NO118536B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte for uttrekking av en adsorberbar oppløselig komponent fra en suspensjon.

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for uttrekking av en oppløse-lig komponent fra en suspensjon av findelte faste stoffer i en oppløsning. En spesiell anvendelse angår en fremgangsmåte for bruk av joneutveksling for uttrekking av uran fra en utlutbar malm-ved å føre en velling av finmalt mam i luten direkte gjennom joneutvekslingssøylen.

Joneutvekslingsadsorbenter er nå i

bruk på mange måter for å fjerne ikke ønskete joner fra. verdifulle væsker, eller utvinning av verdifulle joner fra fortyn-nete eller forurensede oppløsninger. Den arbeidsmåte som foretrekkes og som er mest alminnelig er å føre oppløsningen som skal behandles ned gjennom et forholdsvis tykt lag av en passende joneutvekslingsharpiks, i et kar som er forsynt med en skjerm eller et sandlag for å holde harpiksen tilbake. Først foregår joneut-vekslingen den øverste del av laget; idet vedkommende jon blir opptatt av harpiksen og joner med mindre eller ingen affi-nitet for harpiksen passerer ned gjennom søylen og ut i utløpet. Denne reaksjon foregår i en viss dybde av laget, den såkalte reaksjonssone. Når den øverste del av harpikslaget begynner å mettes, beveger reak-sjonssonen seg gradvis nedover i søylen og når den forreste kant av sonen når bunnen av søylen lekker vedkommende jon ut med utløpet. Dette kalles «gjennombrudds-punktet», men driften fortsettes i alminnelighet inntil lekkasjen antar økonomiske

dimensjoner. Strømmen av oppløsningen blir da stanset, harpiksen blir vasket til-

bake ved hjelp av en oppadgående vann-strøm, jonet blir skyllet av fra harpiksen ved hjelp av en nedadgående strøm av vaskemiddel, harpiksen blir renset og den regenererte harpiks blir brukt i en ny ad-sorberingsperiode. Strømmen oppover av tilbakevaskingsvann som vasker harpiksen ren for den tidligere oppløsning innstilles slik at det blir et utvidet hvirvellag av harpiks og utvasking av sedimentpartikler som er blitt holdt tilbake av harpikslaget som virker som et filter, under den fore-gående periode. For å gjennomføre en slik drift effektivt er det ofte nødvendig å bruke store mengder vaskevann.

For den mest økonomiske drift er det nødvendig at den fullstendige ladning av søylen før gjennombrudd er en stor forholdsvis del av dens samlete teoretiske ladning, da det ellers må foretas regenerering oftere enn det er ønskelig.

For å oppnå høye ladninger bør reak-sjonssonen utgjøre bare cn liten forholdsvis del av hele dybden av laget. Dens dybde avhenger av hastigheten av jonediffu-sjonen og utvekslingsreaksjonen på den

ene side og av hastigheten av væskestrøm-men på den annen side. Væskestrømmen

bør være jevn over hele tverrsnittet av

søylen, da kanaldannelse eller kortslutning av væskestrømmen på et sted ville gi for tidlig gjennombrudd, og etterlate «lommer av ikke effektivt brukt harpiks i laget.

For å få effektiv drift er det derfor ønskelig at en grunn reaksjonssone beveger seg jevnt frem gjennom laget. Denne beskri-velse av teknikken passer, i det vesentlige, på andre adsorbsjonsprosésser meilom væske og fast stoff.

Den teknikk som er beskrevet er med hell brukt for mange formål, i den senere tid for uttrekking av uran. Det er imidlertid en viktig begrensning av teknikken, idet tilførslen av væske til joneutvekslingssøy-en må være i det vesentlige fri for suspen-dert fast stoff, da ellers stoffet blir filtrert ut øverst i harpikslaget, hvilket først fører til alvorlig kanaldånnélse,: og tilslutt til sperring av søylen. Mindre mengder fast stoff kan i alminnelighet tåles da de fjer-nes ved slutten av hver periode ved tilbakevaskingen, men slik som teknikken er i dag, er det ikke gjennomførlig å føre en velling gjennom et harpikslag og det er derfor nødvendig å klare væsken på forhånd ved hjelp av en forhåndsfiltrering. Denne filtrering er i de fleste tilfelle kost-bar og i noen tilfelle så vanskelig at den forhindrer seg selv. Et eksempel herpå er luftingen av noen malmer hvor tilstedevæ-relsen av lere og slam gjør filtreringen nesten umulig.

