KR20150124506A - Solvent extraction facilities - Google Patents

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KR20150124506A
KR20150124506A KR1020140050722A KR20140050722A KR20150124506A KR 20150124506 A KR20150124506 A KR 20150124506A KR 1020140050722 A KR1020140050722 A KR 1020140050722A KR 20140050722 A KR20140050722 A KR 20140050722A KR 20150124506 A KR20150124506 A KR 20150124506A
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이창규
이고기
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재단법인 포항산업과학연구원
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Abstract

Provided is a solvent extracting device. According to the present invention, the solvent extracting device, which extracts solvent in multiple stages using aqueous leachate and an organic extractant and using a difference in extraction rates between rare-earth elements, comprises: multiple mixing and settling basins including a mixing part for sucking and mixing the organic phase and the aqueous phase and a settling part for vertically separating the organic phase and the aqueous phase, which have been mixed in the mixing part, using a difference in specific gravity between the organic phase and the aqueous phase, and arranged in multiple stages; and an additional extractant input device for inputting an additional extractant into each of the mixing and settling basins to be able to control the input amount of the organic phase to be inputted into each of the mixing and settling basins in a solvent extracting process.

Description

용매 추출 장치{SOLVENT EXTRACTION FACILITIES}SOLVENT EXTRACTION FACILITIES

본 발명은 용매 추출을 위한 용매 추출 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 용매 추출 공정에서 제어 할 수 있는 여러 인자 중, 유기상 및 pH 조절제의 투입양을 각각의 혼합침강조에서 제어하도록 하여 추출율을 제어할 수 있는 용매 추출 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a solvent extraction apparatus for solvent extraction, and more particularly, to an apparatus and a method for controlling the extraction rate by controlling the amount of organic phase and pH adjusting agent to be controlled in each mixed precipitate among various factors that can be controlled in the solvent extraction process To a solvent extraction apparatus capable of performing the above-described process.

일반적으로, 채광된 희토류 광석은 선광 과정을 거쳐 농축된 정광으로 만들어지고 각종 전처리 과정을 거쳐 침출액 형태로 변환시킨 뒤 희토 각각의 원소를 정제하기 위해 통상 유기용매 추출제를 사용하는 용매 추출 공정(Solvent extraction)을 사용한다. In general, mined rare earth ores are made into concentrated concentrates through the optical circulation process, and after various pretreatment processes, they are converted into the form of the leachate. In order to purify each rare earth element, a solvent extraction process extraction.

그리고, 용매 추출 공정은 크게 비누화(Saponification), 추출(Extraction), 세정(Scrubbing), 탈거(Stripping) 공정으로 구성되며, 또한, 용매 추출 공정에는 대표적으로 연속 다단 혼합침강조(Multi-stage mixer-settler) 설비가 사용된다.The solvent extraction process includes saponification, extraction, scrubbing, and stripping. In the solvent extraction process, a continuous multi-stage mixer- settler facility is used.

이러한 용매 추출 공정은 침출액과 공정에 맞는 추출제를 이용하여 각각의 희토 원소의 추출율 차이를 이용하여 다단으로 추출하는 정제 공정이다. This solvent extraction process is a purification process that extracts in multi-stages by using difference of extraction ratio of each rare earth element using an extractant and an extractant suitable for the process.

종래의 용매 추출 공정에서는 추출부의 추출제(유기상)와 추출하고자 하는 침출액(수상)의 투입비를 일정하게 하여 향류(Counter-Current) 방식으로 추출하게 된다. 이러한 방법은 유기상 내의 희토류 농도와 수상 내의 희토류 농도가 평형에 도달하는 반응으로 실제 조업에서 제어하는 변수가 유기상의 농도, 투입비, 수상의 농도, 투입비, 투입되는 수상의 pH값 정도로 제한적이며, 각 추출단에서의 추출율을 제어할 수 있는 방안이 없었다.In the conventional solvent extraction process, the extraction ratio (organic phase) of the extraction section and the injection ratio of the leach solution to be extracted (water phase) are constant, and the extraction is performed by a counter-current method. This method is a reaction in which the rare earth concentration in the organic phase and the rare earth concentration in the water phase reach equilibrium, and the parameters to be controlled in the actual operation are limited to the concentration of the organic phase, the input ratio, the concentration of the water phase, There was no way to control the extraction rate at the stage.

또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 유기상과 수상은 향류로 흐르게 되는데, 교반과 분리가 일어나는 하나의 설비를 통상 단이라 부른다. 단에서는 유기상(Organic phase)과 수상(Aqueous phase)을 혼합시키는 혼합부(Mixing zone)와 유기상과 수상의 비중 차이에 의해 분리되는 침강부(Settling zone)로 구분되어 있어 통상적으로 이를 혼합침강조(Mixer-Settler)라 부른다. 도 2 및 도 3은 일반적인 혼합침강조로 유기상과 수상을 혼합하여 분리하여 각각 배출하는 원리를 설명하고 있다.Further, as shown in Fig. 1, the organic phase and the water phase flow countercurrently. One facility in which stirring and separation occur is called a stage. In the stage, the mixing zone for mixing the organic phase and the aqueous phase and the settling zone for separating the organic phase and the aqueous phase are separated. Mixer-Settler). FIGS. 2 and 3 illustrate the principle of mixing and separating an organic phase and an aqueous phase by common mixed sedimentation and discharging the mixture, respectively.

일반적으로는 침강부(Settling Zone)의 아래쪽에는 비중이 높은 수상이 위치하게 되는데, 이는 침강부의 위쪽에 위치한 유기상이 누르는 정수압을 이용해 배출한다. 배출된 수상과 유기상은 다음 단계로 각각 다른 방향으로 이송되는데, 이송되는 동력원은 교반기(Agitator)(임펠러(Impeller))의 구조를 이용하여 흡입(Suction)하여 교반하는 형태로 이루어진다(도 2 및 도 3 참조).Generally, a high-pore water phase is located below the settling zone, which is discharged using the hydrostatic pressure that the organic phase located above the settling portion presses. The discharged water phase and the organic phase are transported in different directions to the next stage. The power source to be transported is sucked and agitated using the structure of an agitator (impeller) 3).

이전에 기술된 바와 같이 용매 추출 공정은 수상과 유기상의 혼합을 통해 수상의 희토 원소를 유기상으로 추출하는 것을 기본으로 하는 공정이다. 추출율은 투입되는 추출제의 농도와 투입양, 그리고 pH 등의 인자에 의해 많은 영향을 받는다. 도 1과 같이 통상적인 공정에서는 추출부의 유기상 투입부에서의 유기상(추출제) 농도, 투입양이 이미 결정되어 있으며, 또 다른 인자인 수상(침출액)의 pH는 도 1의 수상 투입부에 결정되어, 투입된 유기상과 수상이 배출될 때까지 기다려야 하며, 공정 중간에 공정 변수의 인위적인 제어를 할 수가 없다. As described previously, the solvent extraction process is a process based on extracting a rare earth element of an aqueous phase into an organic phase through mixing of an aqueous phase and an organic phase. The extraction rate is greatly influenced by factors such as the concentration of the extractant, the input amount, and pH. 1, the concentration and the amount of the organic phase (extractant) in the organic phase input portion of the extraction portion have already been determined, and the pH of the aqueous phase (leachate) as another factor is determined in the water phase input portion of FIG. 1 , It is necessary to wait until the discharged organic phase and water phase are discharged, and it is not possible to artificially control the process variables in the middle of the process.

