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萃取装置的制作方法
时间:2024-03-08 18:10 点击次数:146

  萃取是有机化学实验室中用来提纯和纯化化合物的手段之一;通过萃取,能从固体或液体混合物中提取出所需要的化合物。比如,矿山浸出液中铜、钴、镍等有色金属和稀土金属的提取等等。

  为了提取浸出液中的金属离子,一般是将有机相溶液与浸出液放入容器中混合,然后让其分层,有机相溶液会将浸出液中的金属离子提取出来,并分层为带有金属离子的有机相溶液和水相溶液,水相溶液则置于下层;此时将上层带有金属离子的有机相溶液取出即可。

  现有技术还存在以下问题:在容器中进行萃取的时候,由于容器的容量有限,每次只能将一定量的浸出液中的金属离子萃取出来,非常不方便。

  有鉴于此,本实用新型提供一种萃取装置,主要目的是提高浸出液中金属离子的萃取效率。

  本实用新型提供了一种萃取装置,该装置包括:混合部和澄清部;所述混合部包括有机液池、浸出液池和混合池,所述有机液池和所述浸出液池分别连接于所述混合池,所述混合池内设有搅拌机构;所述澄清部包括澄清池、有机相溢流堰、水相溢流堰和多个格栅板,多个所述格栅板依次排列于所述澄清池内,所述澄清池的一端连接于所述混合池,所述有机相溢流堰和所述水相溢流堰依次靠近所述澄清池的另一端。

  可选的,所述澄清部还包括折流板,所述折流板设置于所述有机相溢流堰和所述水相溢流堰之间,所述折流板的下端和所述澄清池的底壁之间设有通孔。

  可选的,每一个所述格栅板包括第一格栅板和第二格栅板,所述第一格栅板和所述第二格栅板相对设置。

  可选的,所述第一格栅板和所述第二格栅板均设有多个圆孔和多个长条孔,所述圆孔和所述长条孔交替设置。

  可选的,所述第一格栅板的中部和所述第二格栅板的中部均设有加强筋,多个所述圆孔和多个所述长条孔分别位于所述加强筋的两侧。

  可选的,所述澄清池的内侧壁设有多个插槽,每一个所述格栅板承插于其中一个所述插槽。

  可选的,所述混合部还包括溢流板,所述搅拌机构包括第一搅拌机构和第二搅拌机构,所述溢流板将所述混合池分隔为第一混合池和第二混合池,所述第一搅拌机构设置于所述第一混合池内,所述第二搅拌机构设置于所述第二混合池内,所述溢流板的上端低于所述混合池的上端,所述有机液池和所述浸出液池分别连接于所述第一混合池,所述澄清池的一端连接于所述第二混合池。

  使用硫酸浸出铜矿中的铜离子,形成浸出液后,将所得浸出液引流至浸出液池内;同时,有机液池用于盛装有机萃取剂,将萃取剂和浸出液分别引流至混合池内,并开启搅拌机构。萃取剂和浸出液在搅拌作用下,充分混合,在这个过程中,萃取剂获取浸出液中的铜离子,从而使铜离子从水相转移至有机相,形成萃取反应后的混合液。混合液自澄清池的一端流入澄清池,并依次流过每一个格栅板。混合液只能通过格栅板的孔隙向前流动,减缓了混合液在澄清池内的流速,增加了混合液在澄清池内的停留时间,使有机相和水相充分分层。有机相经有机溢流堰流出澄清池,水相经水相溢流堰流出澄清池。在本萃取装置中,多个格栅板设置于澄清池内,提高了水相和有机相分层的效率,提高了铜离子的萃取效果。

  说明书附图中的附图标记包括:有机液池1、浸出液池2、有机相溢流堰3、水相溢流堰4、折流板5、通孔6、第一格栅板7、第二格栅板8、圆孔9、长条孔10、加强筋11、插槽12、格栅板13、第一搅拌机构14、第二搅拌机构15、溢流板16、第一混合池17、第二混合池18、引流槽19、澄清池20。

  为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对依据本实用新型申请的具体实施方式、结构、特征及其功效,详细说明如后。在下述说明中,不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外,一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

  如图1所示,本实用新型的一个实施例提供的一种萃取装置,其包括:混合部和澄清部;所述混合部包括有机液池1、浸出液池2和混合池,所述有机液池1和所述浸出液池2分别连接于所述混合池,所述混合池内设有搅拌机构;所述澄清部包括澄清池20、有机相溢流堰3、水相溢流堰4和多个格栅板13,多个所述格栅板13依次排列于所述澄清池20内,所述澄清池20的一端连接于所述混合池,所述有机相溢流堰3和所述水相溢流堰4依次靠近所述澄清池20的另一端。

  使用硫酸浸出铜矿中的铜离子,形成浸出液后,将所得浸出液引流至浸出液池2内;同时,有机液池1用于盛装有机萃取剂,将萃取剂和浸出液分别引流至混合池内,并开启搅拌机构。萃取剂和浸出液在搅拌作用下,充分混合,在这个过程中,萃取剂获取浸出液中的铜离子,从而使铜离子从水相转移至有机相,形成萃取后的混合液。混合液自澄清池20的一端流入澄清池20,并依次流过每一个格栅板13。混合液只能通过格栅板13的孔隙向前流动,减缓了混合液在澄清池20内的流速,增加了混合液在澄清池20内的停留时间,使有机相和水相充分分层。有机相经有机溢流堰流出澄清池20,水相经水相溢流堰4流出澄清池20。

  在本实用新型的技术方案中,在本萃取装置中,多个格栅板13设置于澄清池20内,延长了水相和有机相分层的时间,提高了铜离子的萃取效果。

  具体的,所述澄清池20为金属材质,并设有玻璃钢内衬,避免有机萃取剂接触到澄清池20的内壁,避免萃取剂腐蚀澄清池20的金属结构,同时金属结构也为澄清池20内的液体流动提供稳定支撑。

