung auf ein solches Lösungsmittelpaar nicht be- nimmt, wird vorzugsweise wesentlich größer bemessen

schränkt. 20 als die erste Lösung. Die hierdurch . entstehende

Die Gegenstrom-Lösungsextraktion wird zwar im dünnere Lösung wird dann auf die erforderliche Konallgemeinen in Kolonnen durchgeführt, doch werden zentration der von ihr aufgenommenen Stoffe eingefür das erfindungsgemäße Verfahren die auch hierfür engt, bevor sie in die Trennzone an dem Ende eintritt, bekannten Misch/Absetz-Gefäße als Einzelstufen der an dem vorher die erste Lösung austrat.
Trennzone bevorzugt. Hierbei entspricht grundsätzlich 35 Eine andere Möglichkeit zur Erzielung des volljedes Misch/Absetz-Gefäß einer theoretischen Trenn- ständigen Rückflusses besteht darin, die austretende stufe, in der die beiden Phasen S₁ und S₂ kontinuier- Lösung einzudampfen und die erhaltene konzentrierte Hch aufeinandertreffen und miteinander gemischt Lösung an dem Ende der Trennzone in diese zurückwerden, wobei die Mischung im Absetzgefäß in leichte zuführen, an dem die Lösung vorher ausgetreten war. und schwere Phasen getrennt wird. Bei mehrstufigen 30 Sie kann auch bis zur Trockne eingedampft werden. Verfahren fließen diese beiden Phasen in zueinander worauf der Rückstand dem zweiten, in der umgeentgegengesetzter Richtung in benachbarte Misch- kehrten Richtung in die Trennzone eintretenden Absetz-Gefäße. Lösungsmittel" zugesetzt wird.

Die Trennung einer Mischung aus Seltenen Erden Der Rückfluß der gelösten Stoffe kann auch durch

durch Lösungsextraktion bereitet wegen der ähnlichen 35 deren chemische Ausfällung eingeleitet werden. Da

Löslichkeiten der in ihrer Gruppe benachbarten EIe- jedoch aus wirtschaftlichen Gründen der Umlauf der

mente Schwierigkeiten. Aus diesem Grunde wurde bis- Lösungsmittel geboten erscheint und üblich ist,

her das Ionenaustauschverfahren als beste Methode kommen chemische Verfahren im allgemeinen nicht

zum Trennen von Seltenen Erden angesehen, die daher in Betracht, weil sie den Lösungsmittelumlauf meist

auch schnellere Fortschritte als die Lösungsextraktion 40 ausschließen.

zu verzeichnen hat. Diese Auffassung dürfte durch die Es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß der Rückfluß

vorliegende Erfindung, die eine scharfe Trennung der gelösten Stoffe in ihren Lösungsmitteln und der

auch der Seltenen Erden ermöglicht, widerlegt sein. Lösungsmittelumlauf nicht gleichbedeutend sind, denn

Der Begriff »vollständiger Rückfluß« wurde bisher a) das abgezogene Lösungsmittel, aus dem die geim allgemeinen lediglich als theoretischer Maßstab zur 45 lösten Stoffe entfernt worden sind, tritt am anderen Berechnung der für einen gegebenen Trennungsgrad Ende der Trennzone wieder in diese ein, während erforderlichen Arbeitsstufen in einer Anlage zum b) die gelösten Stoffe an dem gleichen Ende der kontinuierlichen Abscheiden gelöster Stoffe angesehen Trennzone in diese zurückgeführt werden, an dem und hat daher bisher keine praktische Bedeutung ge- sie vorher ausgetreten sind,
habt. Demgegenüber bietet die Erfindung ein sehr 5° Der vollständige Rückfluß der gelösten Stoffe muß wirksames chargenweise arbeitendes Verfahren mit stets an beiden Enden der Trennzone erfolgen, hinvollständigem Rückfluß nicht nur eines gelösten Be- gegen können im Rahmen der Erfindung beide oder Standteiles, sondern aller Bestandteile eines Gemisches auch nur ein Lösungsmittel umlaufen. Handelt es sich an jedem Ende der Trennanlage. Es ist bisher auch um Nitrate der Seltenen Erden, können günstige Ännicht erkannt worden, daß eine solche chargenweise 55 derungen des erfindungsgemäßen Verfahrens vorge-Extraktionsmethode sogar zur Trennung Seltener nominell werden, indem z. B. die in der austretenden Erden unter Benutzung von Tributylphosphat und Lösung enthaltenen Seltenen Erden bzw. deren Ni-Wasser als Lösungsmittelpaar dienen kann. Obgleich träte mittels eines Alkalihydroxyds oder -karbonats Tributylphosphat und Wasser als Lösungsmittel zum ausgefällt, der Niederschlag in einer Säure gelöst und Trennen Seltener Erden in einem kontinuierlichen Ver- 60 diese Lösung an dem Ende der Trennzone in diese fahren bekannt sind, war nicht ohne weiteres voraus- zurückgeführt werden, aus dem die Seltenen Erden zusehen, daß diese Lösungsmittel auch für das er- austraten.

findiingsgemäße Verfahren geeignet sind und eine gute Die vorliegende Erfindung bietet den weiteren VorTrennung erlauben, und zwar ohne unerwünschte Er- teil, daß der Inhalt der Trenneinheiten sowohl von scheinungen in den endständigen Trennstufen, in 65 Zwischenstufen als auch von Endstufen abgezogen denen der Rückfluß am wirkungsvollsten ist. Dies werden kann, zumal die Zahl der Konzentrationskonnte angesichts der bisherigen Bewertung des Be- spitzen der verschiedenen Stoffe bzw. Fraktionen von griffes des »vollständigen Rückflusses« um so weniger der Länge der Trennzone, d. h. von der Zahl der Trenn-

