萃取电积设备的研制与应用.docVIP

第 19 卷第 3 期(总第 75 期) 2000 年 9 月 湿法冶金 H yd rom e ta llu rgy o f C h in a V o l. 19 N o. 3 (Sum. 75) Sep. 2000 萃取 电积设备的研制与应用 桂斌旺1 , 郝俊英2 , 刘爱琴1 (11 昆明理工大学研究生部, 云南 昆明 650093; 21 太原铜业公司, 山西 太原 030012) 摘要: 简要介绍了德兴铜矿堆浸厂的萃取 电积设备的研制与应用情况。 关键词: 设备; 萃取; 电积 中图分类号: T F 351 文献标识码: A 文章编号: 1009- 2617 (2000) 03- 0039- 06 用细菌浸出 萃取 电积新工艺回收低品位硫 引言 化铜矿中铜的样板工厂, 并使各项技术指标 达到了国际先进水平。金属萃取 电积工艺的 溶剂萃取通常又叫液 液萃取, 是一种从 溶液中分离、富集、提取有用物质的有效方 法。 它利用溶质在两种不相溶的液相中的不 同分配来达到分离和富集的目的。 金属的溶 剂萃取始于 19 世纪, 最初在核工业中用于提 取铀, 后来在稀土元素如锆与铪、铌与锂的分 离方面也取得了很好的工业应用。 随着经济 和社会的发展, 金属消费量迅速增长, 而矿山 可采矿石的品位不断下降, 一些低品位矿、尾 矿、表外矿, 甚至一些废矿坑, 难以开采的矿 脉等都需处理, 因此, 促进了溶剂萃取 电积 成功与否在于有 a1 萃取容量大, 萃取选择性 好, 平衡速度快, 化学性质稳定, 溶解损失少 的工业萃取剂。b 1 结构紧凑, 使用可靠, 操作 灵活, 容易放大, 效率高的萃取 电积设备。 下面介绍一种萃取 电积设备的设计与 使用情况。 萃取箱的设计与应用 1 111 设计思路 在国外, 萃取常用的设备有萃取塔、离心 萃取器、混合澄清萃取箱等几种形式。由于混 合澄清萃取箱具有设备结构简单、造价低、操 作稳定方便、效率高、易于放大、易于抽出三 相污物等特点, 结合德兴铜矿堆浸厂的特点, 故决定采用泵混浅池式混合澄清萃取箱。 整 个工艺采用二级萃取、一级反萃取; 萃取剂采 选冶方法的迅猛发展。 德兴铜矿在露采过程中, 需要剥离堆放 铜质量分数为 011%～ 0125% 的废矿石, 仅 铜厂矿区就有 3126 亿 t 废矿石, 其中铜金属 的质量约为 57 万 t。用传统的选冶工艺处理 这种废矿石难以经济回收其中的铜。 根据国 家计委、国家科技部要求, 结合德兴铜矿的技 改工程, 开展“九五”科研攻关, 建成了一个利 用 H en k e l 公司的L ix 984N 铜萃取剂。 收稿日期: 2000- 03- 21 基金项目: 国家“九五”重点科研攻关项目。该项目获国家科技进步二等获 · · 112 设计规模及工艺参数 生产规模为日处理浸出液 7 500 m 3 (312 m 3 ?h ) , 浸出液中 Θ(C u 2+ ) = 1 g?L , 可生产铜 2 000 t。 根据L ix 984N 萃取剂的性能指标, 萃 取 混 合 时 间 取 3 m in , 澄 清 速 率 取 317 m 3 ?h ·m 2。 容积为 32 m 3。由于容积过大, 将其分成两室 串联, 每室有效边长为 215 m ×215 m ×215 m , 上空高度 0135 m , 第一混合室下部潜室 高度 015 m 。计算澄清室有效面积 169 m 2 , 确 定澄清室有效尺寸为: 宽 12 m , 长 16 m ( 其 中溢流堰长 115 m ) , 有效高度 0175 m , 上空 高度 0135 m 。 单体设备如图 1 所示 113 萃取箱单体设备的设计 依据设计规模及工艺参数, 混合室有效 图 1 萃取箱单体视图 1 ——水相进口; 2 ——有机相进口; 3 ——第一混合室; 4 ——第二混合室; 5 ——搅拌装置; 6 ——潜室; 7 ——栅栏; 8 ——澄清室; 9 ——有机相溢流堰; 10 ——水相溢流堰; 11 ——有机相出口; 12 ——水相出口 箱体材质, 最初设计为砼衬不锈钢, 后考 虑衬里施工有一定难度, 技术要求较高, 焊缝 渗漏难于检查, 更重要的是为了节约投资, 从 而将衬里改为玻璃钢。 11311 搅拌器形状的确定 常用的搅拌器有闭式涡轮、半开式涡轮、 开启式折叶涡轮和开启式直叶涡轮等多种形 式, 它们对液体都有一定的剪切、湍流扩散、 对流循环和泵吸作用。 泵吸作用是依次减弱 而剪切作用和湍流扩散则依次增强。 闭式和 半开式涡轮叶片有平直叶、前倾叶和弯叶三 种, 它们的泵吸作用依次增强, 而剪切作用依 次减弱, 功率消耗也依次减少。 本