MXPA05009891A - Metodo y equipo para extraccion liquido-liquido. - Google Patents

Abstract

La invencion se refiere a un metodo para invertir la dispersion formada en la seccion de mezclado de extraccion liquido-liquido y para mantenerla condensada en la seccion de separacion y las soluciones separadas del extremo posterior de la seccion de separacion para que fluyan en sentido inverso hacia el extremo de alimentacion de la seccion de separacion como dos corrientes separadas. La invencion tambien se refiere al equipo de extraccion para la implementacion del flujo invertido.

Description

MÉTODO Y EQUIPO PARA EXTRACCIÓN LÍQUIDO-LÍQUIDO Campo de la Invención La invención se relaciona con un método para revertir la dispersión formada en la sección de mezclado de extracción líquido-líquido y para mantenerla condensada en la sección de separación y las soluciones separadas del extremo posterior de la sección de separación para que fluyan de regreso hacia el extremo de alimentación de la sección de separación como dos corrientes separadas. La invención también se refiere al equipo de extracción par a la implementación del fluj o revertido .

Antecedentes de la Invención El método y equipo se refiere en particular a un proceso de extracción utilizado en la recuperación de metales. Las instalaciones de extracción que recuperan metales valiosos tales como el cobre, uranio, cobalto, níquel, cinc y molibdeno caen dentro de esta categoría. En todos estos procesos de extracción, se hace que una solución acuosa que contiene metales valiosos entre en contacto con una solución orgánica en la sección de mezclado de la extracción. De esta manera se forma una dispersión de dos soluciones que son insoluoles entre ellas. Las soluciones en la dispersión son separadas una de la otra en dos capas sucesivas en la sección de separación de la extracción con una banda de dispersión que siempre disminuye entre las capas de separación. Durante la etapa de mezclado cuando menos uno de los metales valiosos en la solución acuosa es transferido a la fase orgánica, desde donde el metal valioso es recuperado mediante desorción. La extracción se lleva a cabo en una disposición de equipo, en donde las secciones de mezclado y sedimentación se encuentran cada una ubicada en la parte superior de la otra (columna) o de forma horizontal a más o menos el mismo nivel. Casi siempre en los casos que tienen que ver con la extracción a gran escala de soluciones débiles, tales como la extracción del cobre, el equipo está ubicado en una posición substancialmente horizontal. Cuando nos referimos a la extracción de aquí en adelante, nosotros nos referimos substancialmente a equipo ubicado en el mismo nivel.

La recuperación de metales con frecuencia requiere de muchas unidades de mezclado-separación o mezcladores-sedimentadores, los cuales generalmente están conectados uno al otro en un principio de contra corriente. El número de etapas de extracción varía de gran manera dependiendo de los procesos y puede ser de entre 2 y 20. Por ejemplo en la extracción del cobre usualmente existen alrededor de 4 — 6 etapas. Hasta ahora las unidades han estado ubicadas casi siempre a un ángulo de 180 grados respecto a la siguiente unidad, de manera que las tuberías de la solución son cortas. Esto se ha deseado aún cuando este arreglo tiene sus propias desventajas tales como la dificultad de la instrumentación, la electrificación y la construcción de las plataformas de servicios. Recientemente se han planteado algunas soluciones con la intención de hacer que todas las etapas de extracción estén orientadas en la misma dirección. Estas se describen, por ejemplo, en las publicaciones de la conferencia "Alta 1996 Copper Hydrometallurgy Forum," 14-15 de octubre de 1996, Brisbane, Australia; Hopkins, W. "Reverse Flow Mixer settlers [sedimentadores de Mezclado de Flujo Inverso]" y "Randol at Vancouver '96," Conference Proceedings, 12-15 Noviembre de 1996, Vancouver, British Columbia, páginas 301-306. En la última publicación existe un dibujo en la parte inferior izquierda de la página 302 que presenta un dibujo principal de cuatro diferentes secciones de separación. La primera es un modelo convencional, en donde la dispersión es alimentada desde un extremo y dentro de la sección de separación y las soluciones separadas son retiradas desde el otro extremo. El siguiente se conoce como el modelo de Krebs, también descrito en la patente de los Estados Unidos de América No. 4,844,801, el cual tiene la característica de que la dispersión es transportada a lo largo de un canal ali entador que está encima del sedimentador hacia el extremo del sedimentador más lejano del mezclador. Allí la dispersión en dirigida hacia el espacio real del sedimentador para que fluya hacia el mezclador. El tercero es el modelo de Falconbridge, en donde el sedimentador es separado con divisiones parciales y la dispersión fluye en la primera mitad del sedimentador lejos de la sección de mezclado y en la segunda mitad de regreso hacia la sección de mezclado. De acuerdo con la leyenda, el tiempo de residencia de la solución en el sedimentador depende de sí la solución se encuentra en el borde interior o exterior del sedimentador. En el cuarto, el modelo de Bateman, el cual también se describe en la patente de los Estados Unidos de América No. 5,558,780, la dispersión fluye a lo largo de un canal estrecho en el costado del sedimentador hacia el extremo más lejano del sedimentador y desde allí en el espacio real del sedimentador de regreso hacia la sección de mezclado de extracción. Los dos últimos representan lo que se conoce como sedimentadores de tipo de flujo inverso. En el modelo de Falconbridge es posible que la dispersión que ha fluido a lo largo del borde inferior del sedimentador no tenga tiempo para separase en sus propias fases tan bien como aquella que fluye a lo largo del borde exterior. El dibujo principal tampoco muestra con mayor detalle como es invertido el flujo en la práctica. El sedimentador descrito en la patente de los Estados Unidos de América No. 5,558,780 tiene sus propios problemas al formar un flujo de retorno uniforme en el sedimentador. Como resultado la capacidad de separación del sedimentador permanece siendo insuficiente y es alto el arrastre de gotas residuales en las soluciones separadas.