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einheiten bzw. -stufen abhängig ist. Die Zahl der Trenn- ständigen Rückflusses bis zum Erreichen eines yor-

einheiten hängt von den Mengenverhältnissen der aus bestimmten Reinheitsgrades der Stoffe nur durch

dem ursprünglichen Gemisch gelösten und ausge- wiederholte Analysen ermittelt werden. Sobald die

schiedenen Stoffe ab. . Trennung das gewünschte Maß erreicht hat, werden

Die Arbeitsweise unter vollständigem Rückfluß 5 nach Abstellung des Gegenstrombetriebes diejenigen

gewährleistet eine maximale Leistung je Trenneinheit. Misch/Absetz-Einheiten entleert, welche die gewünsch-

Der unter vollständigem Rückfluß zu erzielende ten Stoffe in der angestrebten Reinheit enthalten.

Gleichgewichtszustand wird bestimmt durch die Wenn in einer ausreichenden Zahl von Trennein-

Gleichung heiten z. B. drei Stoffe voneinander zu trennen sind,

A₁ : B₁ oi_n-i) ^{10 so} können deren Konzentrate zugleich den Einheiten

"^ . β ~ P ' an beiden Enden der Trennzone und den mittleren

" ' " . Einheiten entnommen werden.

worin A und B zwei zu trennende Stoffe, A₁: B₁ deren In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsformen

Verhältnis in der ersten Einheit, A_n : B_n deren Ver- von Trennungssystemen nach Maßgabe der Erfindung

hältnis in der «-ten Einheit sind und β der Trennfaktor, 15 dargestellt. Es zeigt:

d. h. das Konzentrationsverhältnis von A und B in F i g. 1 eine Flüssig/Flüssig-Gegenstromextraktions-

den beiden Lösungsmitteln ist. anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Ver-

Bei der Trennung mehrerer Gemischkomponenten fahrens,

A, B, C, D wird eine derselben von dem leichteren F i g. 2 und 3 ein Ende der Anlage mit verschiedenen

Lösungsmittel weniger herausgelöst als die anderen. 20 Rückflußarten,

Angenommen, es handelt sich hierbei um die Korn- Fig. 4 eine der in F i g. 1 dargestellten Anlage

ponente A, so liegen die Trennfaktoren ß_BA, ßcA und ähnliche Anlage, in der jedoch der Lösungsmittel-

ßüA vor, wobei ß_BA usw. das Mengenverhältnis von umlauf nicht eingezeichnet ist, und

B usw. zu A darstellt. F i g. 5 ein anderes Trennungssystem, das ins-

Es bilden sich bei der Trennung dieser Mehrstoff- 25 besondere für das Verfahren zum Trennen der in den

mischung Serien von verschiedenen Komponenten- unten beschriebenen Beispielen behandelten Stoffe ge-

gruppen, wie die weiter unten wiedergegebenen Bei- eignet ist.

spiele zeigen, und diese Gruppen unterscheiden sich Die Flüssig/Flüssig-Trennanlage gemäß F i g. 1 bedurch wachsende ßsA- usw. Werte. Die Trennung steht aus einer sich aus einer Mehrzahl von an sich bejedes dieser benachbarten Komponentenpaare (BA, 30 kannten Misch/Absetz-Einheiten zusammensetzenden CA, DA) erfordert zur Erzielung der angestrebten Trennzone, einer Austauschzone und zwei VerReinheit eine Mindestzahl von Trennstufen bzw. -ein- dampfern A und B. Mit / sind die Einlasse zum Füllen heiten, die sich aus der oben angegebenen Gleichung der Misch/Absetz-Einheiten mit den Ausgangslösungen errechnen läßt. Wenn z. B. die Mischung aus den des zu trennenden Gemisches und mit D die Auslässe Stoffen A, B, C, D in dieser Folge getrennt werden soll, 35 zum Entleeren dieser Einheiten bezeichnet,
so errechnet sich die Zahl der Trennstufen aus der Während des Betriebes wird diese Anlage von zwei Gleichung Lösungsmitteln S₁ und S₂ im Gegenstrom durch- C_n: B_n strömt. Das Lösungsmittel S₂ tritt am linken Ende der