Foreliggende oppfinnelse . går derfor først og fremst ut på en fremgangsmåte av en slik art at en oppløsning som inneholder en suspensjon av findelt material kan føres gjennom et lag av kornet adsorbent i praktiske mengder pr. tidsenhet og på en så effektiv måte at adsorbering av en oppløselig bestanddel foregår jevnt og gradvis gjennom suksessive soner i laget.

Et spesielt formål er å unngå nødven-digheten av å for-filtrere tilførslen til en adsorberingssøyle som inneholder kornet adsorbent. Videre går oppfinnelsen ut på å gjøre det mulig å trekke ut et utvekselbart jon fra en velling av findelt material ved å føre vellingen gjennom et tykt lag. av joneut-veklingsadsorbeht med mengder pr. tidsenhet og med virkningsgrader som kan sammenlignes med den kjente teknikk hvor det brukes klaret væske.

Videre går oppfinnelsen ut på å gjøre det mulig å gjennomføre tilbakevaskingen med vannmengder som er små sammenlignet med vanlig praksis.

Videre går oppfinnelsen ut på å for-bedre fremgangsmåten for uttrekking av uran fra lutbare malmer, .ved å gjøre det mulig for den uttrukkede findelte malm i luten å føres gjennom en søyle av joneut-vekslingsadsorbent uten at det er nødven-dig å foreta for-filtrering av vellingen og oppnå søyleladninger før gjennombrudd som kan sammenlignes med normal praksis og å anvende strømningsmengder pr. tidsenhet som kan sammenlignes med dem som brukes i normal praksis.

Oppfinnelsen omfatter en fremgangsmåte for uttrekking av en oppløselig komponent fra en suspensjon av findelte faste stoffer i en oppløsning ved å føre en strøm av suspensjonen gjennom et lag av et passende kornet adsorbent, pulsere strømmen slik at suspensjonen passerer gjennom laget på en slik måte at den oppløselige komponent blir adsorbert på suksessive soner av laget, deretter stanse strømmen og gjen-vinne den adsorberte komponent fra adsorbenten. Uttrykket «statisk lag» skal her bety en mengde material som er inneslut-tet i et begrenset rom i motsetning til et strømmende lag hvor materialet kontinu-erlig føres til et parti av laget og konti-nuerlig fjernet fra et annet parti slik at det blir en faktisk strøm av lag-material.

Et apparat for utførelse av fremgangsmåten omfatter et lag av kornet adsorberende material, f. eks. en joneutvekslingsharpiks, som inneholdes i en søyle på en, eller mellom to skjermer, enten over og/ eller under laget og innretninger for å fø-re en strøm av en suspensjon gjennom laget i en rekke pulser slik at strømmen kortvarig sinkes, avbrytes eller vendes i hver puls. Som følge av disse pulser blir laget kortvarig utvidet slik at suspensjonen kan passerer gjennom mellomrommene i laget under en vesentlig del av hver periode før laget igjen blir trukket sam-men.

I henhold til et trekk ved oppfinnelsen holdes et lag av kornet adsorbent, f. eks. joneutvekslingsharpiks over en gjennomhullet skjerm i en passende søyle, en strøm av en suspensjon av findelt material føres ned gjennom laget og strømmen pulseres slik at laget kortvarig utvides under hver puls.

Et annet trekk ved oppfinnelsen går ut på at en slik pulserende strøm av en suspensjon av finfordelt material føres oppover gjennom laget.

I henhold til et ytterligere trekk ved oppfinnelsen anvendes en joneutvekslingsharpiks med lav spesifikk vekt som holdes under en gjennomhullet skjerm idet strøm-men av suspensjon av finfordelt material føres oppover gjennom laget.

I henhold til et ytterligere trekk ved oppfinnelsen holdes laget av kornformet adsorbent mellom en øvre og en hedre gjennomhullet skjerm i søylen og strøm-men av en suspensjon av finfordelt material føres gjennom laget på en slik måte at lag-massen holdes mot den øvre skjerm eller den nedre skjerm idet strømmen pulseres slik at laget kortvarig utvides under hver puls.