따라서, 용매 추출 공정에서 제어 할 수 있는 여러 인자 중, 유기상 및 pH 조절제의 투입양을 각각의 혼합침강조에서 제어하도록 하여 추출율을 제어할 수 있는 방안이 절실히 요구되고 있다.
Therefore, among various factors that can be controlled in the solvent extraction process, there is a desperate need to control the extraction rate by controlling the amounts of the organic phase and the pH adjusting agent to be controlled by the respective mixed sedimentation accelerators.

본 발명은 용매 추출 공정에서 제어 할 수 있는 여러 인자 중, 유기상 및 pH 조절제의 투입양을 각각의 혼합침강조에서 제어하도록 하여 추출율을 제어할 수 있는 용매 추출 장치를 제공하고자 한다.The present invention is to provide a solvent extraction apparatus capable of controlling the extraction rate by controlling the amount of the organic phase and the pH adjusting agent to be controlled in the respective mixed sedimentation enhancers among the various factors that can be controlled in the solvent extraction process.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 침출액(수상)과 추출제(유기상)를 이용하여 각각의 희토 원소의 추출율의 차이를 이용하여 다단으로 추출하는 용매 추출 장치에 있어서,According to an embodiment of the present invention, there is provided a solvent extraction apparatus for extracting in multi-stages using difference in extraction rates of rare earth elements using an extract liquid (water phase) and an extractant (organic phase)

유기상과 수상을 흡입하여 혼합시키는 혼합부, 유기상과 수상의 비중 차이에 의해 상기 혼합부에서 혼합된 유기상과 수상을 상하로 분리시키는 침강부를 포함하고, 다단으로 배치되는 복수개의 혼합침강조, 및A mixed portion for sucking and mixing the organic phase and water phase, and a sediment portion for vertically separating the organic phase and the water phase mixed in the mixing portion due to the difference in specific gravity between the organic phase and the aqueous phase,

용매 추출 공정에서 각각의 혼합침강조에 투입되는 유기상의 투입양을 제어할 수 있도록 각각의 혼합침강조에 추가 추출제를 투입하기 위한 추가 추출제 투입장치를 포함하는 용매 추출 장치가 제공될 수 있다.A solvent extraction apparatus may be provided that includes an additional extractor input device for inputting an additional extractant into each mixed sedimentation column so as to control the amount of the organic phase input into each mixed sedimentation column in the solvent extraction process .

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 침출액(수상)과 추출제(유기상)를 이용하여 각각의 희토 원소의 추출율의 차이를 이용하여 다단으로 추출하는 용매 추출 장치에 있어서,Further, according to another embodiment of the present invention, there is provided a solvent extraction apparatus for extracting in multi-stages using difference in extraction rates of rare earth elements using an extract liquid (water phase) and an extracting agent (organic phase)

유기상과 수상을 흡입하여 혼합시키는 혼합부, 유기상과 수상의 비중 차이에 의해 상기 혼합부에서 혼합된 유기상과 수상을 상하로 분리시키는 침강부를 포함하고, 다단으로 배치되는 복수개의 혼합침강조, 및A mixed portion for sucking and mixing the organic phase and water phase, and a sediment portion for vertically separating the organic phase and the water phase mixed in the mixing portion due to the difference in specific gravity between the organic phase and the aqueous phase,

용매 추출 공정에서 각각의 혼합침강조의 수상의 PH를 조절할 수 있도록 각각의 혼합침강조에 PH 조절제 조절제를 투입하기 위한 PH 조절제 투입장치를 포함하는 용매 추출 장치가 제공될 수 있다.A solvent extraction apparatus may be provided that includes a pH adjusting agent injecting apparatus for injecting a pH adjusting agent adjusting agent into each mixed sedimentation so that the pH of the water phase of each mixed precipitating emphasis can be controlled in the solvent extraction step.

또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 침출액(수상)과 추출제(유기상)를 이용하여 각각의 희토 원소의 추출율의 차이를 이용하여 다단으로 추출하는 용매 추출 장치에 있어서,According to still another embodiment of the present invention, there is provided a solvent extraction apparatus for extracting in multi-stages using difference in extraction rates of rare earth elements using an extract (aqueous phase) and an extractant (organic phase)

유기상과 수상을 흡입하여 혼합시키는 혼합부, 유기상과 수상의 비중 차이에 의해 상기 혼합부에서 혼합된 유기상과 수상을 상하로 분리시키는 침강부를 포함하고, 다단으로 배치되는 복수개의 혼합침강조,A mixing section for sucking and mixing the organic phase and the water phase, and a sedimentation section for separating the organic phase and the water phase mixed up in the mixing section by the difference in specific gravity between the organic phase and the water phase,

용매 추출 공정에서 각각의 혼합침강조에 투입되는 유기상의 투입양을 제어할 수 있도록 각각의 혼합침강조에 추가 추출제를 투입하기 위한 추가 추출제 투입장치,An additional extractor feeder for adding additional extractant to each mixed sedimentation so as to control the amount of the organic phase to be added to each mixed sedimentation during the solvent extraction process,

용매 추출 공정에서 각각의 혼합침강조의 수상의 PH를 조절할 수 있도록 각각의 혼합침강조에 PH 조절제를 투입하기 위한 PH 조절제 투입장치를 포함하는 용매 추출 장치가 제공될 수 있다.A solvent extraction apparatus may be provided that includes a pH adjuster injector for injecting a pH adjuster into each mixed sedimentation so that the pH of the water phase of each mixed sedimentation enhancement can be controlled in the solvent extraction step.

상기 추가 추출제 투입 장치는 상기 혼합침강조에 추가 추출제를 공급하기 위한 추가 추출제 공급배관,Said additional extractant dosing device further comprises an additional extractant feed line for feeding additional extractant to said mixed sedimentation concentrate,

그 하단부에 추가 추출제가 유입되기 위한 제1 유입구가 형성되고, 상기 추가 추출제를 상기 혼합침강조의 혼합부에 투입하기 위한 추가 추출제 투입부, 및A further inlet for introducing the additional extractant is formed at the lower end thereof, an additional extractor inlet for injecting the additional extractant into the mixing portion of the mixed sedimentation stress, and

상기 추가 추출제 공급배관과 상기 추가 추출제 투입부를 연결시켜 주기 위한 제1 연결관을 포함할 수 있다.And a first connector for connecting the additional extractant feed pipe and the additional extractant feeder.

상기 추가 추출제 투입부의 제1 유입구와 상기 혼합부를 연결시켜 주고, 상기 제1 유입구로부터 유입된 추가 추출제를 상기 혼합부에 투입하기 위한 추가 추출제 투입관을 포함할 수 있다.And an additional extraction agent inlet pipe for connecting the first inlet of the additional extraction agent inlet to the mixing section and for introducing the additional extraction agent introduced from the first inlet into the mixing section.