— = ßcßC'¹), Trennzone bei 1 jn diese ein und mit in ihm gelösten

*-1 ' ^i 40 Stoffen am rechten Ende der Trennzone aus. Diese

in der Lösung strömt dann durch die Leitung 2 in die Aus-

o tauschzone, aus welcher das reine Lösungsmittel S₂

ß_CB = ££^- bei 3 austritt und über die Leitung 4 zum Einlaß 1 der

ßßA Trennzone zurückkehrt. Das Lösungsmittel S₁ tritt

ist. 45 bei 5 in die Austauschzone ein und nimmt in dieser die

Unter den Bedingungen des vollständigen Rück- zuvor in dem Lösungsmittel S₂ gelösten Stoffe auf. flusses wird der Strom der gelösten Stoffe in dem Die neue Lösung (S₁ + gelöste Stoffe) verläßt die einen Lösungsmittel durch den Strom der gelösten Austauschzone bei 6 und gelangt in den Verdampfer A, Stoffe in dem in entgegengesetzter Richtung fließenden in dem ein Teil des Lösungsmittels S₁ verdampft wird anderen Lösungsmittel ausgeglichen. Die zu trennende 50 und als Kondensat in die Austauschzone zurückkehrt, Stoffmischung wird zunächst in jedem der beiden während die in dem Verdampfer A eingeengte Lösung Lösungsmittel in der bevorzugten Konzentration ge- über die Leitung 8 am rechten Ende der Trennzone in löst, und die so gebildete Zweiphasenmischung wird diese eintritt, sie durchströmt und am linken Ende die Misch/Absetz-Gefäß-Einheiten der Trennzone züge- Trennzone bei 9 austritt. Von hier aus gelangt diese führt. Das wirksame Verhältnis der benutzten Lösungs- 55 Lösung (S₁ + gelöste Stoffe) in den Verdampfer B mittel wird teilweise durch die Notwendigkeit be- und wird in diesem erneut eingeengt, wobei ein Teil stimmt, zwei im Gegenstrom geführte Phasen in der des Lösungsmittels S₁ verdampft wird und als Kon-Trennzone zu bekommen, die dann unter vollständi- densat am rechten Ende des Verdampfers B austritt, gern Rückfluß der gelösten Stoffe arbeiten, bis der ge- um über die Rückleitung 10 mit dem aus dem Verwünschte Trennungsgrad erreicht ist. 60 dämpfer A über die Leitung 7 kommenden Teil des

Die erhaltenen Produkte bestehen aus den gelösten Lösungsmittels S₁ vereinigt und in die Austauschzone

Stoffen, die durch Entleerung derjenigen Trenn- zurückgeleitet zu werden. Der verbleibende Teil der

einheiten gewonnen werden, in weichen diese Stoffe Lösung (S₁ + gelöste Stoffe) verläßt den Verdampfer B

in der gewünschten Reinheit sich angesammelt haben. bei 11 und tritt bei 12 in die Trennzone ein.

Diejenigen Trenneinheiten, welche die betreffenden 65 Diese Strömungswege der Lösungsmittel und Lösun-

Stoffe in der erforderlichen Reinheit enthalten, also gen innerhalb der Extraktionsanlage bewirken also in entleert werden können, lassen sich aus obiger Glei- der Austauschzone einen Übergang der gelösten Stoffe chung berechnen. Jedoch kann die Zeitdauer des voll- aus dem Lösungsmittel S₂ auf das Lösungsmittel S₁,

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mit dem die gelösten Stoffe in die Trennzone zurück- strichpunktierte Leitung 15 in die Trennzone bei 1

kehren, nachdem die Lösung S₁ + gelöste Stoffe in zurückgeführt.

dem Verdampfer A auf eine bestimmte Stoffkonzen- Der Umlauf wird so lange fortgesetzt, bis in der tration eingeengt worden ist. Diese eingeengte S₁- Trennzone der angestrebte Reinheitsgrad der Stoffe Lösung der Stoffe wird in der Trennzone im Gegen- 5 erreicht ist. Aus dem Lösungsmittelstrom werden strom zum Lösungsmittel S₂ geführt, so daß sich in keine gelösten Stoffe abgezogen, vielmehr wird nur dieser Zone die gelösten Stoffe auf die Trenneinheiten reines Lösungsmittel abgeführt und üblicherweise verteilen. Diejenigen Stoffe, die in dem Lösungsmittel wieder zurückgeführt. Es wird also ein vollständiger S₁ das linke Ende der Trennzone verlassen, werden Rückfluß der gelösten Stoffe durchgeführt. Ist der genach erneuter Einengung der betreffenden Lösung in io wünschte Reinheitsgrad der Stoffe erreicht, so wird dem Verdampfer B als konzentrierte S₁-LoSMIg am der Gegenstrombetrieb abgestellt, worauf die Trenngleichen Ende der Trennzone wieder in diese zurück- einheiten, in denen die getrennten Stoffe angereichert geführt. Naturgemäß müssen die durch die beiden Ein- und gesammelt worden sind, geleert werden. Danach engungen verminderten Mengen des Lösungsmittels S₁ werden diese Einheiten erneut gefüllt, und es beginnt derjenigen Menge entsprechen, die für das erfindungs- 15 ein weiterer Arbeitsgang mit Gegenstrombetrieb.
gemäße Verfahren benötigt wird. Innerhalb der An- Zur Vorbereitung des erfindungsgemäßen Verlage entsteht kein Verlust des Lösungsmittels S₁. Dies fahrens wird die in F i g. 1 dargestellte Anlage zugilt auch für das Lösungsmittel S₂, das in reinem Zu- nächst mit den zu trennenden Stoffen und den Lösungsstand in die Trennzone eintritt, in der es im Gegen- mitteln beschickt, indem die Lösungen dieser Stoffe strom zur S₂-Lösung aus dieser gelöste Stoffe auf- 20 durch die Einlasse / in die Trennzone eingeleitet wernimmt, um letztere in der Austauschzone auf das den. Aus Vorratsbehältern werden dann durch die Lösungsmittel S₁ zu übertragen und danach als reines Einlasse 1 und 8 weitere Lösungen und/oder Lösungs-Lösungsmittel in die Trennzone zurückzukehren. mittel zugegeben, bis die Trennzone und die Rück-