Resumen de la Descripción de la Invención Ahora se ha desarrollado un método de acuerdo con la presente invención, en donde la dispersión formada en la sección de mezclado de un proceso de extracción de metales es dirigida hacia una sección de separación, dividida substancialmente en tres partes con una pared de división en la misma dirección que las paredes laterales. La dispersión y las fases que se separan de ésta fluyen primero como un flujo de salida desde la parte central de la sección de separación hacia el extremo posterior, en donde la cantidad completa de solución que fluye en la sección de separación es invertida como dos flujos de retorno hacia el extremo frontal de la sección de separación. Los flujos de retorno tienen lugar en cualquier costado del flujo de salida. El flujo de salida de las soluciones es regulado para que sea dominante de la dispersión, esto es, la dispersión se mantiene como una capa fuerte en el costado del flujo de salida en la sección de separación por medio de un elemento inversor colocado en el extremo posterior, debido a que una fuerte banda de dispersión ayuda a la formación de las fases de solución pura. Además, el elemento de inversión divide los soluciones separadas en sub-flujos, lo cual facilita la inversión de la corriente de solución en corrientes de retorno. Con el fin de mantener una fuerte banda de dispersión la sección transversal del campo del flujo de salida también disminuye de manera preferente en tamaño con dirección al extremo posterior de la sección de separación y también la sección transversal de los campos del flujo de retorno disminuye en tamaño en la dirección del extremo frontal de la sección de separación. La dispersión que ha fluido a través del elemento de inversión y las soluciones separadas son conducidas a través de una cerca de estacas que se ubica en el extremo frontal de los campos del flujo de retorno, medios por los cuales la dirección de las soluciones se revierte finalmente hacia el extremo frontal de la sección de separación. La presente invención también se refiere a un equipo sedimentador, en donde un sedimentador, substancialmente rectangular está compuesto por un extremo frontal y un extremo posterior, así como también paredes laterales y un fondo. La anchura del sedimentador es substancialmente más grande que su longitud. El sedimentador está dividido por paredes divisorias en tres secciones, por medio de lo cual las divisiones se extienden preferiblemente hasta una distancia que es 85-95% de la longitud total del sedimentador. Se forman tres campos de flujo en el sedimentador por medio de las paredes divisorias, un campo de flujo hacia fuera y un campo de flujo de retorno en cada costado. Las divisiones del sedimentador están colocadas entre las paredes laterales substancialmente en la dirección de las paredes laterales, pero sin embargo preferiblemente en una forma tal que la sección transversal del campo de flujo hacia fuera disminuye en dirección hacia el extremo posterior del sedimentador y la sección transversal de los campos de flujo de retomo disminuye en una dirección hacia el extremo frontal del sedimentador. Cuando menos un elemento de inversión está colocado en el campo de flujo hacia fuera en la vecindad inmediata del extremo posterior del sedimentador, conformado por un elemento que se extiende desde una división hacia la otra. La función del elemento de inversión consiste en regular el espesor de la banda de dispersión y el de lograr un regreso controlado de las diferentes fases en la parte posterior del sedimentador. Existen cercas de estacas hechas entre el extremo posterior y la pared divisoria en los costados de los campos de flujo de retomo, las cuales enderezan el flujo del sedimentador hacia el extremo frontal del sedimentador. El sedimentador, el cual está equipado con dos campos de flujo de retomo, es particularmente adecuado para aplicaciones de extracción, en donde son grandes las corrientes de solución. Las características importantes de la invención resultarán más claras en las reivindicaciones anexas.

Breve Descripción de los Dibujos El equipo, de acuerdo con la presente invención, se describe adicionalmente mediante los dibujos anexos, en donde: La Figura 1 muestra un arreglo de una etapa de extracción de acuerdo con la invención, según se aprecia desde arriba. La Figura 2 A es una vista lateral de un dibujo principal de las placas inversoras del elemento de inversión. La Figura 2B es un dibujo principal de las placas inversoras del elemento de inversión según se observa desde el extremo posterior. La Figura 3 A es otro dibujo principal de las placas inversoras del elemento de inversión visto desde el costado. La Figura 3B es otro dibujo principal de las placas inversoras del elemento de inversión según se observa desde el extremo posterior, y La Figura 4 es otro arreglo de una etapa de extracción según se aprecia desde arriba.