I praksis blir pulsenes amplitude ned-satt slik at de kortvarige utvidelser og sam-mentrekninger ikke frembringer noen alminnelig vendig av kornpartikler i laget og strømmen av suspensjon gjennom laget er i det vesentlige som ved hjelp av et stempel.

I henhold til et underordnet trekk ved oppfinnelsen vil pulseringsvirkningen av strømmen som ligner virkningen av en malmopprednings-ryster, hvis det finner sted noen endring i spesifikk vekt for den kornete absorbent etterhvert som reak-sjonen skrider frem gjøre det mulig for de tungere adsorbentpartikler å skille seg ut mot bunnen av laget og/eller lettere partikler å skille seg ut mot toppen av laget. Denne effekt kan utnyttes til å fremme motstrøm- eller kromatograf-virkningen av laget ved å trykke suspensjons-. strømmen oppover når adsorbenten etterhvert blir tungere, eller nedover når adsorbenten blir lettere. Dette fenomen utnyttes med fordel ved uttrekkingen av uran.

Den minste størrelse av harpiks e. 1. partikler er fortrinnsvis minst dobbelt så stor som åpningene i skjermen, mens den største størrelse av de findelte faste stoffer i suspensjonen bør være tilnærmet halvt så stor som åpningene i skjermen, og fortrinsvis mindre. Et foretrukket eksempel er å bruke 36 maskers skjerm, harpiks mellom 10 og 20 masker og en velling av material som ikke er grovere enn 100 masker.

Den nedre gjennomhullete skjerm kan eventuelt erstattes med et passende gradert lag av sand som hviler på en grovt gjennomhullet plate. Den øvre skjerm kan eventuelt erstattes av et lag av partikler med lav spesifikk vekt som holdes under en grovt gjennomhullet plate.

Det skal nå beskrives hvorledes oppfinnelsen kan bringes til praktisk utførel-se, under henvisning til vedføyete teg-ninger. Fig. 1 viser skjematisk, delvis i snitt et kontaktapparat i henhold til oppfinnelsen. Fig. 2—6 viser lignende riss av andre typer av kontaktapparater i henhold til oppfinnelsen. Fig. 7 viser skjematisk i sideriss en innretning for pulsering av suspensjons-strømmen gjennom adsorberingssøylen. Fig. 8 og 9 viser skjematisk andre typer av slike innretninger. Fig. 10 og 11 viser grafiske resultater av prøver som er utført under forskjellige forhold.

I det kontaktapparat som er .vist i fig.

1 blir et lag av kornformete adsorberende

partikler 1 holdt i en beholder 2 mellom øvre og nedre gjennomhullete skjermer 3, henholdsvis 4. Et nedre rom 6 og en bunn 7 er anordnet under den nedre skjerm 4. Laget 1 hviler på et filterlag av gradert sand 5 hvor den finere sand ligger øverst og den grovere nederst slik at diameteren av hullene i den nedre skjerm 4 kan være større enn diameteren av adsorbenten. Hullene i den øvre skjerm 3 hai-en slik størrelse at adsorbenten holdes tilbake. Når apparatet ikke er i drift er vo-lumet av adsorbent i laget slik at det nesten, men ikke helt, fyller rommet mellom det øverste sandlag 5 og den øvre skjerm 3, idet det er plass tilbake for utvidelse av laget under drift slik som det skal beskrives senere. Et vertikalt standrør 8 med en regulerbar ventil 9 går inn i bunnen 7 i apparatet mens en pulsator i bunnen består av en membran 10 som påvirkes ved hjelp av en veivdrift 14. Et pakningslag 12 som består av grov sand eller annet mi-neral bæres på den gjennomhullete plate 13 inne i det nedre rom 6. Et utløpsrør 15 er anordnet over den øvre skjerm 3.

Den suspensjon 11 som skal bringes i kontakt med adsorbenten tilføres ved den øvre ende av standrøret 8 og passerer gjennom ventilen 9 inn i bunnen 7. Suspensjonen passerer så oppover gjennom platen 13, pakningslaget 12 i det nedre rom 6, den- nedre gjennomhullete skjerm 4, sandlaget 5, laget av adsorberende partikler 1 og den øvre skjerm 3. Suspensjonen forlater så beholderen gjennom utløps-røret 15.