상기 제1 연결관에는 상기 추가 추출제 공급배관으로부터 상기 추가 추출제 투입부로 투입되는 추가 추출제의 투입유량을 조절하기 위한 추가 추출제 조절밸브가 설치될 수 있다.The first connection pipe may be provided with an additional extractant control valve for regulating the flow rate of the additional extractant introduced from the additional extractor feed pipe into the additional extractor feeder.

상기 혼합부의 내부에는 바닥에 형성된 유입구를 통해 유기상과 수상을 흡입하고 상기 혼합부로 유입된 유기상을 교반하여 고르게 혼합하기 위한 임펠러가 구비될 수 있다.An impeller for sucking the organic phase and the water phase through an inlet formed at the bottom of the mixing unit and mixing the organic phase introduced into the mixing unit and mixing them uniformly may be provided.

상기 추가 추출제 투입부로부터 상기 추가 추출제 투입관으로 투입된 추가 추출제는 상기 혼합부의 임펠러의 흡입력에 의하여 상기 혼합부로 유입될 수 있다.The additional extractant injected from the additional extractant input portion into the additional extractor input pipe may be introduced into the mixing portion by the suction force of the impeller of the mixing portion.

또한, 상기 PH 조절제 투입 장치는 상기 혼합침강조에 PH 조절제를 공급하기 위한 PH 조절제 공급배관,In addition, the PH adjusting agent introducing device may include a PH adjusting agent supplying pipe for supplying the PH adjusting agent to the mixed sedimentation enhancer,

그 하단부에 PH 조절제가 유입되기 위한 제2 유입구가 형성되고, 상기 PH 조절제를 상기 혼합침강조의 혼합부에 투입하기 위한 PH 조절제 투입부, A second inlet for introducing a pH adjusting agent into the lower end thereof, a pH adjusting agent inlet for injecting the pH adjusting agent into the mixed portion of the mixed sedimentation stress,

상기 PH 조절제 공급배관과 상기 PH 조절제 투입부를 연결시켜 주기 위한 제2 연결관을 포함할 수 있다.And a second connection pipe for connecting the PH control agent supply pipe and the PH control agent introduction unit.

상기 PH 조절제 투입부의 제2 유입구와 상기 혼합부를 연결시켜 주고, 상기 제2 유입구로부터 유입된 PH 조절제를 상기 혼합부에 투입하기 위한 PH 조절제 투입관을 포함할 수 있다.And a pH adjusting agent inlet pipe for connecting the second inlet of the PH adjusting agent inlet to the mixing section and for introducing the PH adjusting agent introduced from the second inlet into the mixing section.

상기 제2 연결관에는 상기 PH 조절제 공급배관으로부터 상기 PH 조절제 투입부로 투입되는 PH 조절제의 투입유량을 조절하기 위한 PH 조절제 조절밸브가 설치될 수 있다.The second connection pipe may be provided with a pH adjusting agent control valve for adjusting a flow rate of the pH adjusting agent supplied from the PH adjusting agent supplying pipe to the PH adjusting agent introducing unit.

상기 혼합부의 내부에는 바닥에 형성된 유입구를 통해 유기상과 수상을 흡입하고 상기 혼합부로 유입된 유기상을 교반하여 고르게 혼합하기 위한 임펠러가 구비될 수 있다.An impeller for sucking the organic phase and the water phase through an inlet formed at the bottom of the mixing unit and mixing the organic phase introduced into the mixing unit and mixing them uniformly may be provided.

상기 PH 조절제 투입부로부터 상기 PH 조절제 투입관으로 투입된 PH 조절제는 상기 혼합부의 임펠러의 흡입력에 의하여 상기 혼합부로 유입될 수 있다.
The pH adjusting agent injected into the PH adjusting agent inlet pipe from the PH adjusting agent injecting section may be introduced into the mixing section by the suction force of the impeller of the mixing section.

본 실시예에 따르면, 용매 추출 공정에서 제어 할 수 있는 여러 인자 중, 유기상 및 pH 조절제의 투입양을 각각의 혼합침강조에서 제어하도록 하여 추출율을 제어할 수 있으므로, 적은 개수의 혼합침강조를 사용하더라도 높은 추출율을 달성할 수 있으며, 혼합침강조별로 추출하고자 하는 희토류 원소를 선택적으로 추출할 수 있고, 적은 개수의 혼합침강조를 이용하기 때문에 투입에서 배출까지 안정화되는 시간을 크게 단축시킬 수 있다.
According to this embodiment, among the various factors that can be controlled in the solvent extraction process, the extraction rate can be controlled by controlling the amount of the organic phase and the pH adjusting agent to be controlled by the respective mixed sedimentation accelerators, It is possible to selectively extract the rare earth element to be extracted by the mixed sedimentation group and to use the small number of mixed sedimentation accelerators so that the stabilization time from the input to the discharge can be greatly shortened.

도 1은 종래의 용매 추출 공정을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 2는 일반적인 혼합침강조의 구조를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 3는 일반적인 혼합침강조의 분리 원리를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 용매 추출 장치의 개략적인 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 용매 추출 장치에 따른 용매 추출 공정을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a conventional solvent extraction process.
Fig. 2 is a schematic diagram for explaining the structure of a general mixed sedimentation emphasis.
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the principle of separation of a general mixed sedimentation emphasis.
4 is a schematic block diagram of a solvent extraction apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic view illustrating a solvent extraction process according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 가능한 한 동일하거나 유사한 부분은 도면에서 동일한 도면부호를 사용하여 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Wherever possible, the same or similar parts are denoted using the same reference numerals in the drawings.

이하에서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 “포함하는” 의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to limit the invention. The singular forms as used herein include plural forms as long as the phrases do not expressly express the opposite meaning thereto. Means that a particular feature, region, integer, step, operation, element and / or component is specified, and that other specific features, regions, integers, steps, operations, elements, components, and / And the like.

이하에서 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.All terms including technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Predefined terms are further interpreted as having a meaning consistent with the relevant technical literature and the present disclosure, and are not to be construed as ideal or very formal meanings unless defined otherwise.

[본 발명의 과제 해결의 원리][Principle of Solving the Problems of the Present Invention]

추출율의 경우는 유기상과 수상의 혼합비가 높을수록 높은 특성을 보인다. 이에 따라 추출제를 혼합침강조 별로 증가시켜 혼합비를 높여줌으로써 추출율에 대한 제어를 수행하는 것이다. The higher the mixing ratio of the organic phase and the water phase, the higher the extraction characteristics. Therefore, the control of the extraction rate is performed by increasing the mixing ratio by increasing the amount of the extracting agent per mixed precipitate.