Diese beiden Kreisläufe sind jedoch für das er- flußleitungen von beiden Seiten her vollständig angefindungsgemäße Verfahren nicht unbedingt erf order- as füllt sind. Ist ein Umlauf der Lösungsmittel vorgelich, wie aus F i g. 4 hervorgeht, in der ein kontinuier- sehen, so werden auch die Umlaufleitungen gefüllt, licher Zustrom und Abzug der reinen Lösungsmittel Nach dem Füllvorgang bei 1 und 8 beginnt der S₁ und S₂ veranschaulicht ist, wobei jedoch kein Zu- Gegenstrombetrieb, der durch geeignete Maßnahmen satz oder Abzug der gelösten Stoffe erfolgt, so lange eingeleitet wird. Bei einem Lösungsmittelumlauf werdas System unter vollständigem Rückfluß betrieben 30 den die Gegenströme durch kontinuierliche Wiederwird, einleitung der Lösungsmittel in den Einlaß 1 der Trenn-

Wie bereits dargetan wurde, erfolgt der vollständige zone und den Einlaß 5 der Austauschzone aufrecht-

Rückfluß der Stofflösungen an beiden Enden der erhalten. Ist jedoch kein Lösungsmittelumlauf vorge-

Trennzone. Auch hier verlassen die Stoffe in dem sehen, so wird durch diese Einlasse 1 und 5 frisches,

Lösungsmittel S₂ die Trennzone und werden in der 35 also keine gelösten Stoffe enthaltendes Lösungsmittel

Austauschzone von dem Lösungsmittel S₁ aufgenom- zugeführt.

men, worauf diese Sj-Lösung der Stoffe in den Ver- Der Gegenstromfluß wird so lange fortgesetzt, bis dämpfer A gelangt, in dem ein Teil des Lösungs- durch mehrere Mengenumwälzungen in der Extrakmittels S₁ verdampft wird, während der restliche Teil tionsanlage eine Auftrennung der gelösten Stoffe entdieses Lösungsmittels zusammen mit den darin ge- 40 sprechend ihren Trennfaktoren in den Einheiten der lösten Stoffen über die Leitung 8 in die Trennzone Trennzone stattgefunden hat. Danach wird der Gegenzurückgeführt wird und diese durchläuft. Das aus dem strombetrieb mit Hilfe der Absperrventile C, denen jegegehüberliegenden Ende der Trennzone austretende weils ein Druckbehälter zur Vergleichmäßigung der Lösungsmittel S₁ mit darin noch gelösten Stoffen, die Stromführung zugeordnet sein kann, gestoppt, worin der Trennzone nicht ausgeschieden wurden, gelangt 45 auf mindestens eine der Trenneinheiten, die einen der in den Verdampfer B und wird in diesem teilweise ver- gelösten Stoffe in der erforderlichen Konzentration dampft. Von hier aus kehrt die konzentrierte S₁-Lo- enthält, durch die zugehörigen Auslässe D geleert sung über die Leitung 11 bei 12 in die Trennzone zu- wird,
rück. Obwohl vorstehend nur von zwei Bestandteilen der

An Stelle der Austauschzone mit den nachgeschal- 50 zu trennenden Stoffmischung die Rede ist, kann das

teten Verdampfern A und B kann bei dem erfindungs- erfindungsgemäße Verfahren auch zur Trennung von

gemäßen Verfahren auch eine andere Kombination Stoffmischungen aus mehr als zwei Bestandteilen zur

zur Anwendung kommen, z. B. eine Austauschzone Anwendung kommen, wie dies auch aus den nach-

zusammen mit je einem Verdampfer oder auch nur je stehend beschriebenen Beispielen hervorgeht. Im Falle

ein Verdampfer an jedem. Ende der Trennzone. 55 von Stoffmischungen mit mehr als zwei zu trennenden

Bei der in F i g. 3 dargestellten Variante tritt das Bestandteilen wird beim erfindungsgemäßen Verfahren Lösungsmittel S₂ bei 13 in die Austauschzohe ein derart vorgegangen, daß der Gegenstrom der beiden und übernimmt in dieser die aus der Trennzone mit Lösungen bis zur Anreicherung von mindestens drei dem Lösungsmittel S₁ kommenden Stoffe, worauf die Bestandteilen eines derartigen Mehrstoffgemisches in hierdurch erhaltene S₂-Lösung der Stoffe über die 60 mindestens drei Stufengruppen der Trennzone aufLeitung 14 in eine Konzentrationszone gelangt und rechterhalten wird. Das erfindungsgemäße ,diskontiaus dieser in konzentrierter Form bei 1 in die Trenn- nuierliche Verfahren eignet sich besonders zur Trenzone strömt. nung einer Mischung aus mindestens zwei Seltenen

Fig. 2. zeigt eine andere Möglichkeit, bei welcher Erden, die bezüglich zweier nicht miteinander rea-

lediglich ein Verdampfer benutzt wird, in dem die aus 65 gierenden Lösungsmitteln unterschiedlicher Wichte

der Trennzone kommende Lösung bis zur Trockne verschiedene Trennfaktoren aufweisen. Bei der Tren-

eingedampft wird. Die hierbei anfallenden Stoffewerden nung von Praseodym- und Neodymnitraten werden

von dem Lösungsmittel S₂ aufgenommen und über die z. B. ein organisches Lösungsmittel, insbesondere

Tributylphosphat (TBP), und als zweites Lösungsmittel Wasser benutzt.

F i g. 5 zeigt eine Anlage, in der nur eines der beiden Lösungsmittel umläuft. Die Betriebsweise dieser Anlage geht aus den nachstehenden Beispielen hervor.