Pulsatoren i bunnen 7 meddeler pulser til oppoverstrømmen av suspensjonen gjennom apparatet slik at strømmen kortvarig sinkes, avbrytes eller vendes under hver puls. Ventilen 9 er innstillet slik at sammensnevringen i røret 8 hindrer at pulsene blir oppslukt inne i røret og sik-rer at pulsene blir effektivt rettet inn i beholderen 2. Pakningslaget 12 har den virkning at den pulserende suspensjons-strøm oppover fordeles jevnt over hele tverrsnittet av apparatet og hindrer kanaldannelse eller kortslutning.

I det apparat som er vist i fig. 2 er den nedre skjerm erstattet med et grovt filterlag av gradert sand 17 hvor de finere partikler ligger øverst og den grovere nederst. Laget av kornete adsorberingspartikler 18 hviler direkte på filterlaget 17. Et omvendt filterlag 19 er anordnet over adsorberingslaget og består av partikler med en spesifikk vekt som er mindre enn den spesifikke vekt av adsorberingslaget og som også er gradert i størrelse. De minste partikler i det omvendt lag ligger nederst og holder adsorbenten, mens de grovere ligger øverst og selv holdes ved hjelp av en skjerm 20 som følgelig kan ha åp-ninger som er større enn adsorberingspartiklene. Standrøret og strupeventilen som er vist i fig. 1 kan erstattes med en pumpe 21 som fortrinsvis bør være en for-trengningspumpe for å hindre pulstap fra søylen. Den suspensjon som føres fra pumpen passerer gjennom en gjennomhullet fordeler 22 anbrakt i sandlaget 17 på vanlig måte. Som før blir pulseringen skaffet ved hjelp av en svingende membran 23. Strømmen gjennom apparatet foregår, som

i fig. 1, i retning oppover.

En endret utførelse av apparatet er vist i fig. 3 og kan brukes for drift med

strøm nedover. Et lag av kornformete ad- i sorberingspartikler 24 hviler inne i en beholder på en gjennomhullet skjerm 25 mens en svingende membran 26, et strøm-fordelings-pakningslag 27 som består av Raschigringer, en bæreplate 30 for disse

og et nedre rom 31 er anordnet slik som foran. Den suspensjon som skal behandles ] tilføres fra et rør 28 og fordeles inne i søylen ved hjelp av en lede-fordeler 29. Suspensjonen passerer så ned gjennom ad- i sorberingslaget 24, skjermen 25, paknings- ; laget 27, platen 30 og det nedre rom 31. Den kommer så inn i utløpsrøret 32 og strømmer gjennom puls-begrensningsven-tilen 33 til overløpsrøret 34. Under drift • med strøm nedover i dette apparat er det : ønskelig å holde væskespeilet like over ; toppen av adsorberingslaget 24. Den suspensjon som kommer inn vil da stadig ha tilstrekkelig hvirvling øverst i søylen til å hindre at det blir noen filtrering øverst i adsorberingslaget.

Det apparat som. er vist i fig. 4 egner seg for strøm oppover eller nedover og består av en søyle av adsorberende partikler 35 som bæres på en skjerm 36. Under denne 1 ligger et strømfordelings-pakningslag 37, : en bæreplate 38 for dette lag, et nedre ! rom 39 og en svingende membran 40. Ad- i sorbenten holdes tilbake under en øvre skjerm 41 slik som i fig. 1. Apparatet er : også forsynt med ut- og innløps-anordnin-ger slik som i fig. 1 og 3, idet de første i brukes under drift ved strøm oppover og de andre ved drift med strøm nedover. I det første tilfelle kommer suspensjonen inn øverst i standrøret 42 og passerer så nedover gjennom pulsbegrensningsventilen 43 inn i det nedre rom 39. Den går så oppover gjenom søylen og forlater denne gjennom utløpsrøret 44. Herunder er ventilen 45 lukket. Ved drift etter nedstrømprinsip-pet, kommer suspensjonen inn øverst i søylen gjennom innløpsrøret 46 og forlater bunnen av søylen gjennom standrøret 42 og pulsbegrensningsrøret 43. Suspensjonen stiger oppover i standrøret 42 og føres bort gjennom ventilen 45 som nå er åpen.