Descripción Detallada de las Modalidades Preferidas El flujo de la dispersión y las fases separadas desde el extremo frontal del espacio de separación hacia el extremo posterior es denominado el flujo hacia fuera y el flujo de todas estas fases desde el extremo posterior del espacio de separación de regreso hacia el extremo frontal es denominado como el flujo de retorno. De manera similar el área del sedimentador en donde ocurre el flujo hacia fuera es llamada el campo del flujo hacia fuera y de manera correspondiente los campos en ambos costados son denominados como los campos del flujo de retomo. Una dispersión procedente de una sección de mezclado de extracción líquido-líquido es alimentada en la forma deseada en el extremo frontal de la sección de separación en el campo del flujo hacia fuera. Obviamente, la intención es la de dispersar el flujo a través de toda la sección transversal del campo del flujo hacia fuera. Para incrementar esto se pueden utilizar cercas de estacas u otros elementos apropiados. Cuando menos algo del equipo que pertenece a la sección de mezclado, tal como mezcladores, los cuales pueden ser en número de uno o dos, quizás aún tres, pueden colocarse ya sea enfrente del sedimentador o dentro del sedimentador, en el extremo frontal del campo del flujo hacia fuera. Por ejemplo, la patente de los Estados Unidos de América No. 5,185,081 describe un arreglo en donde los mezcladores están colocados dentro del sedimentador. Para evitar que fluya la dispersión que es descargada desde el último mezclador directamente hacia la sección posterior del campo del flujo hacia fuera, es preferible invertir la dirección de flujo de la dispersión primero hacia las esquinas laterales del extremo frontal del campo del flujo hacia fuera y solo desde allí invertir el flujo hacia el extremo posterior. La dirección de la dispersión hacia el extremo posterior da los mejores resultados cuando se utilizan cercas de estacas, las cuales están perfiladas de manera adecuada. Ha probado ser la solución más apropiada una cerca de estacas configurada ligeramente en forma de zig-zag cuando se observa desde arriba. En el extremo posterior del campo del flujo hacia fuera pueden colocarse además canales de recolección para las fases separadas, los cuales harán circular las soluciones que han sido separadas en el campo del flujo hacia fuera hacia el tanque de la bomba de la sección de mezclado dentro de la misma etapa de extracción. Por supuesto el campo del flujo hacia fuera también puede estar equipado con solo un canal de recolección dependiendo de los requerimientos de circulación. Los canales pueden ser por ejemplo del tipo descrito en la patente de los Estados Unidos de América No. 6,083,400 u otro equipo que resulte apropiado para este propósito. En el método de acuerdo con la invención, el flujo hacia fuera es regulado de manera que sea dominante de la dispersión, esto es, la dispersión se mantiene como una gruesa banda entre las fases. Para llevar a cabo esto, cuando menos se coloca un elemento de inversión en el extremo posterior del campo del flujo hacia fuera, el cual regula el espesor de la capa de dispersión y el avance de la dispersión. Las fases que han sido separadas de la dispersión se hacen fluir relativamente libres, pero la dispersión sin separar es contenida por medio de cuando menos un elemento de inversión colocado en la parte posterior del campo del flujo hacia fuera, para este propósito. El elemento de inversión se extiende tan lejos como las paredes laterales del campo del flujo hacia fuera de la sección de separación, esto es, desde un extremo de la pared divisoria hacia el otro. El arreglo de acuerdo con la presente invención incluye cuando menos un elemento de inversión colocado en el extremo posterior del campo del flujo hacia fuera del sedimentador (sección de separación). El elemento de inversión se extiende tan lejos como las paredes laterales del campo del flujo hacia fuera de la sección de separación, esto es, desde una de las paredes laterales hasta el extremo de la pared divisoria. El elemento de inversión por su parte comprende cuando menos dos partes similares a placas o placas inversoras, colocadas a alturas diferentes y substancialmente en forma perpendicular al eje longitudinal del sedimentador (en la dirección del flujo de las soluciones). La dirección de flujo de la dispersión en el área formada entre las placas inversoras, en el canal de inversión, es casi vertical, debido a que la dispersión es hecha fluir por encima o por debajo de cada placa inversora dentro del canal de inversión. Al cambiar la dirección de flujo en forma substancialmente vertical se mejora la separación de la dispersión en capas de solución pura por arriba y por debajo de la dispersión. El elemento de inversión puede estar colocado en diferentes etapas de la extracción tal como tanto en la extracción misma como también en cualquiera de las secciones de lavado o separación por desorción. Es característico del método y equipo que se evite que la corriente de dispersión fluya hacia delante directamente mediante el arreglo de un elemento de inversión en el extremo posterior del campo del flujo hacia fuera que se extiende por encima de este campo. Preferiblemente el elemento de inversión comprende cuando menos dos componentes similares a placas, las cuales están colocadas contra el flujo hacia fuera. Con el fin de que la dispersión se mueva más allá del elemento de inversión, en la primera etapa debe presionarse contra el primer componente similar a placa del elemento de inversión y debajo de ésta dentro del canal de inversión, el cual se forma entre las partes similares a placa del elemento de inversión. Desde el canal de inversión la superficie de dispersión es hecha subir de manera que se extienda para que fluya sobre la segunda parte similar a placa del elemento de inversión. Existen cuando menos dos partes similares a placa en un elemento de inversión, pero el número de dichas partes también puede variar. La primera parte similar a placa del elemento de inversión, o placa hundida, y subsecuentemente cada segunda parte está localizada substancialmente más alto en la sección de separación que la segunda parte similar a placa, o placa de desbordamiento, y de cada otra parte después de ésta. La primera parte similar a placa que pertenece al elemento de inversión, la placa hundida, está ubicada en la sección de separación a una altura en donde su borde superior se extiende por encima de la banda de dispersión dentro de la fase de solución orgánica. Cuando las soluciones separadas y la banda de dispersión entre ellas fluye desde el extremo de alimentación de la sección de separación hacia el extremo posterior, la banda de dispersión es presionada contra la primera placa de inversión. La dispersión se debe acumular en cantidades tales que puesto que es más pesada que la solución orgánica separada, penetra desde debajo de la placa hundida, a través del canal o canales elevadores entre las placas inversoras y desde allí al extremo posterior de la sección de separación, en donde la dispersión y las fases separadas son regresadas hacia el campo del flujo de retorno. Mientras más grande sea el sedimentador, más grande se requerirá que sea el flujo. Una dispersión más densa obtiene un grado mejorado de separación de solución, en otras palabras, disminuye la cantidad de arrastre en cada solución, tanto acuosa como orgánica. La primera placa inversora, la placa hundida, es básicamente sólida, pero está equipada con ranuras verticales o una zona ranurada en su sección superior e inferior. El borde superior de la placa es entero y la zona de ranurada comienza justo debajo de éste. El borde superior de la placa y su zona ranurada se extienden dentro de la solución orgánica. La altura de la zona ranurada de la sección superior de la placa es un 5-25% de la altura total de la placa inversora y 1-10% de la altura total de la solución en la parte posterior del espacio de separación. La solución orgánica fluye a través de la zona ranurada dentro de la parte posterior del sedimentador dividida en varios sub-flujos, en la práctica 10-100. Al dividir la solución en sub-flujos se ayuda a una vuelta suave desde la parte posterior hacia los campos del flujo de retomo. El borde inferior de la placa hundida está entero, pero inmediatamente arriba de éste existen ranuras verticales. La altura de la zona ranurada es de aproximadamente 10 - 40% de la altura total de la placa. El borde inferior de la placa hundida se extiende hacia la parte del fondo de la sección de separación. En la práctica el borde inferior de la placa hundida se encuentra a una distancia desde el fondo equivalente a 15 - 30% de la altura total de la solución (profundidad de la solución) de la sección de separación (sedimentador). La dispersión contenida en la parte frontal de la placa hundida fluye vía la zona ranurada de la sección inferior dentro del canal elevador o de inversión entre las placas inversoras. La sección inferior de la zona ranurada también ayuda a dividir la solución acuosa que fluye en el fondo cuando menos parcialmente en sub-flujos, lo cual promueve la inversión suave de la solución acuosa en la sección posterior. El número de sub-flujos es el mismo en la práctica al igual que en la solución orgánica.