Die Beispiele 1 bis 3 beziehen sich auf die Trennung von Nitraten der Seltenen Erden in je einer Tributylphosphat- und Wasserlösung. Hierzu können auch andere Lösungsmittelpaare (S₂ und S₁) verwendet werden, z. B. ein Lösungsmittelpaar, · bei dem S₂ aus einer Mischung gleicher Volumteile TBP und einer Aromatenfraktion und S₁ aus Wasser besteht, oder ein Lösungsmittelpaär, bei dem S₂ aus einer 50°/₀igen Isooctansäurelösung in einer Aromatenfraktion und S₁ ebenfalls aus Wasser besteht.

Nicht nur Mischungen aus Seltenen Erden, sondern auch solche aus anderen Stoffen können mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens aufgetrennt werden. So zeigt das Beispiel 4 die Trennung eines Methylphenolgemisches, wie es als Produkt der Teersäuredestillation anfällt. Diese Phenole sind wegen ihrer fast übereinstimmenden Siedepunkte nach den bisher üblichen Verfahren sehr schwer voneinander zu trennen. Das Beispiel 5 betrifft die Trennung von Kobalt und Nickel, also von zwei Metallen fast gleichen Atomgewichtes. Diese zur Erläuterung der Erfindung dienenden Beispiele können beliebig vermehrt werden, denn die Erfindung ermöglicht die Auftrennung aller Gemische aus miteinander verwandten chemischen Verbindungen unterschiedlicher Löslichkeit in zwei verschiedenen Lösungsmitteln.

In den folgenden Beispielen 1 bis 3 sind die erhaltenen Analysenwerte der betreffenden Stoffe auf deren Oxydformeln umgerechnet.

Beispiel 1

Das Trennverfahren wurde in diesem Falle in einer 12-Stufen-Trennanlage gemäß F i g. 1 durchgeführt. Als Lösungsmittel S₂ wurde TBP (Tributylphosphat) und als Lösungsmittel S₁ Wasser verwendet. Aus einer Mischung von Praseodym- und Neodymnitraten wurden folgende Lösungen bereitet:

eine 250-g/l-Lösung der Nitrate in TBP (S₂) und
eine 690-g/l-Lösung der Nitrate in Wasser (S₁).

Die zwölf Misch/Absetz-Einheiten der Trennzone wurden durch die Einlaufstellen /mit beiden Lösungen gefüllt. Durch Einleiten zusätzlicher ^-Lösung (wäßrige 690-g/l-Nitratlösung) an der Einlaufstelle 8 mit einer Fließgeschwindigkeit von 4,6 ml/Min, und von reinem TBP an der Einlaufstelle 1 mit einer Geschwindigkeit von 10 ml/Min, wurde der Gegenstrombetrieb eingeleitet.

Es hat sich in der Praxis als zweckmäßig erwiesen, daß die zu Beginn des Verfahrens einzufüllenden beiden Phasen aus Lösungen der aufzutrennenden Stoffmischung bestehen,, da hierdurch die zur Bildung dieser Lösungen während des Trennprozesses benötigte Zeit eingespart wird.

Die aus der Trennzone bei 2 austretende TBP-Lösung der Nitrate der Seltenen Erden (S.E.), also die Äjj-Lösung, gelangt in die 5stufige Austauschzone und wird in dieser mit einer verhältnismäßig großen Menge reinen Wassers (S₁), das mit einer Geschwindigkeit von 20 ml/Min, bei 5 einläuft, derart behandelt, daß die gesamten S.E.-Nitrate aus dem TBP(S₂) in das Wasser (S₁) übergehen, so daß ein vollständiger Rückfluß der gelösten Nitrate erhalten wird. Die entstehende, verhältnismäßig dünne wäßrige ^-Lösung verläßt bei 6 die Austauschzone, wird in dem Verdampfer A auf eine Nitratkonzentration von 690 g/l eingeengt und danach über die Leitung 8 mit einer Geschwindigkeit von 4,6 ml/Min, in die Trennzone an deren Einlaßstelle für die wäßrige Phase eingeleitet. Das in der Austauschzone entsalzte TBP verläßt bei 3 die Austauschzone und kehrt über die Rücklaufleitung 4 am Austrittsende für die wäßrige Phase bei 1 in die Trennzone zurück.

Nachdem der Gegenstrombetrieb lang genug angelaufen ist, daß ein ständiger Rückfluß der konzentrierten wäßrigen Sj-Lösung erfolgt, braucht selbstverständlich keine zusätzliche wäßrige Lösung von außen in das System zugeführt zu werden. Ebenso verhält es sich mit dem TBP-Zusatz von außen, der nicht mehr benötigt wird, sobald der Rücklauf von reinem TBP aus dem Verdampfer A in die Trennzone vonstatten geht. Wenn auch das abgedampfte und anschließend kondensierte Wasser durch die Leitungen 7 und 10 wieder in die Austauschzone zurückgeleitet wird, so wird, wie dies in F i g. 1 veranschaulicht ist, ein in sich geschlossenes System erhalten.

Die wäßrige S^-Lösung, die bei 9 aus der Trennzone austritt und in dieser einen Teil ihres Nitratgehaltes an das TBP abgegeben hat, wird in dem Verdampfer B wiederum auf eine Nitratkonzentratiön von 690 g/l eingeengt und über die Leitung 11 und den Einlaß 12 mit einer Geschwindigkeit von 10 ml/Min, am gleichen Ende der Trennzone, aus dem sie vorher ausgetreten war, in diese Zone zurückgeführt.