' Fig. 5 viser en ytterligere utførelses-form for apparatet i henhold til oppfinnelsen tilpasset for drift med strøm oppover. Dette apparat er i det vesentlige det samme som det som er vist i fig. 2 bortsett fra at det er noe bedre filterlag tilsvarende sandlaget 17 og ikke noe øvre filterlag under den øvre skjerm tilsvarende det omvendte filterlag 19. Da resten av apparatet er det samme som i fig. 2, har de forskjellige deler samme henvisningstall' som i denne figur. I denne utførelsesform har adsorberingspartiklene forholdsvis lav spesifikk vekt, laget av adsorberingspartikler holdes mot undersiden av skjermen 20 og det trenges ingen nedre skjerm.

Fig. 6 viser en adsorberingssøyleenhet med strøm oppover og med en utvendig pulseringsinnretning. I denne enhet hviler laget 47 av adsorberingspartikler på et gradert sandlag 48, den suspensjon som skal behandles kommer inn ved bunnen av enheten gjennom innløpsrør 49 og forlater enheten gjennom utløpsrøret 50. Innløps-røret 49 er forsynt med en utvendig pulse-ringsenhet 51, en pulsbegrensningsven-til 52 som ligger slik at pulseringsinn-retningen ligger mellom søylen og ventilen og et innløpssprederrør 53 i bunnen av søylen. Under bruk er mengden av strøm-mende suspensjon pr. tidsenhet slik at adsorberingslaget holdes inne i enheten og det ikke skapes noen hvirvling.

Den utvendige pulsator kan være av vilkårlig passende type og kan, f. eks., være av en av de typer som er vist i fig. 7-9.

I fig. 7 kommer suspensjonen inn i kammeret 54 gjennom innløpet 55 og forlater innretningen gjennom utløpet 56. En membran 57 svinges ved hjelp av en veivdrift 58, 59.

I fig. 8 kommer suspensjonen inn i det sylinderformete kammer 60 gjennom inn-løpet 61 og strømmer ut gjennom utløpet 32. Et stempel 63 beveges frem og tilbake inne i kammeret ved hjelp av en veivdrift 64, 65..

En annen type av utvendig pulsator er vist i fig. 9 hvor et innløp 66 og et utløp 67 står i forbindelse med et kammer 68. Mellom kammeret og utløpet er det anordnet en ventil hvis sete 69 normalt er lukket ved hjelp av en plate 70 som står under trykket av en innstillbar skruefjær 71. Membranen 72 danner et bøyelig lukke for-kammeret og er forbundet med ventilplaten 70. Væske kommer inn i kammeret 68 med tilstrekkelig trykk til å løfte mem-branén 72 mot trykket fra fjæren 71. Når trykket bygger seg opp i væskestrømmen til eri verdi som er stor nok til å løfte ventilplaten 70 mot trykket av fjæreri, frigis trykket ved tapet av væske gjennom ventilsetet 69 og utløpet 67. Ventilen vil lukke og det hele gjentar seg. På denne måte kan en strøm av pulsert suspensjon føres til adsorberingssøylen som innretningen står i.forbindelse med. En tilbakeslags-ventil kan anbringes i tilførsels- eller av-løpsledningen hvis søylen drives under trykk, for å hindre at pulsen skal gå tapt gjennom disse ledninger.

Fig. 1—6 skal vise det store antall al-ternative utførelser og kombinasjoner som er mulige i henhold til oppfinnelsen. De har alle et felles trekk, nemlig: en kon-tinuerlig strøm av suspensjon som føres enten oppover eller nedover i en søyle av adsorberingspartikler som holdes i en «boble»-tilstand ved hjelp av pulser som meddeles suspensjonen ved hjelp , av en passende pulseringsinnretning. Mens et «ikke boblende» lag av adsorberingspartikler ikke vil slippe en suspensjon gjennom, men bare tjene som filter, har det vist seg at et «boblende» lag lett gjør det. Grunnen til dette er antatt å være: Under slagene oppover' av den membran som f. eks. er vist i fig. 1 og 2, vil væskehastigheten stige slik at det frem-kalles én utvidelse av adsorberingslaget. I utvidet tilstand virker laget ikke som filterlag for partiklene i suspensjonen men lar dem slippe fritt gjennom. Under slagene nedover av membranen avtar væskehastigheten og laget kommer til ro. Nåi dette gjøres i en takt på f. eks. 100—200 slag i minuttet, etableres en «boblings»-tilstand som gir et ikke hvirvlende lag, men som gjør det mulig for en suspensjon å slippe gjennom. Med strøm nedover slik som vist i fig. 3 utvider laget seg under slagene nedover av membranen og kommer til ro under slagene oppover. Derved etableres en «boblings»-tilstand på samme må-

te slik at det blir et ikke hvirvlende lag som slipper en suspensjon gjennom.

