FI116610B

FI116610B - Menetelmä ja laitteisto vesiliuoksen puhdistamiseksi uuttoaineliuospisaroista

Info

Publication number: FI116610B
Application number: FI20040799A
Authority: FI
Inventors: Bror Nyman; Juhani Lyyra; Pertti Pekkala; Raimo Kuusisto; Eero Ekman
Original assignee: Outokumpu Oy
Priority date: 2004-06-10
Filing date: 2004-06-10
Publication date: 2006-01-13
Also published as: CN101094712A; AU2005251959A1; ATE501770T1; WO2005120676A1; MXPA06014360A; US7704398B2; AU2005251959B2; PE20060409A1; PT1755759E; EA010076B1; BRPI0511968A; DE602005026935D1; EP1755759B1; ES2363310T3; FI20040799A0; EP1755759A1; US20070210000A1; EA200602051A1; CA2568794A1; ZA200609811B

Description

116610

MENETELMÄ JA LAITTEISTO VESILIUOKSEN PUHDISTAMISEKSI UUTTOAINELIUOSPISAROISTA

KEKSINNÖN ALA

5 Keksintö kohdistuu menetelmään ja laitteistoon, jonka avulla metallien hydrometallurgisessa talteenotossa neste-nesteuutosta tuleva vesiliuos puhdistetaan orgaanisen uuttoaineliuoksen pisaroista.

KEKSINNÖN TAUSTA

ίο Metallien hydrometallurginen talteenotto käsittää usein seuraavat vaiheet: rikasteen tai malmin liuotus, neste-nesteuutto ja metallin saostus tai pelkistys. Liuotus voi olla bioliuotus tai laimea happoliuotus, josta tuleva vesiliuos johdetaan neste-nesteuuttoon. Uutossa sekoitetaan uuttokennossa (mixer-settler) tai -kolonnissa orgaanista uuttoaineliuosta vesiliuokseen, joka 15 sisältää metallin useimmiten ionimuodossa tai kompleksina yhdessä lukuisten epäpuhtauksien kanssa. Jalostettava arvometalli reagoi selektiivisesti orgaanisen uuttoaineliuoksen kanssa, jolloin se saadaan erotettua puhtaana uuttokemikaaliin vesiliuoksesta. Arvometalleista : vapautunut vesiliuos eli raffinaatti johdetaan takaisin rikasteen/malmin : 20 liuotukseen. Uuttoaineeseen sitoutunut arvometalli tai -aine voidaan sitten ; · uuttautumiselle käänteisellä kemiallisella reaktiolla erottaa orgaanisesta : liuoksesta takaisin vesiliuokseen (takaisinuutto), josta se voidaan edelleen .. * taltioida tuotteena esim. saostamalla tai pelkistämällä metalliksi. Pelkistys voi :. * olla esimerkiksi elektrolyysi.

25 • : Uuttotapahtuma on siis fysikaalisesti toisiinsa liukenemattomien nesteiden ·;' sekoitusta keskenään pisaroiksi eli dispersioksi uuttolaitteiston : sekoitusosassa, ja kemiallisen aineensiirtotapahtuman jälkeen dispersiossa olevat pisarat saatetaan yhtymään takaisin alkuperäisiksi nestekerroksiksi 30 uuton selkeytysosassa eli settlerissä. Intensiivinen sekoitus tai prosessin :··: pintakemiallisten olosuhteiden merkittävä muutos voivat aikaansaada hyvin pieniä pisaroita, jotka vaativat paljon aikaa poistuakseen omaan 2 116610 nestefaasiinsa. Nämä pisarat eivät välttämättä ehdi poistua varsinaisen uuttoaskeleen selkeytysosassa, vaan kulkeutuvat toisen faasin mukana eteenpäin prosessissa.

5 Uuttoaineliuoksen joutuminen vesifaasissa tapahtuviin prosessivaiheisiin kuten liuotukseen tai elektrolyysiin (electrowinning) aiheuttaa prosessi-häiriöitä. Bioliuotus on erityisen häiriöaltis, koska orgaaninen uuttoaineliuos on myrkyllinen bioliuotusta ylläpitäville bakteereille. Myös electrowinningillä tuotetun metallin puhtaus kärsii elektrolyysialtaisiin kertyneestä uuttoaine-lo liuoksesta. Tämän vuoksi myös elektrolyysiin johdettava elektrolyytti pitää tarkasti puhdistaa uuttoainepisaroista. Elektrolyytissä sallitaan korkeintaan määrältään 3-5 ppm uuttoaineliuosta.

Esimerkiksi kuparin hydrometallurgisessa talteenotossa uuttolaitteistona 15 käytetään periaatteessa vaakatasoon sijoitettuja mixer-settlerlaitteistoja. Niiden toiminta on viime vuosina parantunut siinä määrin, että uuttoaineliuoksen jäännöspisaramäärä vesiliuoksessa on luokkaa noin 10 ppm. On kuitenkin havaittu, että jäännöspisaroiden määrän pysyvä alentaminen luokkaan alle 5 ppm ei onnistu pelkästään mixer-settler-: 20 laitteistojen avulla.