La segunda placa de inversión, la placa de desbordamiento, del elemento de inversión es del mismo tipo que la primera, esto es, básicamente sólida. El borde superior de la placa de desbordamiento está equipado con una zona ranurada similar a aquella descrita anteriormente en relación con el borde superior de la placa hundida. El propósito de las ranuras en este caso también es el de promover la distribución uniforme de la dispersión en la parte posterior de la sección de separación. El borde inferior de la placa de desbordamiento está colocado claramente más abajo del borde inferior de la placa hundida, pero en una forma tal que sin embargo queda espacio de flujo no limitado para la solución acuosa separada. En la práctica, el borde inferior de la placa de desbordamiento está a una distancia desde el fondo que es 3 - 10% de la altura total de la solución en la sección de separación. El borde superior de la placa de desbordamiento está colocado por debajo de la superficie de la solución orgánica. En la práctica el borde superior de la segunda placa inversora está colocado por debajo de la superficie de la solución a una distancia que es 20 - 40% de la altura de la solución en la sección de separación. La distancia entre la placa hundida y la placa de desbordamiento es especificada de manera que la velocidad de ascensión de la dispersión en el canal de inversión entre las placas está en la región de 0.05 — 0.3 m/s. En la práctica esto significa que la distancia entre las placas es de alrededor de 0.5-2 m, cuando la alimentación de la dispersión dentro de la sección de separación está por arriba de los 1000 m3/h. Sí el elemento de inversión comprende varias placas inversoras, las zonas ranuradas están colocadas en los bordes superior e inferior de las correspondientes placas. Es aconsejable colocar placas de bloqueo de flujo enfrente de la sección superior de la placa de desbordamiento, las cuales están conformadas por placas sólidas en la dirección de la placa de desbordamiento. Las placas de bloqueo son colocadas en la zona ranurada de la placa de desbordamiento. La altura de las placas de bloqueo puede ser modificada. Las placas de bloqueo son colocadas en la vecindad inmediata de la placa de desbordamiento y mediante el ajuste de su posición vertical puede cubrirse la parte deseada de la zona ranura de la placa de desbordamiento. Cuando la placa de bloqueo cubre completamente la zona ranurada, la superficie de la banda de dispersión sube hacia el nivel del borde superior de la placa de desbordamiento y la placa de bloqueo. Cuando el borde superior de la placa de bloqueo es bajado, el espesor de la banda de dispersión disminuye y el espesor de la capa de la fase orgánica se toma más grueso. En la práctica, la placa de bloqueo de la placa de desbordamiento está compuesta de varias partes, cada una de las cuales puede ser ajustada de manera individual. De esta manera es posible equilibrar los flujos oblicuos de todo el campo del flujo hacia fuera. La misma función puede ser lograda elevando o bajando toda la placa de desbordamiento, pero en la práctica la implementación de esto es más difícil, cuando menos en grandes instalaciones de extracción. En la mayoría de las aplicaciones de extracción la capa de solución orgánica no es tan gruesa como la capa acuosa. Con el método y equipo de acuerdo con la presente invención es posible aumentar el área de la fase orgánica en el espacio posterior de la sección de separación mediante la colocación de las placas del elemento de inversión para desviarla de la vertical de manera que las placas están inclinadas contra el flujo hacia fuera. Esto significa que las placas son colocadas a un ángulo de 10 - 30° con respecto a la vertical, de manera que su borde inferior está más cerca que su borde superior al extremo posterior de la sección de separación. El propósito de inclinar las placas inversoras es el de obtener una ubicación de la banda de dispersión en la dirección vertical a un nivel que corresponda a la interfase final de la fase orgánica y acuosa en el campo del flujo de retomo. Esto promueve la separación de la fase final en el campo del flujo de retomo. Las fases separadas que han fluido a través del elemento de inversión dentro de la parte posterior del sedimentador y la banda de dispersión que fluye entre ellas son hechas doblar en el espacio posterior de regreso hacia el extremo frontal del sedimentador conduciéndolas a través de cercas de estacas de construcción especial. Las cercas de estacas invierten el flujo de retomo de manera longitudinal hacia el extremo frontal del sedimentador. Las cercas de estacas están soportadas en un extremo al extremo de la pared divisoria y el otro a la pared lateral, ya sea cerca de la pared posterior o en la esquina formada por la pared posterior y la pared lateral. Las cercas de estacas colocadas en el frente de los campos del flujo de retomo están hechas de una cerca de estacas normales, con placas guía colocadas detrás de sus ranuras verticales. Placas guía están colocadas detrás de las ranuras verticales de la cerca de estacas en relación con la dirección del flujo de la solución, esto es, estas se encuentran en el frente del sedimentador. Las placas guía cambian de dirección detrás de las ranuras verticales de manera que el canal de flujo de la solución es más estrecho en la pared lateral del espacio de separación y más ancho cerca de la pared divisoria. Este tipo de solución invierte el flujo de las soluciones a lo largo de la longitud del sedimentador. La solución de la cerca de estacas que se presentó se describe en principio en la patente de los Estados Unidos de América No. 6,132,615. En ésta las estructuras de la cerca de estacas están colocadas substancialmente en forma vertical, pero es característico de esta modalidad de la invención que las estracturas formen un ángulo respecto a la vertical que corresponde a las placas inversoras del campo del flujo hacia fuera. En este caso esto significa que las placas de la cerca de estacas están inclinadas con el borde superior hacia el extremo frontal del sedimentador. Las