Durch diese Behandlung der an beiden Enden der Trennzone austretenden Lösungen wird ein vollständiger Rückfluß der gelösten Nitrate gewährleistet, da hinter jedem Ende der Trennzone die Lösungen auf einen Nitratgehalt von 690 g/l und das bei 5 in die Austauschzone mit einer Geschwindigkeit von 20 ml/ Min. eintretende überschüssige Wasser vollständig verdampft wird, wobei dieses in den Verdampfern A und B zurückgewonnene Wasser durch die Leitungen 7 und 10 in die Austauschzone bei 5 zurückgeführt wird. Die für eine Mengenumwälzung erforderliche Zeit ergibt sich aus dem Verhältnis der Gesamtmenge beider Lösungen in den 12 Misch/Absetz-Einheiten zur Strömungsgeschwindigkeit von 4,6 ml/Min. Es wurden vier Mengenumwälzungen durchgeführt.

Nach Stillsetzung des Gegenstrombetriebes ergab die Analyse der wäßrigen Phasen in den zwölf Trenneinheiten jeweils die folgenden Gewichtsverhältnisse an Pr zu Nd (als Oxyde berechnet).

	1	2	Ein 3	heit 4	5	6
Pr/Nd	4,8	4,1	3,0	2,0	1,5.	1,2
	7	O	Ein 9	rieit 10	11	12'
Pr/Nd	0,8	0,6;	,0,4	0,29	0,21	0,16

Der aus den Endstufen abgezogene Inhalt wurde auf Pr und Nd aufgearbeitet.

Beispiel 2

• Zur Gewinnung eines Praseodymkonzentrates wurde in der gleichen Anlage, deren Trennzone jedoch diesmal aus 21 Misch/Absetz-Einheiten bestand, eine Mischung aus Praseodym Lanthan, Neodym, Yttrium und anderen Seltenen Erden behandelt. Nach fünf Mengenumwälzungen wurden folgende Ergebnisse erzielt:

trennt. Nach vier Mengenumwälzungen wurden folgende Ergebnisse erzielt:

IO

	Pr₆O₁₁	Nd₂O₃	Andere S.E.-Oxyde	97,3
Einheit	°/o	°/o	(La, Y usw.) in °/„	89,6
1	0,7		99,3 (vorwiegend	59,6
			La₂O₃)	30,4
3	2,6		9,8
5	10,2	0,17	5,3
7	35,5	0,8	7,0
9	67,5	' 2,1	17,2
11	86,4	3,8	38,6
13	88,2	6,5	65,6 (vorwiegend Y
15	81,7	11,3	u. a. S.E.)
17	66,0	16,8
19	43,7	17,7
21	21,6	12,9

20

Hieraus ergibt sich, daß ein gutes Praseodymkonzentrat in den mittleren Stufen der Trennzone anfällt und gleichzeitig eine Trennung von Pr, La, Nd, Y und anderen Seltenen Erden erhalten worden ist. Außerdem zeigt dieses Beispiel, daß nach dem erfindungsgemäßen Verfahren auch Mischungen aus mehr als zwei Komponenten getrennt werden können, wobei die Konzentration einer Komponente in einigen der mittleren Trennstufen erhalten wird.

Beispiel 3

40

In einer im wesentlichen gleichen, jedoch 50stufigen Anlage, d. h. einer Anlage, deren Trennzone aus 50 Misch/Absetz-Einheiten bestand, wurde eine Mischung aus Lanthan, Praseodym, Neodym, Samarium und kleinen Mengen schwerer Seltener Erden aufge-

Einheit	Pr₆O₁₁	Nd₂O₃	Andere S.E.-Oxyde 7o
1 bis 19	0,01		etwa 100 % La₂O₃
28	57,6	1,0	41,4 (vorwiegend
			La₂O₃)
29	80,2	1,9	17,9 (vorwiegend
			La₂O₃)
30·	89,5	3,0	7,5 (vorwiegend
			La₂O₃)
31	92,7	4,9	2,4 (vorwiegend
			La₂O₃) ■
32	91,3	6,8	1,9 (vorwiegend
			La₂O₃)
33	88,7	10,6	0,7 (vorwiegend
			La₂O₃)
45	10,4	89,1	0,5 (vorwiegend
			Sm₂O₃, Y₂O₃
			und
			schwerere)
46	8,6	91,1	0,3 (vorwiegend
			Sm₂O₃, Y₂O₃
			und
			schwerere)
47	6,1	91,5	2,4 (vorwiegend
			Sm₂O₃, Y₂O₃
			und
			schwerere)
48	4,6	90,1	5,3 (vorwiegend
			Sm₂O₃, Y₂O₃
			und
			schwerere)
49	3,6	88,2	8,2 (vorwiegend
			Sm₂O₃₁Y₂O₃
			und
			schwerere)
50	2,6	79,8	17,6 (vorwiegend
			Sm₂O₃, Y₂O₃
			und
			schwerere)

Dieser Versuch ergab also
Neodymkonzentrate.

gute Praseodym- und

B e i s ρ i e 1 4 Trennung eines Phenolgemisches

In diesem Versuch wurde ein Gemisch aus verschiedenen Methylphenolen nach dem in F i g. 5 gezeigten Schema getrennt. Das aus der Teersäuredestillation stammende Phenolgemisch hatte folgende Zusammensetzung :

15%2,6-Xylenol,

48°/₀p-Kresolund

37°/₀m-Kresol.