• · Pienten pisaroiden erottaminen toisesta liuoksesta tapahtuu pisaroiden ,,’ yhteensulautumisen (coalescence) periaatteella. Kun pisarat on muodostettu •.. · suuremmiksi, niiden erottaminen toisesta liuoksesta tapahtuu painovoiman 25 perusteella. Pisaroiden kokoojalaitteita (coalescer) on useamman tyyppisiä, esimerkiksi levypisaroitin, kuitu/verkkopisaroitin, pakattu pisaroitin ja '··* membraanipisaroitin.

I t I * · ·

Elektrolyytin puhdistukseen käytetään nykyisin esimerkiksi US patentti-30 julkaisussa 6,015,502 kuvatun kaltaista pakattua orgaanisten pisaroiden •: · : kokoojalaitetta, joka on itse asiassa painesuodin. Painesuotimessa käytetään täyteaineena esimerkiksi antrasiittia sitomaan pisaroita. Täyteainetta on 3 116610 määräajoin regeneroitava, jotta sen huokoset eivät peittyisi liiaksi uuttoaineliuoksella. Käytännössä puhdistukseen tarvitaan useampi rinnakkain kytketty laitteisto, esimerkiksi isoissa kupariuuttolaitoksissa neljästä kuuteen yksikköä. Laitteisto on kallis ja käyttöominaisuuksiltaan 5 mutkikas. Koska liuosten virtaussuuntaa pitää välillä muuttaa, tästä on seurauksena, että eri toimintavaiheiden liuokset sekoittuvat epäedullisella tavalla keskenään. Samalla myös menetetään osa elektrolyytistä ja uuttoaineliuoksesta.

ίο Uuttovaiheesta takaisin liuotukseen poistuvan vesiliuoksen, raffinaatin, määrä on huomattavasti suurempi kuin takaisinuuttovaiheessa orgaanisen liuoksen kanssa kontaktissa olevan elektrolyytin määrä. Vaikka US patentissa 6,015,502 kuvattua laitteistoa käytettäisiinkin elektrolyytin puhdistukseen, sen käyttö raffinaatin puhdistukseen ei ole kustannussyistä 15 käytännössä mahdollista. Raffinaatin puhdistukseen on ehdotettu säiliöitä, joihin on sijoitettu rakolevyjä eri ratkaisujen mukaisesti. Levyjen välinen etäisyys on yleensä luokkaa yli 10 mm ja kun uuttoainepisaroiden koko on alle 50 mikronia, puhdistusteho jää yleensä vaatimattomaksi, selvästi alle : : puoleen raffinaatin sisältämästä uuttoaineliuoksen määrästä.

;' : 20

KEKSINNÖN TARKOITUS

: Menetelmän ja laitteiston tarkoituksena on käsitellä metallien hydrometal- lurgisesta neste-nesteuutosta tulevaa vesiliuosta suorittamalla ; uuttoainepisaroiden fysikaalinen erottaminen vesiliuoksesta yksinkertaisella 25 ja taloudellisella tavalla. Vesiliuos voi olla joko arvometallin sisältävä, takaisinuutosta tuleva vesiliuos tai varsinaisesta uutosta tuleva, arvoaineen luovuttanut raffinaatti.

KEKSINNÖN YHTEENVETO

30 Keksinnön tunnusomaiset piirteet käyvät esille oheisista patenttivaatimuksista.

4 116610

Keksinnön mukaisessa menetelmässä metallien hydrometallurgisen talteenoton yhteydessä tapahtuvasta neste-nesteuutosta tulevaa vesiliuosta käsitellään jälkiselkeyttimen tyyppisessä selkeytysaltaassa, jossa se saatetaan virtaamaan altaan syöttöpäästä sen loppupäätä kohti. Vesiliuos 5 saatetaan ainakin yhdessä kohdassa virtaamaan yli altaan leveyden ulottuvan, poikkipinta-alaltaan pienennetyn virtauskanava-alueen läpi. Virtauskanavat on sijoitettu keksinnön mukaisen pisarankokoojalaitteiston alaosaan laitteiston yläosan ollessa pääosin umpinainen. Pisarankokoojalaitteiston alueella vesiliuos saatetaan virtaamaan ίο virtauskanavien kautta, joiden poikkipinta-ala on 10-25% koko liuoskorkeuden poikkipinta-alasta.

Virtauskanavat on ryhmitelty olemaan päällekkäin ja suunnattu liuoksen virtaussuunnassa vinosti alaspäin. Virtauskanavien korkeus on luokkaa 2-6 15 mm, edullisesti 3-5 mm. Pääosa liuoksen virtauksesta on laminaarista, mutta virtauskanavan yläosaan on tarkoituksenmukaista muodostaa pyörteilyä, joka aikaansaa uuttoaineliuoksen pisaroiden törmäämistä toisiinsa ja siten suurempien pisaroiden muodostumista. Virtauskanavien pinnat on ; karhennettu ja/tai muulla tavoin muotoiltu pyörteilyn aikaansaamiseksi.

: 20 Muotoilu saa myös aikaan uuttoaineliuoksen pisaroiden liikkeen hidastumista . ja sitä kautta törmäämistä toisiinsa. Karhennuksen korkeus on luokkaa 0,3- : 1,0 mm ja/tai muotoilun korkeus luokkaa 2-3 mmm. Muodostuneet suuret ; ’ pisarat nousevat painovoiman vaikutuksesta vesiliuoksesta ylöspäin ja : yhtyvät selkeytysaltaan pinnalle muodostuneeseen uuttoaineliuos- 25 kerrokseen.