Den mekaniske virkning av laget er noe i likhet med den «rysting» som brukes ved separering av mineraler, selv om for-målet for slik rysting og det resultat som oppnås er helt forskjellig fra foreliggende. Under mineralrysting, utnyttes «boblings»-tilstanden til å la partikler i laget skille seg ut i lag alt etter sine spesifikke vek-ter. I henhold til foreliggende oppfinnelse vil et boblende adsorberingslag gjøre det mulig for en suspensjon eller massestrøm å komme i effektiv kontakt med adsorbenten^ Hertil kommer imidlertid at når ad-sorberingen resulterer i en endring i spesifikk vekt for adsorbenten, vil det finne sted en utskilling i laget og den tungere adsorbent vil synke ned. Drift med strøm oppover vil således være gunstig når adsorbenten blir tungere på grunn av opp-tagelse av adsorbert material da det vil etableres en tetthets-gradient med den tungeste adsorbent ved bunnen. Dette vil gi et stabilt ikke hvirvlende lag. Avstryk-ing for fjerning av den tungere adsorbent vil av samme grunn best kunne utføres ved strøm nedover.

Apparater av den type som er beskrevet' ovenfor kan brukes for separering eller konsentrering på vanlig periodisk måte. Suspensjonen som inneholder det material som skal skilles ut ved adsorbering føres gjenom et lag av adsorbent og derfra vanligvis inn i et annet utskillingslag som inneholder regenerert adsorbent i en annen enhet. Når adsorbenten i første enhet er blitt mettet med det material som skal adsorberes stanses driften. Søylen blir renset fri for suspensjon med et vaskevann og regenereres med en strøm av regenere-ringsstoff som skyller adsorbatet fra adsorbenten slik at det dannes en konden-sert oppløsning av det adsorberte material og< samtidig regenereres adsorbenten. Etter en annen vasking blir den regenererte adsorberingssøyle brukt som skyller, mens adsorbenten i den tidligere skylle-søyle brukes til å motta en suspensjon som inneholder adsorbatet.

Det skal nå gis noen eksempler på hvorledes oppfinnelsen kan gjennomføres:

Elcsempel 1.

En lut-masse som inneholder 15 vekt-prosent 200 maskers malm i suspensjon og 2,5 g/l UaOs i oppløsning ble ført i pulsert strøm oppover gjennom et lag som var ca.

85 cm tykt av joneutvekslingsharpiksen «Amberit» XE123, perlestørrelse 10—30 masker, inneholdt i en glassøyle med en diameter på ca. 10 cm og ca. 91 cm lang med 36 maskers skjermer av rustfritt stål øverst og nederst. Amberit leveres av Rohm & Haas Co., USA. Under den nedre skjerm endte søylen i en innløpskonus som inneholdt et ca. 10 cm tykt lag av 10—20 maskers kvarts som ble holdt på en annen 36 maskers skjerm som virker som strømfor-deler. Innføringsmassen ble pumpet inn i et åpent standrør, ned gjennom en pulsator og derpå inn i bunnen av konusen gjennom et kort stykke 1" ledning av glass. Pulsatoren besto av en vanlig membran-pumpe med en 6" gummimembran som ble drevet ved hjelp av en veivstang- og en eksenter med variabelt slag. Ventilene i pumpen var fjernet, men en regulerbar strupeventil var anbrakt mellom membran-kammeret og standrøret for å dempe ned pulsene i standrøret. Utgangsmaterialet fra søylen strømmet over gjennom en' åpen renne over øvre skjerm. Mengden av masse pr. tidsenhet ble innstillet på ca. 0,7 l/cm<2> pr. min av søyletverrsnittet. Pulser på ± ca. 3 mm med 110 slag/min ble frembrakt i søylen ved virkningen av membranen.

Den spesifikke vekt for lut-masseh var nesten lik eller endog større enn den spesifikke vekt for den regenererte harpiks og da driften begynte ble laget ført oppover mot den øvre skjerm og ble holdt der i en boblende tilstand ved pulsene i strømmen. Etterhvert som driften fortsatte tok det nedre harpikslag opp uran og dets spesifikke vekt økte over en viss verdi, den be-lastete harpiks løste seg fra bunnen av laget og falt ned på den nedre skjerm.