또한, pH가 높을수록 추출율은 증가하고 pH가 낮을수록 추출율이 감소하는데 이를 제어인자로 추가하여 추출율에 대한 제어를 방안을 제안한다.In addition, the higher the pH, the higher the extraction rate. The lower the pH, the lower the extraction rate. As a control factor, the control of the extraction rate is proposed.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 용매 추출 장치의 개략적인 구성도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 용매 추출 장치에 따른 용매 추출 공정을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.FIG. 4 is a schematic diagram of a solvent extraction apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a solvent extraction process according to an embodiment of the present invention.

도 4 및 도 5를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 용매 추출 장치는, 침출액과 공정에 맞는 추출제를 이용하여 각각의 희토 원소의 추출율의 차이를 이용하여 다단으로 추출하는 장치이다.4 and 5, the solvent extraction apparatus according to an embodiment of the present invention extracts in multiple stages using difference in extraction rates of rare earth elements using an extractant and an extraction agent suitable for the process.

이러한 용매 추출 장치는, 유기상과 수상을 흡입하여 혼합시키는 혼합부(110), 유기상과 수상의 비중 차이에 의해 상기 혼합부(110)에서 혼합된 유기상과 수상을 상하로 분리시키는 침강부(120)를 포함하고, 다단으로 배치되는 복수개의 혼합침강조(100), 및The solvent extraction apparatus includes a mixing section 110 for sucking and mixing the organic phase and water phase, a sedimenting section 120 for separating the organic phase and water phase mixed in the mixing section 110 by the difference in specific gravity between the organic phase and the water phase, A plurality of mixed precipitated accelerations (100) arranged in multiple stages, and

용매 추출 공정에서 각각의 혼합침강조(100)에 투입되는 유기상의 투입양을 제어할 수 있도록 각각의 혼합침강조(100)에 추가 추출제를 투입하기 위한 추가 추출제 투입장치(200)를 포함할 수 있다.An additional extractor injector 200 for injecting an additional extractant into each of the mixed precipitating accelerators 100 so as to control the amount of the organic phase injected into each of the mixed precipitating accelerators 100 during the solvent extraction process can do.

또한, 용매 추출 공정에서 각각의 혼합침강조(100)의 수상의 PH를 조절할 수 있도록 각각의 혼합침강조(100)에 PH 조절제를 투입하기 위한 PH 조절제 투입장치(300)를 포함할 수 있다. The apparatus may further include a pH adjusting agent injecting device 300 for injecting a pH adjusting agent into each of the mixed precipitating accelerators 100 so as to control the pH of the aqueous phase of each mixed sedimentation accelerator 100 in the solvent extraction step.

또한, 상기 혼합침강조(100)는 상기 침강부(120)에서 상하로 분리된 유기상과 수상을 각각 분리하여 배출하기 위한 분리부(130)를 포함할 수 있다. The mixed sedimentation promoter 100 may include a separator 130 for separating and discharging the organic phase separated from the sedimentation unit 120 and the water phase separated from the sedimentation unit.

상기 혼합침강조(100)의 내부에는 용액의 흐름방향을 따라 혼합부(110), 침강부(120), 및 분리부(130)가 차례로 배치될 수 있다. The mixing portion 110, the sediment portion 120, and the separation portion 130 may be sequentially disposed in the mixed sedimentation accelerator 100 along the flow direction of the solution.

상기 분리부(130)는 침강부(120)에서 분리된 유기상과 수상이 각각 유입되는 유기상존(131)과 수상존(133)이 구비될 수 있다.The separating unit 130 may include an organic phase 131 and an aeration zone 133 through which the organic phase and water phase separated from the settling unit 120 respectively flow.

상기 혼합부(110)에서 유기상과 수상이 혼합된 혼합액은 침강부(120)를 지나면서 비중 차이에 의해 유기상과 수상이 상하로 분리된다. 침강부(120)를 지나 유기상은 위쪽으로 연결된 유기상존(131)으로 이동되어 출구를 통해 배출되며, 수상은 아래쪽으로 연결된 수상존(133)으로 이동되어 역시 출구를 통해 배출된다.In the mixing portion 110, the organic phase and the water phase are separated upward and downward due to the difference in specific gravity passing through the settling portion 120. After passing through the settling portion 120, the organic phase is moved to the organic phase 131 connected upward and discharged through the outlet, and the water phase moves to the downwardly connected water zone 133 and is also discharged through the outlet.

상기 혼합부(110)는 바닥에 유입구(111)가 형성되고, 유입구(111)는 이웃하는 혼합침강조(도시하지 않음)에서 분리된 수상과 유기상이 이송되는 이송라인(113)과 결합되어, 유기상과 수상이 유입구(111)를 통해 혼합부(110) 내부로 유입된다.An inlet 111 is formed at the bottom of the mixing unit 110. The inlet 111 is connected to a conveyance line 113 through which the water phase and the organic phase separated from the adjacent mixed sedimentation stress (not shown) The organic phase and water phase are introduced into the mixing portion 110 through the inlet 111.

상기 이송라인(113)에는 유기상을 투입하기 위한 유기상 투입관(115)과 수상을 투입하기 위한 수상 투입관(117)이 설치될 수 있다.In the transfer line 113, an organic phase feed pipe 115 for feeding an organic phase and a water feed pipe 117 for injecting an aqueous phase can be installed.

상기 혼합부(110)의 내부에는 유입구(111)를 통해 유기상과 수상을 흡입하고 혼합부로 유입된 유기상을 교반하여 고르게 혼합하기 위한 교반기(140)의 임펠러(141가 구비된다.An impeller (141) of an agitator (140) for sucking the organic phase and water phase through the inlet (111) and stirring the organic phase introduced into the mixing unit and mixing them uniformly is provided in the mixing unit (110).

상기 추가 추출제 투입 장치(200)는 상기 혼합침강조(100)에 추가 추출제를 공급하기 위한 추가 추출제 공급배관(210),The additional extractor dosing device 200 further includes an additional extractor supply piping 210 for supplying the additional extractant to the mixed sedimentation accelerator 100,

그 하단부에 추가 추출제가 유입되기 위한 제1 유입구(221)가 형성되고, 상기 추가 추출제를 상기 혼합침강조(100)의 혼합부(110)에 투입하기 위한 추가 추출제 투입부(220), A first inlet 221 for introducing the additional extractant is formed at a lower end thereof and an additional extractor input unit 220 for injecting the additional extractant into the mixing unit 110 of the mixed sediment 100,

상기 추가 추출제 공급배관(210)과 상기 추가 추출제 투입부(220)를 연결시켜 주기 위한 제1 연결관(230)을 포함할 수 있다.And a first connection pipe 230 for connecting the additional extraction agent supply pipe 210 and the additional extraction agent injection unit 220.

상기 추가 추출제 투입부(220)의 제1 유입구(221)와 상기 혼합부(110)를 연결시켜 주고, 상기 제1 유입구(221)로부터 유입된 추가 추출제를 상기 혼합부에 투입하기 위한 추가 추출제 투입관(240)을 포함할 수 있다.An additional extraction agent for connecting the first inlet 221 of the additional extraction agent input part 220 and the mixing part 110 and for introducing the additional extraction agent introduced from the first inlet 221 into the mixing part, And an extractive feed pipe 240.