• * ·

Vesiliuoksesta jo erkautunut uuttoaineliuos ohjataan virtaamaan eteenpäin pisarankokoojalaitteiston yläosaan sijoitettujen ohjauskanavien kautta.

;[[[: Tällöin orgaaninen liuos ei uudelleen sekoitu vesiliuokseen. Ohjauskanavat 30 on sijoitettu päällekkäin ja suunnattu liuoksen virtaussuunnassa ylöspäin.

•: · : Ohjauskanavien määrä on 1/6-1/3 virtauskanavien määrästä.

5 116610

Virtauskanavien lisäksi selkeytysallas voidaan varustaa ainakin yhdellä virtausta pohjasta ylöspäin pystysuunnassa kääntävällä elimellä. Kääntöelimien määrä on edullisesti sama kuin pisarankokoojalaitteistojenkin. Kääntöelimen avulla vesiliuosvirtauksen suuntaa käännetään välillä 5 vaakasuorasta pystysuoraksi, joka auttaa orgaanisen liuoksen pisaroiden erottumista liuoksesta. Kääntöelimen avulla virtausta käännetään koko selkeytysaltaan leveydeltä.

Keksinnön mukainen metallien hydrometallurgisesta neste-nesteuutosta ίο tulevan vesiliuoksen selkeytykseen tarkoitettu laitteisto käsittää olennaisesti suorakaiteen muotoisen selkeytysaltaan, joka on muodostettu syöttö- ja peräpäädystä, sivureunoista ja pohjasta.

Selkeytysaltaaseen on virtauksen suunnassa katsottuna sijoitettu ainakin 15 yksi pisarankokoojalaitteisto. Pisarankokoojalaitteisto on järjestetty olemaan olennaisesti pystysuorassa asennossa ja se ulottuu altaan sivureunasta toiseen. Laitteisto muodostuu useammasta vierekkäisestä elementistä, jotka ulottuvat altaan pohjasta altaan nestepinnan yläpuolelle. Elementit ovat : pääosin umpinaisia, mutta niiden alaosa on varustettu pinnaltaan : 20 kavennetuilla ja/tai muotoilluilla, virtauksen suunnassa vinosti alaspäin : suunnatuilla virtauslevyillä. Lähes koko liuosvirtaus ohjataan kulkemaan : virtauslevyjen väliin muodostuvien virtauskanavien kautta. Virtauslevyt on : sijoitettu matkalle, joka vastaa 10-25% pisarankokoojalaitteiston ,: korkeudesta.

25 :* Erään keksinnön mukaisen suoritusmuodon mukaan virtauslevyjen muotoilu , on ympyrämäisten kohoumien muodostamista levyn pintaan. Ympyrämäisten kohoumien korkeus voi olla luokkaa 2 -3 mm. Edullisesti levyn yläpinta on . : varustettu kohoumilla ja alapinta kavennuksella, jolloin varsinaisen . ·. 30 virtauskanavan yläpinta on kavennettu ja alapinta varustettu kohoumilla.

; : Myös levyn molemmat pinnat voivat olla kavennetut. Karhennus on luokkaa 0,3-1 mm. Lisäksi koko levy voidaan muodostaa aaltoilevaksi.

6 116610

Pisarankokoojalaitteiston yläosaan on sijoitettu muutama ohjauslevy. Vesiliuoksen pinnalle eronnut ohut orgaanisen uuttoaineliuoksen kerros saatetaan virtaamaan laitteiston yläosaan sijoitettujen ohjauslevyjen kautta.

5 Ohjauslevyjen määrä 1/6-1/3 virtauslevyjen määrästä. Ohjauslevyt ovat muodoltaan virtauslevyjen kaltaisia.

Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan selkeytysallas varustetaan pisarankokoojalaitteiston jälkeen pohjasta ylöspäin suunnatulla umpinaisella ίο kääntöelimellä. Kääntöelin kääntää virtauskanava-alueelta tulevan liuosvirtauksen suuntaa vaakasuorasta lähes pystysuoraksi ja saa samalla aikaan pienten pisaroiden yhtymistä. Pystylevyjen korkeus on 30 - 50% koko liuoskorkeudesta altaassa.

15 Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan puhdistettava vesiliuos tuodaan selkeytysaltaan alaosaan syöttöputken kautta, josta se jaetaan altaaseen useamman, kohti altaan etunurkkaa suunnatun syöttöyhteen kautta. Syöttöputki muodostaa edullisesti osan väliseinästä, joka on sijoitettu altaan : ‘! : etuseinän ja ensimmäisen pisarankokoojalaitteiston välille.

: Ί : 20

Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan puhdistettu vesiliuos poistetaan altaan perästä useamman imuyhteen kautta, jotka on suunnattu imemään * liuos altaan peränurkasta. Imuyhteistä puhdas vesiliuos kootaan kokoojaputkeen ja johdetaan seuraavaan prosessivaiheeseen, joka on 25 esimerkiksi liuotus tai metallin talteenotto.