Gjennombrudd av uran fant sted da søylen var ved 45 pst. av full metning. Full metning av søylen fant sted når 20 pst. av hele tilførslen var lekket bort. Denne lek-

:asje kunne ha vært holdt i en skyllesøyle om arbeidet i serie med den førstnevnte øyle på vanlig måte.

Søylen ble så tatt ut av strømmen og nassen renset fra den ved hjelp av en mlserende oppadgående vannstrøm på ca. 1,7 l/cm- pr. min, idet det ble brukt et 'annvolum som var dobbelt så stort som rolumet av laget. Uran ble så tatt ut av løylen på vanlig måte.

Under et annet forsøk ble utgangsmas-;en ført frem under pulserende forhold iten at det ble merket særlig forskjell.

Under hensyn til den forholdsvis lille løyde av laget som ble brukt under for-;øksdriften, var virkningsgraden for ad-lorberingen nesten den samme som ved vanlig teknikk med bruk av klar filtrert /æske som renner ned gjennom et fast ag.

Det fremgår av det som er angitt ovenfor at den forutgående filtrering av lut-nassen kan sløyfes og massen føres direk-;e gjennom en joneutvekslingssøyle slik ;om angitt her, uten noe merkbart tap i ,'irkningsgrad i joneutvekslingsenheten.

Eksempel 2.

Ytterligere forsøk ble utført for å sammenligne virkningsgraden ved pulserende lag med virkningsgraden ved vanlig Jrift ved analytisk å følge fortrengningen iv en oppløsning fra mellomrommene i et ioneutvekslingslag ved hjelp av en vann-3trøm, .og omvendt. Forløpet av en enkel ioneutvekslingsreaksjon ble også under-søkt.

Den enhet som er beskrevet ovenfor i forbindelse med uttrekking av uran ble brukt ved disse ytterligere prøver. Tabell 1 gjengir forsøksforholdene for fortrengningen av en 1-normal oppløsning av natriumklorid fra laget ved hjelp av vann.

De-Acidit FF leveres av Permuit Co., London. Dets størrelse var 50—20 masker.

Amberlit XE 123 leveres av Rohm & Haas Co., USA. Dets størrelse var 10—30 masker. Den har mindre korsbinding enn De-Acidit FF.

Fig. 10 viser grafisk de resultater som ble oppnådd og viser den meget større virkningsgrad ved fortrengning fra et tett låg sammenlignet med et helt fluidisert lag av den type som brukes ved vanlig porsjonsyasking. Resultatene ved pulsert lag i henhold' tii oppfinnelsen er ikke særlig forskjellige fra.de som ble oppnådd ved

vanlig drift med fast lag. Det bemerkes at ved forsøk nr. 17 ble en 10 pst. masse av diatomijord fortrengt fra laget ved hjelp av en pulserende strøm nedover med faktisk fullstendig fjerning av suspensjonen så vel som av det oppløselige material i to tomme volumer, mens en statisk strøm nedover utøvet på dette lag ikke engang ville ha trengt gjennom unntagen. under høyt trykk.

Tabell 2 gjengir vedkommende eksperi-mentforhold for fortrengning av vann fra laget ved hjelp av en 1-normal oppløsning av natriumkldrid.

Fig. 11 viser grafisk de resultater som ble oppnådd i denne forsøksrekke og viser at fortrengningen nedover var litt mere diffus i et lag av grov harpiks enn i fin harpiks, men at anvendelsen av pulsering på det grove lag økets dets virkningsgrad. Pulsert strøm oppover gjennom den grove harpiks i henhold til oppfinnelsen, både med klar væske og med en 10 pst. suspensjon av diatomijord ga bedre resultater enn den vanlige måte for bruk av samme harpiks.

Ved sammenlignende forsøk utført med natriumsulfat og natriumklorid viste utvekslingsreaksjoner i søyler med fin og grov harpiks, med og uten pulsering, og med og uten tilsetting av 10 pst. diatomijord ingen særlig forskjell mellom teknikken i henhold til oppfinnelsen og vanlig teknikk.

Eksempel 3.