또한, 상기 제1 연결관(230)에는 상기 추가 추출제 공급배관(210)으로부터 상기 추가 추출제 투입부(220)로 투입되는 추가 추출제의 투입유량을 조절하기 위한 추가 추출제 조절밸브(250)가 설치될 수 있다.The first connection pipe 230 may further include an additional extractant control valve 250 for controlling the flow rate of the additional extractant injected from the additional extractant feed pipe 210 into the additional extractant feeder 220 Can be installed.

상기 추가 추출제 조절밸브(250)를 통과한 추가 추출제는 상기 추가 추출제 투입부(220)로 투입되어 자중에 의해 제1 유입구(221)를 통하여 추가 추출제 투입관(240)으로 이동하게 된다.The additional extractant that has passed through the additional extractant control valve 250 is introduced into the additional extractor input unit 220 and is moved to the additional extractor input pipe 240 through the first inlet 221 by its own weight do.

상기 추가 추출제 투입부(220)로부터 상기 추가 추출제 투입관(240)으로 투입된 추가 추출제는 상기 혼합부(110)의 임펠러(141)의 흡입력에 의하여 상기 혼합부(110)로 유입된다.The additional extractant injected from the additional extractor input unit 220 into the additional extractor injection pipe 240 flows into the mixing unit 110 by the suction force of the impeller 141 of the mixing unit 110.

또한, 상기 PH 조절제 투입 장치(300)는 상기 혼합침강조(100)에 PH 조절제를 공급하기 위한 PH 조절제 공급배관(310),In addition, the PH adjusting agent injecting apparatus 300 may include a PH adjusting agent supplying pipe 310 for supplying the PH adjusting agent to the mixed sediment 100,

그 하단부에 PH 조절제가 유입되기 위한 제2 유입구(321)가 형성되고, 상기 PH 조절제를 상기 혼합침강조(100)의 혼합부(110)에 투입하기 위한 PH 조절제 투입부(320), A second inlet 321 for introducing a pH adjusting agent into the lower end of the mixing portion 110 and a pH adjusting agent input portion 320 for inputting the pH adjusting agent into the mixing portion 110 of the mixed sediment 100,

상기 PH 조절제 공급배관(310)과 상기 PH 조절제 투입부(320)를 연결시켜 주기 위한 제2 연결관(330)을 포함할 수 있다.And a second connection pipe 330 for connecting the PH adjusting agent supplying pipe 310 and the PH adjusting agent injecting unit 320.

상기 PH 조절제 투입부(320)의 제2 유입구(321)와 상기 혼합부(110)를 연결시켜 주고, 상기 제2 유입구(321)로부터 유입된 PH 조절제를 상기 혼합부(110)에 투입하기 위한 PH 조절제 투입관(340)을 포함할 수 있다.A mixing unit 110 for connecting the second inlet 321 of the PH adjusting agent injecting unit 320 and the PH adjusting agent introduced from the second inlet 321 into the mixing unit 110, And a pH adjusting agent inlet pipe 340.

또한, 상기 제2 연결관(330)에는 상기 PH 조절제 공급배관(310)으로부터 상기 PH 조절제 투입부(320)로 투입되는 PH 조절제의 투입유량을 조절하기 위한 PH 조절제 조절밸브(350)가 설치될 수 있다.The second connecting pipe 330 is provided with a pH adjusting agent control valve 350 for controlling the flow rate of the pH adjusting agent supplied from the PH adjusting agent supplying pipe 310 to the PH adjusting agent injecting unit 320 .

상기 PH 조절제 조절밸브(350)를 통과한 PH 조절제는 상기 PH 조절제 투입부(320)로 투입되어 자중에 의해 제2 유입구(321)를 통하여 상기 PH 조절제 투입관(340)으로 이동하게 된다.The pH adjusting agent passed through the pH adjusting agent control valve 350 is introduced into the pH adjusting agent injecting part 320 and is moved to the pH adjusting agent supplying tube 340 through the second inlet 321 by its own weight.

상기 PH 조절제 투입부(320)로부터 상기 PH 조절제 투입관(340)으로 투입된 PH 조절제는 상기 혼합부(110)의 임펠러(141)의 흡입력에 의하여 상기 혼합부(110)로 유입된다.The PH adjusting agent injected into the PH adjusting agent injecting pipe 340 from the PH adjusting agent injecting unit 320 flows into the mixing unit 110 by the suction force of the impeller 141 of the mixing unit 110.

즉, 용매 추출 장치가 작동하는 동안에는 상기 교반기(140)의 임펠러(141)가 작동하여 상기 혼합부(110)의 하단에 음압이 발생하게 되고, 투입된 추가 추출제와 PH 조절제는 유기상과 수상과 함께 상기 혼합침강조(100)의 혼합부(110)로 유입된다.That is, during operation of the solvent extraction apparatus, the impeller 141 of the stirrer 140 operates to generate a negative pressure at the lower end of the mixing section 110. The added additional extractant and the PH adjusting agent are mixed with the organic phase and the water phase And flows into the mixing portion 110 of the mixed sedimentation accelerator 100.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 용매 추출 장치는, 기존의 혼합침강조와 같이 유기상과 수상을 흡입할 수 있도록 구성되어 있으며, 혼합침강조에 추가되는 부분이 혼합침강조에 추가 추출제를 투입하는 추가 추출제 투입장치와, PH 조절제를 투입하는 PH 조절제 투입장치가 구성되어 있다.The solvent extraction apparatus according to an embodiment of the present invention configured as described above is configured to suck an organic phase and a water phase as in the conventional mixed sedimentation emphasis, A further extracting agent introducing device for introducing the extracting agent, and a PH adjusting agent introducing device for inputting the PH adjusting agent are constituted.

상기 추가 추출제 투입장치(200)는, 추가 추출제를 공급하기 위해서 추가 추출제 공급배관(210)과, 추가 추출제 투입부(220), 제1 연결관(230), 추가 추출제 투입관(240), 및 추가 추출제 투입유량을 조절할 수 있는 추가 추출제 조절밸브(250)를 포함하고 있다.The additional extractor injector 200 further includes an additional extractor feed pipe 210 and a further extractor feeder 220 to supply additional extractant, a first connecting pipe 230, (240), and an additional extractant control valve (250) capable of regulating the additional extractant feed flow rate.

따라서, 상기 추가 추출제 공급배관(210)과, 추가 추출제 투입부(220), 제1 연결관(230), 추가 추출제 투입관(240)를 통하여, 상기 혼합부(110)에 추가 추출제를 공급할 수 있으며, 상기 추가 추출제 조절밸브(250)에 의하여 상기 혼합부(110)에 공급되는 추가 추출제 투입유량을 조절할 수 있다.Therefore, the additional extraction agent supply pipe 210 and the additional extraction agent injection unit 220, the first connection pipe 230, and the additional extraction agent injection pipe 240 can be further extracted And the additional extractant supply flow rate to be supplied to the mixing section 110 can be controlled by the additional extractant control valve 250. [

또한, 상기 PH 조절제 투입장치(300)는, PH 조절제를 공급하기 위해서 PH 조절제 공급배관(310), PH 조절제 투입부(320), 제2 연결관(330), PH 조절제 투입관(340), PH 조절제의 투입유량을 조절할 수 있는 PH 조절제 조절밸브(350)를 포함한다.The pH adjusting agent injecting apparatus 300 may further include a pH adjusting agent supplying pipe 310, a pH adjusting agent injecting unit 320, a second connecting pipe 330, a pH adjusting agent supplying pipe 340, And a pH adjusting agent control valve 350 capable of adjusting the flow rate of the PH adjusting agent.