·.·* Keksinnön mukaisesti vesiliuoksen pinnalle kerääntynyt uuttoaineliuos poistetaan altaan peräosasta ylivuotona ja sen talteenotto määritellään olemaan suurempi kuin selkeytyksessä muodostunut uuttoaineliuoksen 30 kerros. Poistettavan pintaliuoksen määrä on edullisesti luokkaa 10- 50 %, : · | edullisesti 25-35% altaaseen syötetyn vesiliuoksen määrästä.

11661 O

7

Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan selkeytysaltaan pohja on muodostettu vinoksi syveten kohti perätilaa. Pohjan kaltevuus on edullisesti luokkaa 2- 8 astetta vaakatasoon nähden.

5 Neste-nesteuuttoprosesseissa käytetyn vesiliuoksen puhdistaminen ei rajoitu minkään tietyn metallin uuttoprosessiin. Edellä kuvattu menetelmä ja laitteisto soveltuu kuitenkin hyvin esimerkiksi silloin, kun talteenotettavana arvoaineena on kupari.

ίο KUVALUETTELO

Keksinnön mukaista laitteistoa kuvataan vielä oheisten kuvien avulla, joissa kuvassa 1 on eräs keksinnön mukainen uuttolaitosjärjestely päältäkat-sottuna, kuva 2 esittää erästä keksinnön mukaista selkeytysallasta pituussuuntaisena 15 poikkileikkauksena, kuvassa 3 on leikattu kolmiulotteinen kuvanto pisarankokoojalaitteiston virtauslevyistä, ja kuvat 4A ja 4B esittävät erään keksinnön mukaisen virtauslevyn ylä- ja alapintaa.

20

KEKSINNÖN YKSITYISKOHTAINEN SELITYS

Kuvassa 1 nähdään, miten keksinnön mukainen selkeytysallas on kytketty muuhun uuttoprosessiin. Kuvan uuttoprosessi sisältää uuttoaskeleet E1, E2 ja E3, orgaanisen liuoksen selkeytysaltaan LO, yhden pesuvaiheen W ja 25 takaisinuuttoaskeleen S. Tähän yhteyteen on kuvattu nyt kaksi vesiliuoksen !;* selkeytysallasta. Allas 1A on tarkoitettu vesiliuokselle, joka tulee takaisin- uuttoaskeleesta ja sisältää arvometallin. Allas 1B on tarkoitettu uutosta f: tulevalle raffinaatille, joka on luovuttanut arvometallinsa ja kiertää takaisin rikasteen tai malmin liuotukseen.

• ·. 30 : Kuvassa 2 nähdään yksityiskohtaisemmin eräs keksinnön mukainen selkeytysallas 1. Vesiliuos tuodaan altaan sisälle jakoputken 2 ja siinä

11661 O

8 olevien syöttöyhteiden 3 kautta syöttöpäädyn 4 ja pohjan 5 läheisyyteen. Altaan yläreunaa on kuvattu numerolla 6. Vesiliuos on edullista syöttää viistoon alas kohti etukulmaa. Syöttöputki on edullisesti osa syöttöpäätä jakavaa pystylevyä 7. Pystylevyn 7 vaakasuora yläreuna 8 on syvyydessä 30 5 - 50% altaan tehollisesta syvyydestä.

Uuttoaineliuospisaroiden koko saatetaan selkeytysaltaassa kasvamaan erityisesti sinne sijoitetun, ainakin yhden pisarankokoojalaitteiston 9 avulla. Kuvan 2 mukaisessa selkeytysaltaassa laitteistojen lukumäärä on kolme, ja ίο se voi vaihdella tarpeen mukaan välillä 1 - 5. Kukin laitteisto 9 ulottuu selkeytysaltaan sivureunalta toiselle ja käytännössä muodostuu useammasta vierekkäin sijoitetusta kasetista. Laitteiston pituus virtaussuunnassa on 0,1 -1 m, edullisesti 0,3-0,7 m. Laitteisto on keskiosastaan 10 umpinainen ja varsinainen pisarakokoa kasvattava virtauslevypaketti 11 on sijoitettu 15 laitteiston alaosaan. Kukin paketti muodostuu useammasta, päällekkäin sijoitetusta virtauslevystä, joiden väliin muodostuu virtauskanavia. Pisarankokoojalaitteisto muodostaa tiiviin virtaussulun altaaseen, siten että koko vesiliuosvirtaus tapahtuu virtauskanavien kautta. Virtauslevyt on sijoitettu toisistaan korkeussuunnassa etäisyydelle 2-6 mm. Virtauslevyt on ; 20 suunnattu virtaussuunnassa vinosti alaspäin kulmassa 10-45 astetta, : ‘ ,, edullisesti 15-30 astetta pohjaan 5 nähden.

Virtauskanavien ja virtauslevyjen lukumäärä on valittu siten, että virtaus : kanavissa on pääasiassa laminaarista. Kun vesiliuoksen viskositeetti on 25 esimerkiksi alueella 0,7-3 cP, virtausnopeus on edullista pitää alueella 0,05-0,20 m/s.