cercas de estacas se extienden hacia abajo hacia el fondo del sedimentador. El área entre el elemento de inversión posterior y las cercas de estacas, el espacio posterior, está dimensionado de manera que la velocidad de flujo de las corrientes que existen allí, tanto de las fases separadas como de la dispersión, es de alrededor de 0.15 — 0.3 m/s. Justo antes del espacio posterior, la inversión controlada de la dirección del flujo de solución se logra por medio del elemento de inversión colocado en el extremo del campo del flujo hacia fuera y las cercas de estacas colocadas inmediatamente en el frente del campo del flujo de retomo. La inclinación del elemento de inversión y las cercas de estacas también uniformizan el cambio de dirección del flujo. También pueden estar colocados en los campos del flujo de retorno otros elementos mejoradores de la separación. En el extremo frontal de los campos del flujo de retomo las soluciones puras que se han separado de la dispersión son retiradas del sedimentador, la solución orgánica como derrame dentro del contenedor de la solución orgánica y la solución acuosas dentro de su propio contenedor. El contenedor está ubicado fuera del sedimentador real enfrente de los campos del flujo de retomo. Cuando los mezcladores que se encuentran en la sección de mezclado están ubicados en la posición correspondiente enfrente del campo del flujo hacia fuera, esto constituye una solución ahorradora de espacio. Cuando todas las etapas de extracción pueden ser colocadas en la misma dirección, las tuberías pueden ser más cortas.

La etapa de extracción de acuerdo con la Figura 1 comprende una sección de mezclado 1 y una sección de separación o sedimentador 2. La sección de mezclado incluye en este caso un tanque 3 de bomba y mezcladores 4 y 5. La solución acuosa y la solución orgánica son conducidas primero hacia el tanque de bomba y desde allí hacia el primero y segundo mezcladores. Obviamente, el número de tanques de bomba y mezcladores puede variar de acuerdo con la cantidad de solución que va a ser alimentada. El tanque de bomba es preferiblemente aquel descrito en la patente de los Estados Unidos de América No. 5,662,871, por ejemplo. El sedimentador 2 comprende el extremo frontal 6, extremo posterior 7, paredes laterales 8 y 9 y las paredes divisorias 10 y 11 en principio en la misma dirección que las paredes laterales. Las divisiones, sin embargo, están preferiblemente colocadas de manera que el área de sección transversal de los campos de flujo formados disminuye en la dirección del flujo. Las paredes divisorias pueden formar un ángulo de 5 — 15° con el eje longitudinal del sedimentador. El ángulo de ahusamiento del campo del flujo hacia fuera es preferiblemente de alrededor de 15 - 25°. La dispersión de las soluciones procedentes del último mezclador es dirigida hacia el extremo frontal 6 del sedimentador en el campo del flujo hacia fuera 12 (no mostrado con detalle en el dibujo). El campo del flujo hacia fuera está equipado con cercas de estacas u otros elementos adecuados 13 y 14 para controlar el flujo de solución. En el extremo posterior del campo del flujo hacia fuera existe un elemento de inversión 16, el cual está compuesto de cuando menos dos placas inversoras, una placa hundida 17 y una placa de desbordamiento 18. La sección posterior del sedimentador, la parte posterior 19 comprende el espacio que queda entre el elemento de inversión 15 y las cercas de estacas 22 y 23 localizadas en el extremo frontal de los campos de flujo de retorno 20 y 21. Además de las cercas de estacas 22 y 23 en el frente, los campos del flujo de retomo también pueden estar equipados con otros elementos deseados para controlar el flujo. El área de sección transversal de los campos del flujo de retomo también disminuye en la dirección del flujo hacia el extremo frontal. La sección transversal de los campos del flujo de retomo puede ser la misma o también pueden ser diferentes entre ellas. En la modalidad de la invención, en donde se forman en el sedimentador tres campos del flujo separados, la proporción de la anchura del sedimentador respecto a su longitud es de alrededor de 2 — 5. Los contenedores de las soluciones separadas en el sedimentador están colocados preferiblemente enfrente del extremo frontal 6, en el costado de los campos del flujo de retomo 20 y 21. De esta manera la solución orgánica es recuperada como un desbordamiento procedente del contendor 24 de solución orgánica vía ya sea una o varias unidades 25 de descarga, ya sea de solo uno de los bordes o de ambos bordes. En la misma forma la solución acuosa es recuperada del contendor 26 acuoso de cada campo de flujo vía una o varias unidades 27 de descarga según se requiera. La ubicación precisa de las unidades de descarga se decide con el criterio de a donde se van a alimentar las soluciones separadas. Los contenedores también pueden estar conectados entre ellos de manera apropiada. Las Figuras 2A y 2B presentan una decisión en principio de los elementos de inversión situados en la parte posterior del campo del flujo hacia fuera. El dibujo muestra que la placa hundida 17 y la placa de desbordamiento 18 están ubicadas cerca del extremo posterior 7. El borde superior de la placa hundida está equipado con una zona ranurada 28. la cual se extiende dentro de la capa separada de la fase orgánica 29. La zona ranurada distribuye la solución orgánica para que fluya dentro de la parte posterior del sedimentador como varias sub-corrientes. La placa hundida contiene la dispersión 30 que fluye entre las soluciones separadas, y la dispersión es hecha subir a través de la zona ranurada 31 en el borde inferior de la placa hundida dentro del canal de inversión 32, y desde allí a través de la zona ranurada 33 en la parte superior de la placa de desbordamiento dentro de la parte posterior del sedimentador. El borde inferior de la placa hundida está intacto y se extiende dentro de la solución acuosa separada 34, pero, sin embargo, por arriba del fondo 35. La solución acuosa fluye cuando menos parcialmente a través de la sección inferior de la zona