따라서, 상기 PH 조절제 공급배관(310), PH 조절제 투입부(320), 제2 연결관(330), PH 조절제 투입관(340)을 통하여 상기 혼합부(110)에 PH 조절제를 공급할 수 있으며, 상기 PH 조절제 조절밸브(350)에 의하여 상기 혼합부(110)에 공급되는 PH 조절제의 투입유량을 조절할 수 있다.Therefore, the PH adjusting agent can be supplied to the mixing unit 110 through the PH adjusting agent supplying pipe 310, the PH adjusting agent injecting unit 320, the second connecting pipe 330, and the pH adjusting agent inlet pipe 340, The flow rate of the PH adjusting agent supplied to the mixing unit 110 can be controlled by the pH adjusting agent control valve 350.

상기 추가 추출제 조절밸브(250)와 상기 PH 조절제 조절밸브(350)에서 투입되는 추가 추출제와 PH 조절제는 상기 추가 추출제 투입부(220)와 PH 조절제 투입부(320)로 투입되어 자중에 의해 상기 추가 추출제 투입관(240)과 PH 조절제 투입관(340)으로 이동하게 된다. The additional extractant and the pH adjuster injected from the additional extractant control valve 250 and the pH adjuster control valve 350 are introduced into the additional extractor injector 220 and the pH adjuster injector 320, To the additional extractant feed pipe 240 and the pH adjuster feed pipe 340. [

용매 추출 공정에서 상기 용매 추출 장치가 운전되는 동안에는 상기 임펠러(141)가 작동하여 상기 혼합부(110)의 하단에 음압이 발생하게 되고 투입된 추가 추출제와 PH 조절제는 유기상과 수상과 함께 상기 혼합부로 유입되어 혼합이 된 후, 상기 침강부로 이동되어 분리가 된다. 하나의 혼합침강조를 실제 본 발명에서 제안된 용매 추출 공정에 적용하게 되면 도 5와 같이 구성된다.
During the solvent extraction process, while the solvent extraction apparatus is operated, the impeller 141 operates to generate a negative pressure at the lower end of the mixing unit 110. The added additional extraction agent and the pH adjusting agent are mixed with the organic phase and water phase, Is mixed and then moved to the settling portion and separated. When one mixed sedimentation enhancement is applied to the solvent extraction process proposed in the present invention, it is configured as shown in FIG.

[실험예][Experimental Example]

<본 발명의 실시예>&Lt; Embodiment of the present invention &

추출제인 PC88A를 희석제와 혼합하여 1M농도가 되도록 조절하고, 가성소다 6.25wt%를 사용하여 15%를 비누화 시켜 추출제를 제조하였다(PC88A와 P507의 추출제는 제품명만 다를 뿐 같은 용매로 학명으로는 2-ethylhexyl phosphonic acid mono-2-ethylhexyl ester라 불리는 인산계 유기추출제이다.)PC88A, an extracting agent, was mixed with a diluent to adjust the concentration to 1M and saponified 15% by using caustic soda (6.25wt%). (Extractants of PC88A and P507 differ only in their product name. Is a phosphate-based organic extractant called 2-ethylhexyl phosphonic acid mono-2-ethylhexyl ester.

용매 추출 공정의 구성은 혼합침강조 두 세트를 연결하였다. 유기상이 유입되는 첫번째 혼합침강조에는 유기상과 희토류 침출액인 수상의 혼합비가 1:1이 되도록 조절하였으며, 두번째 혼합침강조(수상이 투입되는 부분)에는 추가 추출제 공급배관을 이용하여 유기상과 수상의 혼합비가 2:1이 되도록 추가 추출제 조절밸브를 조절하여 투입하였다. The composition of the solvent extraction process was a combination of two sets of mixed sedimentation enhancers. In the first mixed sedimentation tank into which the organic phase was introduced, the mixing ratio of the organic phase and the rare earth leachate was adjusted to be 1: 1. In the second mixed sedimentation enhancement stage, The additional extractant control valve was adjusted so that the mixing ratio was 2: 1.

이때, 추가 투입된 추가 조절제는 처음 만들어진 추출제와 동일한 추출제를 사용하였다. 본 발명에서 제안된 용매 추출 공정을 2시간 동안 운전한 후, 투입되는 수상의 희토류 농도와 배출되는 수상의 희토류 농도를 분석하였다. 본 발명의 실시예에서는 추가 추출제 투입으로 인해 높은 추출율을 보이고 있다(표 1 참조).At this time, the additional additive control agent used was the same extracting agent as that of the originally prepared extracting agent. After the solvent extraction process proposed in the present invention was operated for 2 hours, the rare earth concentration of the water phase and the rare earth concentration of the discharged water phase were analyzed. In the examples of the present invention, a high extraction ratio is shown due to the addition of an additional extractant (see Table 1).

본 발명의 실시예에서는 희토류 원료를 염산에 침출하고 이를 PC88A(또는 P507)를 이용한 용매 추출 공정을 예로 하나, 유기용매와 수상 침출액을 이용하는 통상적인 용매추출공정에 모두 적용할 수 있다.In the embodiment of the present invention, the rare earth raw material is leached into hydrochloric acid and the solvent extraction process using PC88A (or P507) is taken as an example. However, the present invention can be applied to any conventional solvent extraction process using an organic solvent and an aqueous leaching solution.

본 발명의 실시예에 따른 용매 추출 공정 추출 결과The solvent extraction process extraction result according to the embodiment of the present invention 희토류원소Rare earth element 유입된 수상Incoming award 배출된 수상Emitted awards 추출율(%)Extraction rate (%) LaLa 33,330.0   33,330.0 28,520.0    28,520.0 14.43%14.43% CeCe 61,400.0   61,400.0 40,340.0    40,340.0 34.30%34.30% PrPr 4,583.0      4,583.0 2,185.0      2,185.0 52.32%52.32% NdNd 16,960.0    16,960.0 5,916.0      5,916.0 65.12%65.12% SmSm 1,966.0      1,966.0 467.6         467.6 76.22%76.22% EuEu 232.1         232.1 13.9          13.9 94.02%94.02% 단위 (mg/L)Unit (mg / L)

<비교예><Comparative Example>

발명의 실시예와 동일한 방법으로 추출제를 제조하고, 기존의 용매 추출 공정에서처럼 유기상과 수상의 비를 고정(1:1)하여 용매 추출 공정을 운전하였다. 이 때 용매 추출 공정의 구성은 혼합침강조 15세트를 연결하여 구성하였으며, 안정화를 위하여 40시간 이상 운전을 하였다. 운전 후, 유입된 수상과 배출된 수상의 희토류 원소를 비교하여 본 결과 본 발명의 실시예의 추출율보다 낮은 추출율을 보였다(표 2 참조).The extractant was prepared in the same manner as in the examples of the present invention, and the solvent extraction process was operated by fixing the ratio of organic phase to water phase (1: 1) as in the conventional solvent extraction process. At this time, the composition of the solvent extraction process was composed of 15 sets of mixed sedimentation boosters, and the operation was performed for more than 40 hours for stabilization. After the operation, the extracted water phase and the rare earth element of the discharged water phase were compared with each other, and as a result, the extraction rate was lower than that of the embodiment of the present invention (see Table 2).