: Pisarankokoojalaitteisto ulottuu korkeussuunnassa selkeytysaltaan : nestepinnan 12 yläpuolelle. Laitteiston yläosaan, nestepinnan alapuolelle on 30 sijoitettu muutama ohjauslevy muodostamaan yhdyskanavapaketti 13, jonka kautta pintakerrokseen rikastunut uuttoaineliuos saatetaan siirtymään altaassa juoheasti eteenpäin. Yhdyskanavan muodostavat ohjauslevyt ovat 9 116610 periaatteeltaan samantyyppisiä kuin laitteiston alaosan virtauslevyt. Vhdyskanavan levyt on kuitenkin virtaussuunnassa katsottuna suunnattu vinosti ylöspäin kulmassa 5-25 astetta. Yhdyskanavan ohjauslevyjen lukumäärä on selvästi alempi kuin virtauslevyjen, jolloin niiden määrä on 1/6 5 - 1/3 virtauslevyjen määrästä. Orgaanisen liuoksen virtausnopeus yhdyskanavassa mitoitetaan olemaan olennaisesti sama kuin vesiliuoksen virtauskanavissa.

Virtauslevyjen samoin kuin ohjauslevyjenkin pinnat on karhennettu tai muulla ίο tavoin muotoiltu siten, että niiden pinnassa on korkeudeltaan luokkaa 0,3-1,0 mm olevaa karhennusta ja/tai 2-3 mm korkea muotoilu. Erityisesti virtauslevyn alapinta eli muodostuvan virtauskanavan yläpinta on edullista muotoilla siten, että se saa aikaan lievää sekoitusliikettä. Vaimeasti ylöspäin erottuvat orgaanisen liuoksen pisarat hidastavat kulkuaan muotoillun pinnan 15 vaikutuksesta ja tarttuvat osittain muotoiltuun, erityisesti kavennettuun pintaan. Pisarat törmäävät tällaisilla pinnoilla toisiinsa ja yhtyvät suuremmiksi pisaroiksi. Kun pisaroiden koko kasvaa, virtaus irrottaa pisarat ja virtauskanavista tullessaan ne ovat kasvaneet sen kokoisiksi, että ne . . nosteen vaikutuksesta nopeutuneesti nousevat kohti selkeytysaltaan pintaa.

. . 20 * i • , Selkeytysallas voidaan vielä varustaa pisarankokoojalaitteiston jälkeen » : : sijoitetulla kääntöelimellä 14. Elimet ulottuvat altaan sivuseinästä toiseen ja • ovat umpinaisia. Ne on sijoitettu pisarankokoojalaitteistoihin nähden siten, : : että ne ovat hieman lähempänä virtaussuunnassa katsottuna edellistä 25 kokoojaa kuin seuraavaa. Kääntöelimen yläreuna ulottuu pohjasta katsottuna korkeudelle, joka on korkeintaan puolet altaan nestekorkeudesta. •,,,: Kääntöelimien määrä on edullisesti sama kuin pisarankokoojalaitteistojenkin.

Pisarankokoojalaitteistot on ryhmitelty selkeytysaltaaseen siten, että 30 syöttötilan osuus ennen ensimmäistä laitteistoa on 15-25 % altaan . ; pituudesta ja viimeisen laitteiston jälkeinen peräthän osuus 25-40%.

Viimeisen pisarankokoojalaitteiston ja selkeytysaltaan peräseinän 15 väliin 10 116610 jää tila, joka on 2-4 kertaa pitempi kuin laitteistojen välinen tila altaassa. Viimeisen kokoojalaitteiston ja kääntöelimen jälkeen vesiliuoksessa olevat uuttoaineliuoksen jäännöspisarat ovat kasvaneet siinä määrin, että lähes kaikki nousevat pintaan viimeistään selkeytysaltaan perätilassa, joka on 5 kooltaan 25-40% koko altaan pituudesta. Orgaanista uuttoaineliuosta sisältävä pintakerros virtaa yli koko altaan ulottuvaan poistokouruun 16 olennaisesti vaakasuoran ylivuotoreunan 17 yli. Kourusta liuos poistetaan yhteen 18 kautta ja johdetaan johonkin sopivaan mikseriin.

ίο Puhdasta vesiliuosta sisältävä pohjakerros imetään pohjan ja peräseinän läheltä useamman imuyhteen 19 kautta. Imuyhteet on suunnattu kohti altaan pohjaa ja peräpäätyä. Imuyhteistä vesiliuos johdetaan edelleen yhden tai useamman kokoojaputken 20 kautta siirrettäväksi seuraavaan vaiheeseen. Kun käytössä on yksi kokoojaputki, se ulottuu koko altaan perätilan poikki. 15 Erään suoritusmuodon mukaan käytetään kahta kokoojaputkea, jotka kumpikin ulottuvat omalle osalleen altaan perätilaa. On kuitenkin myös edullista, että vesiliuos otetaan talteen kaikki samalta puolelta allasta, jolloin toinen kokoojaputki ulottuu koko altaan leveydelle, vaikka sen imualue onkin vain osalla allasta.

' ’. 20 * » Y ,, Kun orgaanisen liuoksen poistokouruun kerätään enemmän liuosta kuin mitä t pelkkä pinnalle kerääntynyt uuttoaineliuoksen kerros edellyttää, pienennetään samalla vesiliuokseen jääneiden uuttoaineliuospisaroiden : määrää. Kun pohjasta otettavan liuoksen määrää pienennetään 25 selkeytysaltaan syöttöliuosmäärään nähden, voidaan kasvattaa pintakerroksen osuutta, sillä se vastaa syötetyn liuoksen ja poistetun vesiliuoksen erotusta.