ranurada, de manera que se divide en sub-flujos y esto ayuda a la inversión de la dirección de flujo de la solución en la parte posterior del sedimentador. La superficie 36 de la fase de la solución orgánica es así misma la altura de la solución del sedimentador. Las Figuras 3A y 3B muestran otra modalidad de un miembro de inversión, en el que una placa sólida de bloqueo 37 está colocada enfrente de la zona ranurada 33 en la parte superior de la placa de desbordamiento 18. La placa de bloqueo es una placa que puede ser elevada y bajada por medio de sus estracturas de soporte 38 en la dirección de la placa de desbordamiento. La altura de la zona ranurada 33 en la placa de desbordamiento de la Figura 3B es bastante mayor que aquella mostrada en la Figura 2B, pero ahora es posible utilizar la placa de bloqueo para ajustar el espesor de la dispersión y al mismo tiempo también aquel de la fase orgánica. En el caso mostrado en el dibujo la placa de bloqueo está en la posición por medio de la cual la parte más baja de la zona ranurada es cubierta por la placa de bloqueo. En la práctica esto significa que la banda de dispersión es capaz de descargarse dentro de la parte posterior del sedimentador al nivel del borde superior de la placa de bloqueo, de manera que la capa de la fase orgánica puede tomarse más gruesa que, por ejemplo, en el caso de la Figura 2. Cuando la placa de bloqueo está en su posición superior, puede aún cubrir la zona ranurada completamente y la banda de dispersión se torna más gruesa y la capa de la fase orgánica se hace más delgada. Por supuesto que es claro que la placa de bloqueo puede ser instalada para que funcione en otras formas que las que se describieron anteriormente, pero es importante que el espesor de la banda de dispersión y también de aquella de la fase orgánica puedan ser ajustadas mediante el cierre de parte de la zona ranurada de la placa de desbordamiento. Como se estableció previamente, es preferible construir las placas de bloqueo a partir de varios componentes separados, de manera que el espesor de la capa pueda ser ajustado de manera local. La modalidad de la sección de mezclado de la etapa de extracción de acuerdo con la invención mostrada en la Figura 1 está localizada enfrente de la sección del sedimentador, entre los contenedores. La modalidad mostrada en la Figura 4 es particularmente aplicable a grandes flujos de solución. En este caso la sección de mezclado 1 está equipada con dos tanques 3 de bomba, los cuales están colocados entre los contenedores en la parte posterior de los campos del flujo de retorno 20 y 21. Los mezcladores reales están colocados dentro del campo del flujo hacia fuera 12 del sedimentador 12. La solución orgánica y la solución acuosa son alimentadas dentro del primer mezclador 4 desde cualquiera o ambos tanques de bomba. Las soluciones mezcladas son dirigidas desde el primer mezclador en forma tangencial hacia el segundo mezclador 5 a través del canal 39. La dispersión bien mezclada es guiada desde el último mezclador 5 hacia el espacio del sedimentador y desde allí la corriente de la dispersión es dirigida hacia la descarga primero en dirección al extremo frontal 6. Con el fin de que la corriente de la dispersión no fluya entre los mezcladores directamente hacia la parte posterior del campo del flujo hacia fuera, canales externos de los mezcladores están conectados de manera reciproca en el costado trasero con una pared divisoria 40 que se extiende hasta el fondo del sedimentador. La dirección de la corriente de dispersión es doblada desde la esquina frontal 6 hacia el extremo posterior 7 del sedimentador. El extremo frontal del campo del flujo hacia fuera está preferiblemente equipado con varias cercas de estacas 13, 14 y l5. La primera cerca de estacas 15 puede ser una cerca convencional de estacas rectas, y está en dos secciones de manera que la primera sección se extiende desde el mezclador 4 hacia la pared divisoria 10 más cercana y la segunda sección de la cerca de estacas se extiende desde el mezclador 5 hasta la otra pared divisoria 11. Las cercas de estacas siguientes 13 y 14 preferiblemente forman una configuración ligeramente en zig-zag cuando se observan desde arriba. Existe cuando menos una cerca en forma de zig-zag. La función de las cercas de estacas es la de dirigir el paso de las diferentes fases y la dispersión directamente hacia la parte posterior del sedimentador. También se ha descrito en el extremo posterior del campo del flujo hacia fuera como puede ser implementado el campo de flujo interno de la etapa de extracción. Los canales de recolección para las fases separadas se ubican en el campo del flujo hacia fuera antes del elemento de inversión 16, por medio de lo cual algo de las soluciones separadas puede ser recirculado. El dibujo muestra el canal 41 de la solución acuosa y el canal 42 de la solución orgánica. De acuerdo con el dibujo el canal se extiende a través de la sección transversal completa del campo del flujo hacia fuera. Existe una tubería 43 desde el canal de solución acuosa y una tubería 44 proveniente del canal de solución orgánica hacia el mismo tanque de bomba de la etapa de extracción. El flujo de la dispersión y las soluciones separadas hacia el elemento de inversión y hacia delante desde allí sucede en la misma forma que la que se mostró en la Figura 1. El método y equipo de la presente invención ahora hacen posible el manejo de corrientes de solución aún grandes de manera económica y operativa en una solución de etapa de extracción rentable la cual comprende una sección de mezclado y una sección de separación de flujo invertido como se describió anteriormente. Mediante la utilización del método y equipo de la presente invención primero que todo el espesor de la banda de dispersión de la corriente puede ser controlado y de esta manera lograr soluciones puras. En segundo lugar, puede lograrse una inversión controlada del campo del flujo hacia fuera dentro de los campos del flujo de retomo por medio de un elemento de regulación e inversión que se encuentra en la sección posterior del sedimentador.