Es wurden zwei Lösungen von je 4,8 1 bereitet, nämlich

a) eine wäßrige Phase S₁ in Form einer Lösung von 10 Gewichtsprozent des Phenolgemisches in 4,5%-iger wäßriger Natronlauge und

b) eine organische Phase S₂ in Form einer Lösung von 10 Gewichtsprozent des Phenolgemisches in Benzol.

In die 32 Einheiten der Trennzone wurden durch die Einlasse / je 300 ml dieser Lösungen eingefüllt. Während dieses Füllvorganges blieben die Auslässe D geschlossen und die Dosierpumpen A, 5, C außer Betrieb, so daß keine Strömungen bestanden. Außerdem wurden die Behälter T₁ mit Benzol, T₂ mit verdünnter Schwefelsäure und T₃ mit reiner 4,5°/_oiger Natronlauge gefüllt. Danach wurden die Pumpen A, B, C angelassen und hierdurch in den 300-ml-Einhetten der Gegenstrombetrieb mit. einer Geschwindigkeit von 1 l/h eingeleitet.

Der Rückfluß der Stoff lösungen an jedem Ende der Trennzone ging folgendermaßen vor sich:
a) Bei der organischen Phase S₂ durch Versetzen der aus der Trennzone (rechts) austretenden Benzollösung mit frischer 4,5 °/_oiger Natronlauge in einer 5stufigen Rückflußzone, wobei die Phenole

aus dem Benzol in die wäßrige Natronlauge übergehen und als wäßrige Phase S₁ in die Trennzone zurückgeführt werden;

b) bei der wäßrigen Phase S₁ durch Neutralisieren der aus der Trennzone (links) austretenden wäßrigen Lösung mit aus dem Behälter T₂ kommender verdünnter Schwefelsäure in einer lOstufigen Rückflußzone und anschließendes Herauslösen der Phenole mit aus dem Behälter T₁ über die Pumpe A zugeführtem reinem Benzol.

Da bereits in der ersten Stufe dieser 10-Stufen-Rückflußzone die wäßrige Phase S₁ und die zugeführte Säure zusammentreffen und demzufolge eine Mengenverdoppelung entsteht, haben die in dieser Zone angeordneten Misch/Absetz-Einheiten ein Fassungsvermögen von 600 ml. Das aus der Rückflußzone austretende Wasser wird ausgeschieden. Es kann gesammelt und später auf einen etwaigen Restgehalt an Phenolen untersucht werden.

Die Anlage wurde mit diesen Rückflußmaßnahmen, die einen vollständigen Rückfluß der Phenollösungen gewährleisten, so lange betrieben, bis drei Mengenumwälzungen in der Trennzone durchgeführt waren. Dann wurden die drei Dosierpumpen stillgesetzt. Die Analyse der wäßrigen Phasen aller Trenneinheiten ergab folgendes:

Einheit	2,6-Xylenol	p-Kresol	m-Kresol
1	100,0	_^
3	99,9	0,1	—
4	97,8	2,2	—
5 '	81,8	18,7	0,2
6	19,9	78,5	1,6
7	2,3	95,2	2,5
8	0,1	96,2	3,7
9	—	95,1	4,9
11	—	91,4	8,6
13	—	86,1	13,9
15	—	78,9	21,1
18	—	64,6	35,4
21	—	47,9	52,1
24	—	30,2	69,8
26	—	19,9	80,1
28	—	12,1	87,9
30	—	6,6	93,4
31	—	4,7	95,3
32	—	3,2	96,8

Hieraus geht hervor, daß die einzelnen Komponenten in ausreichender Reinheit aus folgenden Einheiten der Trennzone erhalten wurden:

Einheiten	Produkte	Durchschnittlicher Reinheitsgrad
1 bis 4 8 bis 11 30 bis 32	2,6-Xylenol p-Kresol m-Kresol	über 98% über 95% über 95%

Nach erneuter Füllung der entleerten Einheiten mit den vorgenannten Lösungen des Phenolgemisches wurde dieses .in einem neuen Verfahrensgang in seine Komponenten getrennt. Nach ebenfalls drei Mengenumwälzungen wurden die Pumpen A, B, C stillgesetzt, die Auslässe D geöffnet und der Inhalt der einzelnen Einheiten in entsprechenden Behältern aufgefangen. Hierbei zeigte sich, daß auch dieser Verfahrensgang in den gleichen Einheiten dieselben Produkte gleichen Reinheitsgrades wie zuvor erbrachte.

Aus den abgezogenen Lösungen wurden die Phenole ίο nach bekannten Verfahren zurückgewonnen.

Beispiel 5
Trennung einer Mischung aus Kobalt und Nickel

In diesem Falle kam das gleiche System wie bei der Trennung des Phenolgemisches zur Anwendung, lediglich mit dem Unterschied, daß die Trennzone aus Einheiten bestand.

Bei dem zu trennenden Ausgangsgut handelte es sich um eine Mischung aus je 50% Kobalt- und Nickelsulfaten. Es wurden folgende Lösungen bereitet:

a) Als organische Phase S₂ eine Lösung von 11 g/l der Metallsulfate in l,0molarer Naphthensäure, die durch Behandlung von 1,0MoI Naphthensäure mit einer Lösung aus 29 g/l der Sulfatmischung in 0,7 Mol wäßriger Natronlauge hergestellt wurde;

b) als wäßrige Phase S₁ eine Lösung von 37 g/l der Sulfatmischung in Wasser.