Kuten kuvasta 2 nähdään, selkeytysaltaan pohja 5 voidaan muodostaa ’ . 30 vinosti kohti perätilaa syveneväksi. Pohjan kaltevuus voi olla luokkaa 2-8 . : astetta vaakatasoon nähden.

116610

II

Kuvassa 3 nähdään pisarankokoojalaitteiston 9 virtauslevyistä 21 muodostettu virtauslevypaketti 11 osittain leikattuna kolmiulotteisena kuvantona.

5 Kuvissa 4A ja 4B nähdään erään pisarankokoojalaitteiston virtauslevyn ylä-ja alapinta. Kuvassa 4A on virtauslevyn 21 pintaan muodostettu säännöllisin välein kohoumia 22, jotka poikkeuttavat virtausta, ja auttavat pienien pisaroiden liittymistä toisiinsa. Kuvan kohoumat ovat ympyrämäisiä, jotka aikaansaavat juoheaa virtausta. Kohoumat kattavat edullisesti 10-50% levyn ίο pinnasta. Erään suoritusmuodon mukaan levyn pinta on vielä lievästi aaltoileva, joka aikaansaa pystysuuntaisia suunnanmuutoksia eteneville virtauksille. Kuvassa 4B nähdään erään virtauslevyn karhennettu pinta, jonka edullisia vaikutuksia on edellä kuvattu.

15 Keksintöä ei rajoiteta pelkästään edellä esitettyjä suoritusmuotoja koskevaksi vaan niiden muunnokset ja yhdistelmät ovat mahdollisia patenttivaatimusten sisältämän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

•

Claims

11661 O

1. Menetelmä metallien hydrometallurgisen talteenoton yhteydessä tapahtuvasta neste-nesteuutosta tulevan vesiliuoksen fysikaaliseksi s puhdistamiseksi orgaanisen uuttoaineliuoksen pisaroista selkeytys altaassa (1), tunnettu siitä, että pienten uuttoaineliuospisaroiden yhdistämiseksi toisiinsa vesiliuos saatetaan ainakin yhdessä kohdassa virtaamaan altaan reunasta toiseen ulottuvan, poikkipinta-alaltaan pienennetyn virtauskanava-alueen (11) läpi, ίο joka on sijoitettu altaan ala-osaan ja erottunut uuttoaineliuos saatetaan virtaamaan altaan yläosan ohjauskanavien (13) kautta.

2. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att strömningskanal-omrädets (11) tväryta utgör 10-25 % av hela .··. lösningsniväns tväryta. 25 * 3. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att strömnings- * ; kanalomrädet (11) bestär av flera ovanpä varandra belägna ' strömningskanaler med en höjd av klassen 2 - 6 mm, företrädesvis 3 • , - 5 mm och kanalernas ytor är uppruggade och/eller formade för att 30 astadkomma virvelbildning. 116610

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että virtauskanava-alueen (11) poikkipinta-ala on 10-25% koko 15 liuoskorkeuden poikkipinta-alasta.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että virtauskanava-alue (11) muodostuu useasta päällekkäisestä virtauskanavasta, joiden korkeus on luokkaa 2-6 mm, edullisesti 3-5 20 mm ja kanavien pinnat on karhennettu ja/tai muotoiltu pyörteilyn aikaansaamiseksi.

4. Förfarande enligt patentkrav 3, kännetecknat av att uppruggningens höjd är av klassen 0,3-1 mm och formningens höjd av klassen 2-3 mm.

5 5. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att strömnings- kanalomrädet (11) har bildats med hjälp av en huvudsakligen sluten droppsamlarapparatur (9) som anordnats pä tvären mot bassängen och i vars övre del har bildats styrkanaler (13) av typen strömningskanaler (11) avsedda för strömmen av separerad ίο extraktionsmedellösning.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että karhennuksen korkeus on luokkaa 0,3-1 mm ja muotoilun korkeus 25 luokkaa 2-3 mm. • ♦ t .···. 5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että virtauskanava-alue (11) on muodostettu altaan poikki sijoitetun, pääosin umpinaisen pisarankokoojalaitteiston (9) avulla, jonka 30 yläosaan on muodostettu virtauskanavien tyyppiset ohjauskanavat (13) erottuneen uuttoaineliuoksen virtausta varten. 116610

6. Förfarande enligt patentkrav 5, kännetecknat av att antalet styrkanaler är 1/6 -1/3 av antalet strömningskanaler. is 7. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att antalet strömningskanalomräden (11) och styrkanaler (13) i klarnings-bassängen är 1-5.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ohjauskanavien määrä on 1/6-1/3 virtauskanavien määrästä.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 5 virtauskanava-alueiden (11) ja ohjauskanavien (13) määrä selkeytysaltaassa on 1-5.

8. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att klarnings- 20 bassängen (1) är försedd med ätminstone ett organ (14) som omkastar vattenlösningsströmmen i vertikalriktningen uppät frän k * bottnen och som i strömningsriktningen sett, placerats bakom >, strömningskanalomrädet (11). » · » . 1 25 9. Förfarande enligt patentkrav 8, kännetecknat av att antalet • . . vattenlösningsströmmen omkastande organ (14) är lika med antalet droppsamlarapparaturer (9). , 10. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att vattenlösningen 30 tillförs klarningsbassängens främre ända (4) snett nedat i flera delströmmar. 116610

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että selkeytysallas (1) on varustettu ainakin yhdellä vesiliuosvirtausta io pohjasta ylöspäin pystysuunnassa kääntävällä elimellä (14), joka on virtaussuunnassa katsottuna sijoitettu virtauskanava-alueen (11) taakse.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 15 vesiliuosvirtausta kääntävien elimien (14) määrä on sama kuin pisarankokoojalaitteistojen (9) määrä.

10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vesiliuos syötetään selkeytysaltaan etupäähän (4) vinosti alaspäin 20 useana osavirtauksena.

11. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att vattenlösningen utmatas frän klarningsbassängens bakre ända (15) genom att suga den i flera delströmmar snett uppat frän bottendelen. 5

12. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att den separerade extraktionsmedellösningen utmatas frän klarningsbassängens bakre ända (15) över överströmningsbrädden in i en utmatningsränna (16) som sträcker sig över bassängens hela bredd och mängden utmatad lösning utgör 10-50 % av mängden i bassängen inmatad lösning. 10 13.Klarningsanläggning för att rena en vattenlösning, som kommer frän vätske-vätske-extraktion i samband med hydrometallurgisk utvinning av metaller, frän droppar av extraktionsmedellösningen, vilken anläggning omfattaren väsentligen rektangulär klarningsbassäng (1) 15 bestäende av inmatnings- och bakre gavlar (4,15), sidokanter och en botten (5) samt ätminstone ett tillförsel- och utloppsrör (2,20) för vattenlösning, kännetecknad av att i klarningsbassängen anordnats ätminstone en droppsamlarapparatur (9), som sträcker sig frän bassängens ena sidokant tili den andra och frän bassängens botten 20 ovanför vätskeytan och är sluten i sitt mittparti, varvid i anläggningens nedre del har för vattenlösningsströmmen bildats ett , ·. strömningsskivpaket (11) bestäende av flera ovanpä varandra 1 · anordnade strömningsskivor (21) med uppruggade och/eller .' ·. formade ytor och i droppsamlarapparaturens övre del har med hjälp 25 av styrskivor bildats ett förbindelsekanalpaket (13) för strömmen av extraktionsmedellösning. ’ , 14.Anläggning enligt patentkrav 13, kännetecknad av att strömningsskivorna (21) har riktats snett nedat i 30 strömningsriktningen i en vinkel av 10 - 45° i förhällande tili bottnen. 116610 15.Anläggning enligt patentkrav 13, kännetecknad av att strömnings-och styrskivornas avständ frän varandra är 2-6 mm, företrädesvis 3-5 mm. 5 16.Anläggning enligt patentkrav 13, kännetecknad av att styrskivorna har riktats i strömningsriktningen sett snett uppät i en vinkel av 5 -25°.

11. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vesiliuos poistetaan selkeytysaltaan peräpäästä (15) imemällä se , · -, useana osavirtauksena pohjaosasta vinosti ylöspäin. 25 : .·. 12. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että erottunut uuttoaineliuos poistetaan selkeytysaltaan peräpäästä (15) ylivuotoreunan yli koko altaan leveyden ulottuvaan poistokouruun , (16) ja poistettavan liuoksen määrä on 10-50 % altaaseen ’ 30 syötetyn liuoksen määrästä. t 11661 O

13. Selkeytyslaitteisto metallien hydrometallurgisen talteenoton yhteydessä tapahtuvasta neste-nesteuutosta tulevan vesiliuoksen puhdistamiseksi uuttoaineliuoksen pisaroista, ja joka laitteisto käsittää olennaisesti suorakaiteen muotoisen selkeytysaltaan (1), 5 joka on muodostettu syöttö-ja peräpäädystä (4,15), sivureunoista ja pohjasta (5) sekä ainakin yhdestä vesiliuoksen syöttö- ja poistoyhteestä (2,20), tunnettu siitä, että selkeytysaltaaseen on sijoitettu ainakin yksi, altaan sivureunasta toiseen ja altaan pohjasta nestepinnan yläpuolelle ulottuva pisarankokoojalaitteisto (9), joka ίο on keskiosastaan umpinainen, jolloin laitteiston alaosaan on muodostettu useammasta päällekkäin sijoitetusta, pinnaltaan karhennetusta ja/tai muotoillusta virtauslevystä (21) muodostettu virtauslevypaketti (11) vesiliuosvirtausta varten ja pisarankokooja-laitteiston yläosaan on muodostettu ohjauslevyjen avulla 15 yhdyskanavapaketti (13) uuttoaineliuoksen virtausta varten.

14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että virtauslevyt (21) on suunnattu virtaussuunnassa vinosti alaspäin kulmassa 10-45 astetta pohjaan nähden. 20

15. Patenttivaatimuksen 13 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että virtaus- ja ohjauslevyjen etäisyys toisistaan on 2-6 mm, edullisesti ; 3-5 mm. t · * ·

16. Patenttivaatimuksen 13 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että : ohjauslevyt on suunnattu virtaussuunnassa katsottuna vinosti • * · ! | ylöspäin kulmassa 5-25 astetta.