기존 용매추출공정 추출결과Existing solvent extraction process extraction result 희토류원소Rare earth element 유입된 수상Incoming award 배출된 수상Emitted awards 추출율(%)Extraction rate (%) LaLa 33,630.0       33,630.0 30,180.0     30,180.0 10.3%10.3% CeCe 62,710.0       62,710.0 51,310.0     51,310.0 18.2%18.2% PrPr 4,082.0        4,082.0 3,131.0      3,131.0 23.3%23.3% NdNd 17,420.0       17,420.0 10,100.0     10,100.0 42.0%42.0% SmSm 1,850.0        1,850.0 499.5         499.5 73.0%73.0% EuEu 217.6          217.6 17.1          17.1 92.2%92.2% 단위 (mg/L)Unit (mg / L)

<본 발명의 실시예와 비교예의 비교>&Lt; Comparison of Examples of the Present Invention and Comparative Examples &

발명의 실시예와 비교예를 비교해 보면, 본 발명의 실시예에서는 혼합침강조 2개만을 이용하여 추출한 것이고, 비교예에서는 15개의 혼합침강조를 이용한 것이다. 본 발명의 실시예는 적은 개수의 혼합침강조를 이용해서 추출하더라도 비교예보다 더 높은 추출율을 보이고 있다. 또한, 조절제 투입방식을 이용하면 혼합침강조 별로 추출하고자 하는 희토류 원소를 선택적으로 추출할 수 있다. 본 발명의 실시예는 비교예보다 적은 개수의 혼합침강조를 사용하더라도 비교예보다 높은 추출율을 보이며, 혼합침강조별로 선택추출이 가능하며, 적은 개수의 혼합침강조를 이용하기 때문에 투입에서 배출까지 안정화되는 시간을 크게 단축시킬 수 있다.Comparing the examples of the invention and the comparative examples, the examples of the present invention were extracted using only two mixed sedimentation accelerators, and in the comparative example, 15 mixed sedimentation accents were used. The embodiment of the present invention shows a higher extraction rate than that of the comparative example even when extracting using a small number of mixed sedimentation accelerators. Also, by using the adjusting agent input method, it is possible to selectively extract the rare earth element to be extracted for each mixed precipitate emphasis. The embodiment of the present invention exhibits a higher extraction ratio than that of the comparative example even when a smaller number of mixed sedimentation accelerations are used than in the comparative example and selective extraction can be performed by a mixed sedimentation group. The time for stabilization can be greatly shortened.

100: 혼합침강조 110: 혼합부
120: 침강부 200: 추가 추출제 투입장치
210: 추가 추출제 투입배관 220: 추가 추출제 투입부
230: 제1 연결관 240: 추가 추출제 투입관
250: 추가 추출제 조절밸브 300: PH 조절제 투입장치
310: PH 조절제 투입배관 320: PH 조절제 투입부
330: 제2 연결관 340: PH 조절제 투입관
350: PH 조절제 조절밸브
100: mixed sedimentation enhancement 110: mixing part
120: Deposition part 200: Additional extraction agent input device
210: additional extractant feed line 220: additional extractant feeder
230: first connector 240: additional extraction agent input tube
250: Extracting agent regulating valve 300: PH controlling agent injecting device
310: PH adjusting agent input piping 320: PH adjusting agent input section
330: Second connector 340: PH modulator input tube
350: pH adjuster regulating valve

Claims (13)