Von jeder dieser Lösungen wurden 3750 ml in die Einheiten der Trennzone eingefüllt. Der Behälter T₁ wurde mit reiner Naphthensäure, der Behälter T₂ mit 0,3molarer Natronlauge und der Behälter T₃ mit wäßriger 0,23-n-Schwefelsäure ' gefüllt. Durch Anstellen der Pumpen A, B wurde der Gegenstrombetrieb aufgenommen, nachdem die Pumpe A auf eine Leistung von 1,0 l/h und die Pumpe B auf 0,785 l/h eingeregelt wurden.

Der Rückfluß der Lösungen an jedem Ausströmende der Trennzone ging folgendermaßen vor sich:

a) Die aus der Trennzone austretende wäßrige Phase S₁ wird in der ersten Einheit der Rückflußzone, die hinter dem betreffenden Austrittsende der Trennzone liegt, mit der aus dem Behälter T₂ kommenden Natronlauge gemischt und damit alkalisch gemacht. Diese alkalische wäßrige Phase S₁ trifft auf die aus dem Behälter T₁ in die Rückflußzone im Gegenstrom eintretende Naphthensäure und gibt an diese die Metallionen ab. Die entstehende organische Phase S₂ tritt am Austrittsende der wäßrigen Phase in die Trennzone ein, während die aus der Rückflußzone ausströmende wäßrige Abfall-Lösung gegebenenfalls gesammelt und auf einen etwa noch vorhandenen Gehalt an Metallresten untersucht wird.

b) Die aus dem anderen Ende der Trennzone austretende organische Phase S₂ wird in der diesem Ende der Trennzone nachgeschalteten Rückflußzone dem Gegenstrom der aus dem Behälter T₃ kommenden 0,24-n-Schwefelsäure ausgesetzt und gibt die Metallionen an diese ab. Die hierdurch entstehende wäßrige Phase S₁ strömt am gleichen Ende in die Trennzone ein, an dem die organische Phase austritt.

Diese beiden Rückflußvorgänge ergeben einen vollständigen Rückfluß der Metall-Lösungen an beiden Enden der Trennzone, die sie im Gegenstrom durchlaufen. Nach drei Mengenumwälzungen wurden die drei Dosierpumpen stillgesetzt und der Trennvorgang beendet. Die Analyse der aus den Einheiten der Trennzone einzeln abgezogenen wäßrigen Lösungen zeigte folgende Ergebnisse:

Einheit	Kobalt Ve	Nickel Ve
1	99,4	0,6
2	"99,0	1,0
3	98,5	1,5
4	97,6	2,4
5	96,4	3,6
6	94,8	5,2
7	92,3	7,5
8	89,4	10,6
9	85,3	14,7
10	80,1	19,9
11	73,6	26,4
12	65,9	34,1
13	57,3	42,7.
14	48,2	51,8
15	39,3	60,7
16	30,9	69,1
17	23,7	76,3
18	17,6	82,4
19	12,7	87,3
20	9,0	91,0
21	6,2	93,8
22	4,2	95,8
23	2,7	97,3
24	1,7	98,3
25	1,0	99,0

Es ergibt sich somit, daß die Trenneinheiten 1 bis 5 Kobalt der gewünschten Reinheit von durchschnittlich über 97% und die Einheiten 21 bis 25 Nickel einer Reinheit von durchschnittlich über 96% erbrachten.

Alle Einheiten wurden wieder mit neuen Ausgangslösungen S₁ und S₂ gefüllt, worauf durch Anlassen der Pumpen A, B, C ein neuer Arbeitszyklus durchgeführt wurde. Dieser erbrachte in den endständigen Einheiten der Trennzone Kobalt und Nickel der gewünschten Reinheit. Diese endständigen Einheiten wurden nach Stillsetzung der Pumpen in Behälter entleert.

Die in den abgezogenen Lösungen enthaltenen Metalle werden nach bekannten Methoden ausgeschieden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

209 638/49

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Fraktionierung eines Gemisches aus mindestens zwei Stoffen unterschiedlicher Löslichkeit in zwei miteinander nicht mischbaren Lösungsmitteln verschiedener Wichte durch Flüssig/Flüssig-Gegenstromextraktion, wobei die beiden Lösungen des Gemisches durch die aus mehreren Stufen, insbesondere «Misch/Absetz-Einheiten, bestehende Trennzone einer Extraktionsanlage geführt und die aus dem Gegenstrom an den Enden der Trennzone in je einem der beiden Lösungsmittel austretenden Stoffe in oder zusammen mit dem zweiten Lösungsmittel am gleichen Ende der Trennzone, an dem sie vorher austraten, wieder in die Trennzone zurückgeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß eine Charge aus beiden Lösungen des Gemisches eingesetzt und die Rückführung der gelösten Stoffe in beide Enden der Trennzone vollständig und bis zur Erreichung des gewünschten Reinheitsgrades der sich in den. Einheiten der Trennzone bildenden Fraktionen durchgeführt wird, worauf, nach Abstellung des Gegenstrombetriebes, diejenigen Einheiten der Trennzone entleert werden, welche die Einzelstoffe bzw. Fraktionen in der angestrebten Konzentration enthalten;

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der aus dem Gegenstrom an den Enden der Trennzone einzeln austretenden Lösungen in je eine in ihrer Strömungsrichtung liegende Austauschzone (Waschzone) geleitet wird, in der die in der Lösung enthaltenen Stoffe von dem entgegenströmenden zweiten reinen Lösungsmittel vollständig aufgenommen und in dessen Strömungsrichtung aus der Austauschzone in die Trennzone am gleichen Ende derselben, an dem sie vorher austraten, zurückgeführt werden.