17. Anläggning enligt patentkrav 13, kännetecknad av att strömnings- 10 och styrskivorna är uppruggade och/eller pa annat sätt formade, varvid uppruggningens höjd är av klassen 0,3-1 mm och/eller formningens höjd av klassen 2-3 mm.

17. Patenttivaatimuksen 13 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että 30 virtaus-ja ohjauslevyt on karhennettu ja/tai muulla tavoin muotoiltu, jolloin karhennuksen korkeus on luokkaa 0,3-1 mm ja/tai muotoilun • ‘ korkeus luokkaa 2-3 mm. 116610

18. Anläggning enligt patentkrav 13, kännetecknad av att strömnings- 15 och styrskivornas ytor har formats vagiga.

18. Patenttivaatimuksen 13 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että virtaus-ja ohjauslevyjen pinnat on muodostettu aaltoileviksi.

19. Anläggning enligt patentkrav 17, kännetecknad av att cirkelformade upphöjningar (22) bildats pa strömnings- och styrskivornas övre yta och den nedre ytan är uppruggad. 20

19. Patenttivaatimuksen 17 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että virtaus- ja ohjauslevyjen yläpintaan on muodostettu ympyrämäisiä kohoumia (22) ja alapinta on karhennettu.

20. Anläggning enligt patentkrav 13, kännetecknad av att antalet »· ’ . .φ styrskivor är 1/6 -1/3 av antalet strömningsskivor. t · ,···, 21.Anläggning enligt patentkrav 13, kännetecknad av att antalet • * t 25 droppsamlarapparaturer i klarningsbassängen är 1 - 5. ·. 22. Anläggning enligt patentkrav 13, kännetecknad av att klarningsbassängen är försedd med atminstone ett frän bottnen väsentligen vinkelrätt uppstigande, slutet omkastarorgan (14) som ‘ 30 anbragts i strömningsriktningen sett bakom droppsamlarapparaturen, sträcker sig frän bassängens ena 116610 sidovägg till den andra och vars höjd är högst hälften av vätskans höjd i bassängen.

20. Patenttivaatimuksen 13 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että ίο ohjauslevyjen määrä on 1/6-1/3 virtauslevyjen määrästä.

21. Patenttivaatimuksen 13 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että pisarankokoojalaitteistojen määrä selkeytysaltaassa on 1 - 5. i5

22. Patenttivaatimuksen 13 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että selkeytysallas on varustettu ainakin yhdellä, pohjasta olennaisesti kohtisuoraan nousevalla, umpinaisella kääntöelimellä (14), joka on sijoitettu virtaussuunnassa katsottuna pisarankokoojalaitteiston taakse, ulottuu altaan sivuseinästä toiseen ja jonka korkeus on 20 korkeintaan puolet altaan nestekorkeudesta.

23. Anläggning enligt patentkrav 13, kännetecknad av att 5 klarningsbassängens inmatningsända (4) är försedd med ett fördelningsrör (2) för vattenlösning och flera därifrän snett nedat riktade inmatningsstutsar (3).

23. Patenttivaatimuksen 13 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että selkeytysaltaan syöttöpää (4) on varustettu vesiliuoksen jakoputkella (2) ja siitä vinosti alaspäin suunnatulla, usealla 25 syöttöyhteellä (3).

24. Anläggning enligt patentkrav 23, kännetecknad av att tillförselröret ίο bildar en del av en vertikal skiva (7) som uppdelar inmatningsändan och vars höjd utgör 30-50 % av bassängens effektiva djup.

24. Patenttivaatimuksen 23 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että syöttöputki muodostaa osan syöttöpäätä jakavaa pystylevyä (7), jonka korkeus on 30-50% altaan tehollisesta syvyydestä. 30

25. Anläggning enligt patentkrav 13, kännetecknad av att klarningsbassängens bakre ända (15) är försedd med flera snett 15 nedät riktade, med ett samlarrör (20) förbundna sugstutsar (19) för renad vattenlösning.

25. Patenttivaatimuksen 13 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että selkeytysaltaan peräpää (15) on varustettu vinosti alaspäin 11661 O suunnatuilla, useilla puhdistetun vesiliuoksen imuyhteillä (19), jotka on yhdistetty kokoojaputkeen (20).

26. Patenttivaatimuksen 13 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että 5 selkeytysaltaan peräpää on varustettu yli koko altaan ulottuvalla uuttoaineliuoksen poistokourulla (16). ίο 1. Förfarande för fysikalisk rening av en vattenlösning, som kommer frän vätske-vätske-extraktion i samband med hydrometallurgisk utvinning av metaller, frän droppar av en organisk extraktionsmedellösning i en klarningsbassäng (1), kännetecknat av att för att förena smä droppar av extraktionsmedellösningen med 15 varandra vattenlösningen bringas att pä ätminstone ett ställe strömma genom ett strömningskanalomräde (11) med minskad tväryta som sträcker sig frän bassängens ena kant tili den andra och har placerats i bassängens nedre del och den separerade extraktionsmedellösningen bringas att strömma genom styrkanaler 20 (13) i bassängens övre del. * »*

26. Anläggning enligt patentkrav 13, kännetecknad av att klarningsbassängens bakre ända är försedd med en 20 utmatningsränna (16) för extraktionsmedellösning som sträcker sig över hela bassängen. 25