침출액(수상)과 추출제(유기상)를 이용하여 각각의 희토 원소의 추출율의 차이를 이용하여 다단으로 추출하는 용매 추출 장치에 있어서,
유기상과 수상을 흡입하여 혼합시키는 혼합부, 유기상과 수상의 비중 차이에 의해 상기 혼합부에서 혼합된 유기상과 수상을 상하로 분리시키는 침강부를 포함하고, 다단으로 배치되는 복수개의 혼합침강조, 및
용매 추출 공정에서 각각의 혼합침강조에 투입되는 유기상의 투입양을 제어할 수 있도록 각각의 혼합침강조에 추가 추출제를 투입하기 위한 추가 추출제 투입장치
를 포함하는 용매 추출 장치.
1. A solvent extraction apparatus for extracting in multi-stages using difference in extraction rates of rare earth elements using an extract (aqueous phase) and an extractant (organic phase)
A mixed portion for sucking and mixing the organic phase and water phase, and a sediment portion for vertically separating the organic phase and the water phase mixed in the mixing portion due to the difference in specific gravity between the organic phase and the aqueous phase,
In order to control the amount of the organic phase to be added to each mixed sedimentation step in the solvent extraction process, an additional extractive additive device
. &Lt; / RTI &gt;
침출액(수상)과 추출제(유기상)를 이용하여 각각의 희토 원소의 추출율의 차이를 이용하여 다단으로 추출하는 용매 추출 장치에 있어서,
유기상과 수상을 흡입하여 혼합시키는 혼합부, 유기상과 수상의 비중 차이에 의해 상기 혼합부에서 혼합된 유기상과 수상을 상하로 분리시키는 침강부를 포함하고, 다단으로 배치되는 복수개의 혼합침강조, 및
용매 추출 공정에서 각각의 혼합침강조의 수상의 PH를 조절할 수 있도록 각각의 혼합침강조에 PH 조절제 조절제를 투입하기 위한 PH 조절제 투입장치
를 포함하는 용매 추출 장치.
1. A solvent extraction apparatus for extracting in multi-stages using difference in extraction rates of rare earth elements using an extract (aqueous phase) and an extractant (organic phase)
A mixed portion for sucking and mixing the organic phase and water phase, and a sediment portion for vertically separating the organic phase and the water phase mixed in the mixing portion due to the difference in specific gravity between the organic phase and the aqueous phase,
In order to control the pH of the aqueous phase of each mixed precipitate in the solvent extraction step, a pH adjusting agent injecting device
. &Lt; / RTI &gt;
침출액(수상)과 추출제(유기상)를 이용하여 각각의 희토 원소의 추출율의 차이를 이용하여 다단으로 추출하는 용매 추출 장치에 있어서,
유기상과 수상을 흡입하여 혼합시키는 혼합부, 유기상과 수상의 비중 차이에 의해 상기 혼합부에서 혼합된 유기상과 수상을 상하로 분리시키는 침강부를 포함하고, 다단으로 배치되는 복수개의 혼합침강조,
용매 추출 공정에서 각각의 혼합침강조에 투입되는 유기상의 투입양을 제어할 수 있도록 각각의 혼합침강조에 추가 추출제를 투입하기 위한 추가 추출제 투입장치,
용매 추출 공정에서 각각의 혼합침강조의 수상의 PH를 조절할 수 있도록 각각의 혼합침강조에 PH 조절제를 투입하기 위한 PH 조절제 투입장치
를 포함하는 용매 추출 장치.
1. A solvent extraction apparatus for extracting in multi-stages using difference in extraction rates of rare earth elements using an extract (aqueous phase) and an extractant (organic phase)
A mixing section for sucking and mixing the organic phase and the water phase, and a sedimentation section for separating the organic phase and the water phase mixed up in the mixing section by the difference in specific gravity between the organic phase and the water phase,
An additional extractor feeder for adding additional extractant to each mixed sedimentation so as to control the amount of the organic phase to be added to each mixed sedimentation during the solvent extraction process,
In order to control the pH of the aqueous phase of each mixed precipitate in the solvent extraction step, a pH adjusting agent injecting device
. &Lt; / RTI &gt;
제1항 또는 제3항에 있어서,
상기 추가 추출제 투입 장치는 상기 혼합침강조에 추가 추출제를 공급하기 위한 추가 추출제 공급배관,
그 하단부에 추가 추출제가 유입되기 위한 제1 유입구가 형성되고, 상기 추가 추출제를 상기 혼합침강조의 혼합부에 투입하기 위한 추가 추출제 투입부, 및
상기 추가 추출제 공급배관과 상기 추가 추출제 투입부를 연결시켜 주기 위한 제1 연결관을 포함하는 용매 추출 장치.
The method according to claim 1 or 3,
Said additional extractant dosing device further comprises an additional extractant feed line for feeding additional extractant to said mixed sedimentation concentrate,
A further inlet for introducing the additional extractant is formed at the lower end thereof, an additional extractor inlet for injecting the additional extractant into the mixing portion of the mixed sedimentation stress, and
And a first connection pipe for connecting the additional extractant feed pipe and the additional extractant feeder.
제4항에 있어서,
상기 추가 추출제 투입부의 제1 유입구와 상기 혼합부를 연결시켜 주고, 상기 제1 유입구로부터 유입된 추가 추출제를 상기 혼합부에 투입하기 위한 추가 추출제 투입관을 포함하는 용매 추출 장치.
5. The method of claim 4,
And an additional extraction agent inlet pipe for connecting the first inlet of the additional extractant inlet section to the mixing section and for introducing additional extraction agent introduced from the first inlet into the mixing section.
제4항에 있어서,
상기 제1 연결관에는 상기 추가 추출제 공급배관으로부터 상기 추가 추출제 투입부로 투입되는 추가 추출제의 투입유량을 조절하기 위한 추가 추출제 조절밸브가 설치되는 용매 추출 장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the first connection pipe is provided with an additional extractant control valve for regulating an input flow rate of the additional extractant introduced from the additional extractant feed pipe into the additional extractant feeder.
제5항에 있어서,
상기 혼합부의 내부에는 바닥에 형성된 유입구를 통해 유기상과 수상을 흡입하고 상기 혼합부로 유입된 유기상을 교반하여 고르게 혼합하기 위한 임펠러가 구비되는 용매 추출 장치.
6. The method of claim 5,
Wherein the mixing unit is provided with an impeller for sucking the organic phase and the water phase through an inlet formed at the bottom and stirring the organic phase introduced into the mixing unit to mix the organic phase uniformly.
제7항에 있어서,
상기 추가 추출제 투입부로부터 상기 추가 추출제 투입관으로 투입된 추가 추출제는 상기 혼합부의 임펠러의 흡입력에 의하여 상기 혼합부로 유입되는 용매 추출 장치.
8. The method of claim 7,
Wherein the additional extractant injected from the additional extractant input section into the additional extractant inlet pipe flows into the mixing section by the suction force of the impeller of the mixing section.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 PH 조절제 투입 장치는 상기 혼합침강조에 PH 조절제를 공급하기 위한 PH 조절제 공급배관,
그 하단부에 PH 조절제가 유입되기 위한 제2 유입구가 형성되고, 상기 PH 조절제를 상기 혼합침강조의 혼합부에 투입하기 위한 PH 조절제 투입부,
상기 PH 조절제 공급배관과 상기 PH 조절제 투입부를 연결시켜 주기 위한 제2 연결관을 포함하는 용매 추출 장치.
The method according to claim 2 or 3,
The PH adjusting agent adding device may include a PH adjusting agent supplying pipe for supplying the PH adjusting agent to the mixed sedimentation enhancer,
A second inlet for introducing a pH adjusting agent into the lower end thereof, a pH adjusting agent inlet for injecting the pH adjusting agent into the mixed portion of the mixed sedimentation stress,
And a second connection pipe for connecting the PH control agent supply pipe and the PH control agent introduction unit.
제9항에 있어서,
상기 PH 조절제 투입부의 제2 유입구와 상기 혼합부를 연결시켜 주고, 상기 제2 유입구로부터 유입된 PH 조절제를 상기 혼합부에 투입하기 위한 PH 조절제 투입관을 포함하는 용매 추출 장치.
10. The method of claim 9,
And a pH adjusting agent inlet tube for connecting the second inlet of the PH adjusting agent inlet to the mixing section and for introducing the pH adjusting agent introduced from the second inlet into the mixing section.
제9항에 있어서,
상기 제2 연결관에는 상기 PH 조절제 공급배관으로부터 상기 PH 조절제 투입부로 투입되는 PH 조절제의 투입유량을 조절하기 위한 PH 조절제 조절밸브가 설치되는 용매 추출 장치.
10. The method of claim 9,
Wherein the second connecting pipe is provided with a pH adjusting agent control valve for adjusting a flow rate of a pH adjusting agent supplied from the PH adjusting agent supplying pipe to the PH adjusting agent introducing unit.
제10항에 있어서,
상기 혼합부의 내부에는 바닥에 형성된 유입구를 통해 유기상과 수상을 흡입하고 상기 혼합부로 유입된 유기상을 교반하여 고르게 혼합하기 위한 임펠러가 구비되는 용매 추출 장치.
11. The method of claim 10,
Wherein the mixing unit is provided with an impeller for sucking the organic phase and the water phase through an inlet formed at the bottom and stirring the organic phase introduced into the mixing unit to mix the organic phase uniformly.
제12항에 있어서,
상기 PH 조절제 투입부로부터 상기 PH 조절제 투입관으로 투입된 PH 조절제는 상기 혼합부의 임펠러의 흡입력에 의하여 상기 혼합부로 유입되는 용매 추출 장치.
13. The method of claim 12,
Wherein the PH adjusting agent injected into the PH adjusting agent input tube from the PH adjusting agent input portion flows into the mixing portion by the suction force of the impeller of the mixing portion.
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CN114100193A (en) * 2021-11-05 2022-03-01 金川集团股份有限公司 High-efficient clarification disconnect-type extraction device that mixes

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