  具体的,混合池的上端侧和澄清池20的上端之间设有引流槽19,引流槽19的一端连接于混合池的上端侧,另一端连接于澄清池20的上端。且引流槽19的一端高于引流槽19的另一端,以使保证混合池内充分混合且萃取完成后的混合液自行溢流至澄清池20。

  具体的,有机液池1的下端侧和浸出液池2的下端侧分别通过管道连接于混合池的上端,且该管道连接有输送泵,为萃取剂和浸出液的输送提供动力。

  具体的,沿澄清池20内混合液的流动方向,多个格栅板13依次排列,以减缓混合液的瞬时流量,以保证混合液的充分分层。

  如图2所示,在具体实施方式中,所述有机相溢流堰3的高度高于所述水相溢流堰4的高度。

  在本实施方式中,具体的,澄清池20内的混合液流动至澄清池20的另一端时,混合液中有机相和水相基本分层完毕,且混合液中的有机相在水相上方,只要控制有机相和水相的分界面,以使有机相溢流堰3的上端位于有机相中,水相溢流堰4的上端位于水相中,即可保证水相和有机相分别流出澄清池20。

  具体的,有机相溢流堰3的溢流口和水相溢流堰4的溢流口分别设置于澄清池20的相对侧壁。

  如图1和图2所示,在具体实施方式中,所述澄清部还包括折流板5,所述折流板5设置于所述有机相溢流堰3和所述水相溢流堰4之间,所述折流板5的下端和所述澄清池20的底壁之间设有通孔6。

  在本实施方式中,具体的,混合液流动至折流板5,有机相经有机溢流堰流出澄清池20,而水相只有通过折流板5下端的通孔6,才能折流至水相溢流堰4,并经水相溢流堰4流出澄清池20。本实施方式中,具体的,水相通过通孔6之前,即使有机相和水相的分界面在水相溢流堰4以下,只要不低至通孔6,有机相就不会折流过通孔6。所以,折流板5为有机相和水相的分界面提供了更大的变动调节范围。

  如图3所示,在具体实施方式中,每一个所述格栅板13包括第一格栅板7和第二格栅板8,所述第一格栅板7和所述第二格栅板8相对设置。

  在本实施方式中,具体的,第一格栅板7和第二格栅板8之间设有固定板,固定板分别固定连接于第一格栅板7和第二格栅板8,以使第一格栅板7和第二格栅板8之间形成相对稳定的空间。因为澄清池20内混合液整体的流量是稳定的,当混合液依次经过第一格栅板7的孔隙和第二格栅板8的孔隙时,混合液的流速加快,通过孔隙后,混合液的流速又逐渐减小,而有机相和水相的流体黏度系数不同,有机相流体层和水相流体层之间存在流度差,所以有机相和水相的在孔隙处的流速变化量不同,进一步促进了混合在一起的有机相和水相的逐渐分层。

  如图3所示,在具体实施方式中,所述第一格栅板7和所述第二格栅板8均设有多个圆孔9和多个长条孔10,所述圆孔9和所述长条孔10交替设置。

  在本实施方式中,具体的,长条孔10沿竖直方向延伸。混合液在流动过程中,混合液中的絮状物被第一格栅板7和第二格栅板8阻挡,而混合液中其他物质顺利通过长条孔10和圆孔9,间接提高了后续铜电解液的纯度。同时,相对于全部设置为长条孔10,所述圆孔9和所述长条孔10交替设置,格栅板13的骨架结构强度好,同时也保证了混合液的通过率。

  如图3所示,在具体实施方式中,所述第一格栅板7的中部和所述第二格栅板8的中部均设有加强筋11,多个所述圆孔9和多个所述长条孔10分别位于所述加强筋11的两侧。

  在本实施方式中,具体的,加强筋11设置于第一格栅板7的中部和所述第二格栅板8的中部,一部分圆孔9和一部分长条孔10分布于加强筋11和格栅板13的上侧边之间,另一部分圆孔9和另一部分长条孔10分布于加强筋11和格栅板13的下侧边之间。本实施方式中的加强筋11进一步增强了第一格栅板7和第二格栅板8的结构强度,延长了格栅板13的使用寿命。

  如图1所示,在具体实施方式中,所述澄清池20的内侧壁设有多个插槽12,每一个所述格栅板13承插于其中一个所述插槽12。

  在本实施方式中,具体的,格栅板13承插于插槽12,便于格栅板13的更换和清洗。

  如图1所示,在具体实施方式中,所述混合部还包括溢流板16,所述搅拌机构包括第一搅拌机构14和第二搅拌机构15,所述溢流板16将所述混合池分隔为第一混合池17和第二混合池18,所述第一搅拌机构14设置于所述第一混合池17内,所述第二搅拌机构15设置于所述第二混合池18内,所述溢流板16的上端低于所述混合池的上端,所述有机液池1和所述浸出液池2分别连接于所述第一混合池17,所述澄清池20的一端连接于所述第二混合池18。

  在本实施方式中,具体的,萃取剂和浸出液先到达第一混合池17,形成混合液,进行第一步混匀,完成第一步混匀后的混合液经溢流板16的上端溢流至第二混合池18内,进行第二步混均。这样,混合液中萃取剂的有效成分和铜离子充分接触,保证萃取反应的充分进行,避免后续分层后的水相中,还有大量的铜离子未被萃取。

  在本实施方式中,具体的,相对于pvc材质的格栅板13,采用聚丙烯材质的格栅板13更加耐用,寿命更长。

  以上所述,仅为本实用新型的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

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