Claims (38)

1. Reivindicaciones 1. Un método para la separación controlada de una dispersión de una solución acuosa y una solución orgánica formada en la sección de mezclado de una etapa de extracción en sus propias fases durante la recuperación de metales en la sección de separación de un proceso de extracción líquido-líquido, caracterizado en que la dispersión alimentada dentro de la sección de separación es conducida dentro de un campo del flujo hacia fuera de dicha sección, campo el cual se forma por medio de paredes divisorias en la sección de separación, y campo en el cual las fases que se han separado de la dispersión son hechas fluir substancialmente en la dirección del eje longitudinal de la sección de separación, pero la dispersión que queda en la mitad de las fases separadas es contenida por medio de un elemento de inversión colocado en la parte posterior del campo del flujo hacia fuera extendiéndose desde una pared divisoria de la sección de separación hasta la otra, después del elemento de inversión la dirección de la dispersión y las fases de solución separada es invertida en la parte posterior de la sección de separación en substancialmente la dirección opuesta para que fluya de regreso en los campos del flujo de retomo situados en ambos costados del campo del flujo hacia fuera en dirección al extremo de alimentación de la sección de separación, en donde las soluciones separadas son retiradas de la sección de separación.
2. 2. Un método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado en que la dirección del flujo de dispersión y las soluciones separadas es substancialmente invertida en el extremo frontal del campo del flujo de retomo, en la parte posterior del sedimentador, para que sea paralela con el eje longitudinal del sedimentador por medio de cercas de estacas.
3. 3. Un método de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizado en que la sección transversal de los campos de flujo disminuye constantemente en la dirección de flujo.
4. 4. Un método de conformidad con una de las reivindicaciones 1 - 3, caracterizado en que la longitud de las paredes divisorias es 85 — 95% de la longitud del sedimentador.
5. 5. Un método de conformidad con una de las reivindicaciones 1 - 4, caracterizado en que el elemento de inversión comprende cuando menos dos componentes similares a placas, y en que en el canal de inversión enfre ellas se voltea la dirección de la dispersión para que sea substancialmente vertical.
6. 6. Un método de conformidad con una de las reivindicaciones 1 - 5, caracterizado en que el borde superior de un primer componente en forma de placa del elemento de inversión, la placa hundida, se extiende dentro de la solución orgánica y la solución orgánica es hecha fluir a través de una zona ranurada dispuesta en la parte superior del componente similar a placa dentro del espacio posterior de la sección de separación como varios sub-flujos.
7. 7. Un método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado en que el número de sub-flujos es 10 - 100.
8. 8. Un método de conformidad con una de las reivindicaciones 1 - 7, caracterizado en que el flujo de dispersión contenido por medio del primer componente en forma de placa del elemento de inversión es hecho fluir dentro del canal de inversión desde debajo de la primera parte en forma de placa.
9. 9. Un método de conformidad con una de las reivindicaciones 1 - 8, caracterizado en que la dispersión que ha fluido hacia el elemento de inversión es hecha fluir dentro del espacio posterior después del elemento de inversión desde arriba de la última parte en forma de placa de dicho elemento de inversión.
10. 10. Un método de conformidad con una de las reivindicaciones 1 - 9, caracterizado en que cuando menos parte de la sección de mezclado está situada dentro de la sección de separación, de manera que la dispersión procedente del último mezclador de la sección de mezclado es dirigida primero hacia el extremo frontal del campo del flujo hacia fuera y posteriormente invertida por medio de cercas de estacas hacia la parte posterior del campo del flujo hacia fuera.
11. 11. Un método de conformidad con una de las reivindicaciones 1 - 9, caracterizado en que cuando menos una de las soluciones separadas en el campo del flujo hacia fuera es recirculada hacia la sección de mezclado en la misma etapa de extracción.
12. 12. Un método de conformidad con una de las reivindicaciones 1 - 11, caracterizado en que el metal que va ser recuperado es uno de los metales cobre, uranio, cobalto, níquel, cinc o molibdeno.
13. 13. Un equipo para una separación controlada de una dispersión de solución acuosa y solución orgánica formada en una sección de mezclado (1) en sus propias fases durante la recuperación de metales en un sedimentador (2) de extracción líquido-líquido, el cual comprende un extremo de alimentación (6), un extremo posterior (7), paredes laterales (8, 9), fondo (35) y contenedores (24, 26) de las soluciones separadas, caracterizado en que el sedimentador está equipado con dos paredes divisorias (10, 11) que dividen el sedimentador en dos secciones, substancialmente paralelas a las paredes laterales del sedimentador, en donde dichas pared divisoria divide el sedimentador en un campo de flujo hacia fuera (12) y campos del flujo de retomo (20, 21) en ambos costados de éste, y con un elemento de inversión (16) localizado en sentido transversal en relación con el eje longitudinal del sedimentador y los extremos de las paredes divisorias (10, 11), en donde dicho elemento de inversión comprende cuando menos dos placas inversoras (17, 18) situadas a diferentes alturas.
14. 14. Un equipo de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado en que en la parte posterior del sedimentador, cercas de estacas (22, 23) están colocadas en el extremo frontal de los campos del flujo de retomo (20, 21), las cuales están sujetas en un extremo al exfremo de las paredes divisorias (10, 11) y en el otro extremo a la parte posterior de las paredes laterales (8, 9) o a la esquina de las paredes laterales (8, 9) y el extremo posterior (7).
15. 15. Un equipo de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado en que placas guía están colocadas detrás de las ranuras en la cerca de estacas para invertir el flujo.
16. 16. Un equipo de conformidad con una de las reivindicaciones 13 - 15, caracterizado en que la longitud de las paredes divisorias (10, 11) es 85 - 95% de la longitud del sedimentador.