Eksperimenter ble også utført hvor 20-50 maskers harpiks med hell ble holdt på

et 7,5 cm tykt lag av kvarts med en par-tikkelstørrelse på 10—30 masker. Kvarts-filterlaget ble holdt på en 36 maskers skjerm. Det ble også påvist at et lag av polystyren-spon med samme partikkelstør-relse kunne holde harpiksen mot en øvre 36 maskers skjerm.

Det er således klart at fremgangsmåten og apparatet i henhold til foreliggende oppfinnelse kan brukes for uttrekking av verdifulle bestanddeler fra vellinger og at den, spesielt er av stor betydning ved uttrekking av uran og andre metaller fra ut-lutbare malmer, ved at den gjør det mulig for. en velling av den uttrukne malm i lut-væsken å føres gjenom en søyle med joneutvekslingsharpiks e. i. uten at det er

nødvendig på forhånd å filtrere vellingen

for å få klar væske for tilførsel til søy-len, samtidig som det oppnås søyle-belast-ninger for gjennombrudd som kan sammenlignes med normal praksis og anvendelse av væskemengder pr. tidsenhet som

kan sammenlignes med dem som brukes

i normal praksis- Den er også av spesiell

verdi når det gjelder bløtgjøring av vann,

idet den gjør det mulig å behandle grum-set vann uten forutgående filtrering og

også nedsetter den nødvendige mengde

vaskevann. Videre kan det i henhold til

oppfinnelsen brukes en kalkvelling for i

det minste delvis regenerering av en an-jonutvekslings-adsorbent.

Claims (8)

1. Fremgangsmåte for uttrekking eller

adsorbering av en oppløselig komponent fra en suspensjon av findelte faste stoffer i en oppløsning, hvor én strøm av suspensjonen føres gjennom et statisk lag av en passende kornformet adsorbent slik at den oppløselige komponent adsorberes på suksessive soner i laget, hvoretter strømmen stanses og den' adsorberte komponent gjenvinnes fra adsorbenten, karakterisert ved at strømmen pulseres under gjennom-strømningen av den kornformede adsor- . bent.

2. Fremgangsmåte som angitt i på-stand 1, karakterisert ved at det statiske lag av kornformet adsorbent holdes over en gjennomhullet skjerm i en passende søyle, at suspensjonsstrømmen føres nedover gjennom laget og strømmen pulseres slik at laget blir utvidet kortvarig under hver puls.

3. Fremgangsmåte som • angitt i på-stand 1, karakterisert ved at det statiske lag av kornformet adsorbent holdes over en gjennomhullet skjerm i en passende søyle, at en strøm av en suspensjon av findelt material føres oppover gjennom laget og at strømmen pulseres slik at laget kortvarig utvides under hver puls.

4. Fremgangsmåte som angitt i på-stand 1, karakterisert ved at laget av kornformet adsorbent holdes under en gjennomhullet skjerm i en passende søyle, at en strøm av en suspensjon av findelt material føres oppover gjennom laget og at strømmen pulseres slik at laget blir kortvarig utvidet under hver puls.

5. Fremgangsmåte som angitt i på-stand 1, karakterisert ved at laget av kornformet adsorbent holdes mellom en øvre og en nedre gjennomhullet skjerm i en passende søyle, at en strøm av en suspensjon av findelt material føres gjennom laget på en slik måte at massen i laget holdes mot den øvre skjerm eller mot den nedre skjerm og at suspensjonsstrømmen pulseres slik at laget kortvarig blir utvidet under hver puls.

6. Fremgangsmåte som angitt i på-stand 1—5, karakterisert ved at pulsene har en slik amplitude at de kortvarige utvidelser og sammentrekkinger ikke frem-kaller'noen alminnelig vending av kornformete partikler i laget og at suspensjons-strømmen gjennom laget er omtrent som frembrakt ved hjelp av et stempel.

7. Fremgangsmåte som angitt i på-stand 2, karakterisert ved at adsorbent-partiklene tiltar i spesifikk vekt når den oppløselige komponent adsorberes på dem hvoretter de lettere partikler skiller seg ut mot det øverste av laget.

8. Fremgangsmåte som angitt i på-stand 3 eller 4, karakterisert ved at adsor-bentpartiklene tiltar i spesifikk vekt når den oppløselige komponent adsorberes på dem hvoretter de tungere partikler skiller seg ut mot bunnen av laget.