17. 17. Un equipo de conformidad con una de las reivindicaciones 13 - 16, caracterizado en que las paredes divisorias (10, 11) forman un ángulo de 5 - 15° con respecto al eje longitudinal del sedimentador de manera que la sección transversal de los campos de flujo (12, 20, 21) formada por las paredes divisorias disminuye en la dirección del flujo.
18. 18. Un equipo de conformidad con una de las reivindicaciones 13 - 17, caracterizado en que el ángulo de ahusamiento del campo del flujo hacia fuera (12) es preferiblemente de alrededor de 15 — 25°.
19. 19. Un equipo de conformidad con una de las reivindicaciones 13 - 18, caracterizado en que la primera placa inversora del elemento de inversión, la placa hundida (17), está ubicada más alta que la segunda, la placa de desbordamiento (18).
20. 20. Un equipo de conformidad con una de las reivindicaciones 13 - 19, caracterizado en que el borde superior de la primera placa inversora (17) está ubicado dentro de la solución orgánica en el sedimentador.
21. 21. Un equipo de conformidad con una de las reivindicaciones 13 - 20, caracterizado en que la distancia del borde inferior de la primera placa inversora (17) desde el fondo del sedimentador (34) es 15 - 30% de la altura de la solución del sedimentador.
22. 22. Un equipo de conformidad con una de las reivindicaciones 13 - 21, caracterizado en que las placas inversoras (17, 18) son principalmente sólidas.
23. 23. Un equipo de conformidad con una de las reivindicaciones 13 - 22, caracterizado en que se forma una zona ranurada (28) en el borde superior de la primera placa inversora (17) de una distancia correspondiente a 5 — 25 % de la altura de la placa inversora en cuestión.
24. 24. Un equipo de conformidad con una de las reivindicaciones 13 - 23, caracterizado en que se forma una zona ranurada (31) en el borde inferior de la primera placa inversora (17) de una distancia correspondiente a 5 — 15% de la altura de la placa inversora en cuestión.
25. 25. Un equipo de conformidad con una de las reivindicaciones 13 - 18 o 22, caracterizado en que se forma una zona ranurada (33) en el borde superior de la segunda placa inversora, la placa de desbordamiento (18) de una distancia correspondiente a 5 -15% de la altura de la placa inversora en cuestión.
26. 26. Un equipo de conformidad con una de las reivindicaciones 13 — 18, 22 o 25, caracterizado en que la distancia del borde inferior de la segunda placa inversora (18) desde el fondo del sedimentador es 3 - 10%) de la altura de la solución en el sedimentador.
27. 27. Un equipo de conformidad con una de las reivindicaciones 13 - 18, 22 o 25 — 26, caracterizado en que el borde superior de la segunda placa inversora (18) está colocado debajo de la superficie de la solución, a una distancia que es 20 - 40% de la altura de la solución en el sedimentador.
28. 28. Un equipo de conformidad con una de las reivindicaciones 13 - 28, caracterizado en que las placas inversoras (17, 18) del elemento de inversión están colocadas en el sedimentador a un ángulo de 10 - 30° con respecto a la vertical.
29. 29. Un equipo de conformidad con una de las reivindicaciones 13 - 28, caracterizado en que el borde superior de las placas inversoras (17, 18) está inclinado hacia el extremo de alimentación (6) del sedimentador.
30. 30. Un equipo de conformidad con una de las reivindicaciones 13 - 29, caracterizado en que enfrente de la parte superior de la zona ranurada (33) de la segunda placa inversora (18) del elemento de inversión se localiza una placa sólida de bloqueo (37) en la misma dirección que la placa inversora, y en que la posición vertical de dicha placa de bloqueo puede ser cambiada usando sus elementos de soporte (38).
31. 31. Un equipo de conformidad con una de las reivindicaciones 13 - 30, caracterizado en que los contenedores (24, 26) del sedimentador se localizan enfrente de los campos del flujo de retomo (20, 21) en el extremo de alimentación (6) del sedimentador.
32. 32. Un equipo de conformidad con una de las reivindicaciones 13 - 31, caracterizado en que la sección de mezclado (1) se localiza enfrente del campo del flujo hacia fuera (12) del sedimentador.
33. 33. Un equipo de conformidad con una de las reivindicaciones 13 - 31, caracterizado en que la sección de mezclado (1) se localiza cuando menos parcialmente dentro del campo del flujo hacia fuera (12).
34. 34. Un equipo de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado en que los mezcladores (4, 5) de la sección de mezclado (1) están ubicados denfro del campo del flujo hacia fuera (12).
35. 35. Un equipo de conformidad con la reivindicación 34, caracterizado en que el campo del flujo hacia fuera (12) está equipado con un cerca de estacas (15) de dos partes, de las cuales la primera parte se extiende desde el primer mezclador (4) hasta la pared divisoria más cercana (10) de la segunda sección desde el segundo mezclador (5) hacia la pared divisoria más cercana a ésta (11).
36. 36. Un equipo de conformidad con una de las reivindicaciones 13 - 35, caracterizado en que el campo del flujo hacia fuera (12) está equipado con cuando menos una cerca de estacas (13, 14), la cual cuando se observa desde arriba forma una configuración ligeramente en forma de zig-zag.
37. 37. Un equipo de conformidad con una de las reivindicaciones 13 - 36, caracterizado en que el campo del flujo hacia fuera (12) está equipado con cuando menos un canal de recolección (41, 42) de solución separada, colocado cerca del extremo posterior.
38. 38. Un equipo de conformidad con la reivindicación 37, caracterizado en que el campo del flujo hacia fuera (12) está equipado con cuando menos un canal de recolección (41, 42), y tuberías (43, 44) conectadas a éste / éstos para dirigir las soluciones separadas hacia el tanque (3) de bomba en la misma etapa de extracción.