与铜的液-液萃取相关的用于去除杂质的装置和方法

专利名称：与铜的液-液萃取相关的用于去除杂质的装置和方法
技术领域：
本发明涉及的是与涉及回收铜的液-液萃取相关，从含铜的有机萃取溶液去除钼和其他可能杂质的装置和方法。在结合到有机萃取溶液储罐中的一个或若干个去除单元中去除杂质。
背景技术：
通常，含铜矿还包含少量的钼，在浸取铜矿的状态下钼溶解到水溶液中。在铜生产过程中，在浸取后，通常采用的溶液净化阶段是借助有机萃取溶液进行的液-液萃取，其中，铜被转移到有机相，大部分杂质留在水溶液中。目前在液_液萃取铜的有机萃取溶液中使用的萃取剂通常是不同类型的羟肟，例如5-十二烷基水杨醛肟。例如在美国专利公开 3，415，616中提到了也使用羟肟来萃取钼。此外已知的是在萃取铜的状态下钼与铜一起萃取到有机相中。在萃取铜的萃取阶段的PH值范围内，钼主要以钼酸H2MoO4和钼酸根阳离子 MoO22+的形式出现。从动力学来说，把钼萃取到有机相很快。之前已经发现，可以用基于喹啉的萃取剂把钼与铜一起萃取，例如在加拿大专利公开1061574中所描述地那样。然而，基于喹啉的萃取剂目前在萃铜的过程中并不常用。现有技术中还已知的是，在反萃铜的状态下钼不会从有机溶液中去除。结果，钼逐渐浓缩在有机相中，因此降低了有机相的萃取铜能力，延长了各个相在沉淀器中的沉淀时间。在高浓度时，钼也会增大萃取溶液的粘性。有机相的粘性增大是萃取装置上最糟的问题之一，因为在这种情况下，首先是有机萃取溶液难以泵送，并因此需要更多的能量来形成分散液。其次，增大的粘性通常意味着萃取反应也减慢，因此使萃取铜的能力恶化。美国专利公开4，026，988描述了一种选择性地将钼从也含铜的水溶液中分离的方法。根据该方法，使用的萃取溶液是对钼选择性的α-羟基肟，向其添加壬基酚以促进反萃。当水溶液的PH值保持在低于2的范围时，铜的萃取非常少，但是可以很好地萃取钼。然而在这种情况下，从已去除了钼的水溶液中萃取铜需要第二萃取过程，因此总体上该方法并不简单。在西班牙专利公开2156504中描述了一种方法，利用萃取将铜和钼从水溶液中分离。使用的萃取剂在铜和钼都被萃取到有机溶液中的情况下是商品肟。在两个阶段中进行反萃。在第一步骤中，使有机溶液与含硫酸的水溶液接触，从而将大部分铜转移到水溶液中，而实际上一点儿钼也没有转移。之后，执行反萃的第二阶段，其中，使有机溶液与含氨的水溶液接触，停留时间为10-60分钟。当根据实例3的氨浓度为lmol/1时，几乎所有的钼都被转移到水溶液中。反萃后，可以用含酸的水溶液洗涤有机溶液以去除残留的氨，然后使有机溶液返回到循环中。在美国专利公开4，026，988和ES公开2156504描述的方法中，钼的反萃需要其自己的设备单元。在钼的量很小且目的主要是从有机溶液中将其去除的情况下，单独的反萃设备构成了一个相当大的成本项目。当使用基于氨的水溶液来反萃钼时，需要另一单独的洗涤阶段来从有机萃取溶液去除氨。
WO申请公开2005/120677描述了一种装置，其中，在有机萃取溶液储罐中洗涤含贵重金属的有机萃取溶液以去除水溶液液滴。该洗涤溶液是水溶液，并在该溶液送入罐之前将其大部分供入有机溶液中。洗涤装置包括液滴聚结装置，水溶液的其余部分在液滴聚结装置的位置被送入罐。有机溶液以若干不同的支流被供入储罐底部，并以若干支流从罐后端的液体层表面部分去除。洗涤溶液以若干支流从罐后端的底部部分去除。发明目的 本发明的目的是通过改进在液_液萃取中通常包含的设备来去除包含在含铜有机溶液中的杂质物质例如钼，从而获得一种简单的装置和方法，以避免上述问题。根据本发明，通常属于液-液萃取装置的有机萃取溶液储罐具有这样的设备，利用该设备，在实际的铜反萃阶段之前把已从水溶液萃取到有机萃取溶液中的钼和其他可能的杂质物质从萃取溶液中分离。含铜的有机萃取溶液送入在储罐中进行的净化阶段，其中，在铜反萃阶段前用水溶液洗涤该有机萃取溶液。根据要去除的杂质物质来调节水溶液的性质。当在储罐中洗涤萃取溶液时，投资成本比在单独的反萃步骤中小得多。在储罐中进行净化阶段也能够完全省去洗涤步骤，该洗涤步骤包括通常包含在液-液萃取中的混合器和沉淀器。

发明内容
从随附的权利要求可以明白本发明的基本特征。根据本发明的装置用于在有机萃取溶液储罐中清除含铜有机溶液的杂质物质例如钼，该储罐由前壁、侧壁、后壁和底部构成。该装置结合到罐中，包括至少一个去除单元和用于将水溶液和萃取溶液彼此混合成分散液的相关混合装置；处于罐底部的水溶液抽吸管和布置在萃取溶液中的萃取溶液抽吸管与混合装置相连；以及与混合装置相连的分散液分配管，它逆着供入去除单元的萃取溶液流布置。在本发明的一个可替换实施例中，水溶液抽吸管和萃取溶液抽吸管具有抽吸孔或抽吸元件，用于以若干单独支流的形式均勻抽吸溶液。优选地，分散液分配管也具有孔或喷嘴，用于以若干单独支流的形式均勻地供给分散液。在本发明的另一个实施例中，去除单元包括布置在罐后端萃取溶液表面附近的萃取溶液抽吸管，其具有抽吸孔或抽吸元件并与排出管道相连。在本发明的一个实施例中，去除单元包括布置在罐后端底部附近的水溶液抽吸管，其具有抽吸孔或抽吸元件并与排出管道相连。在本发明的一个实施例中，两个去除单元结合到罐中，通过分隔壁彼此分开，萃取溶液作为溢流从分隔壁上方流过。在本发明的另一个实施例中，三个去除单元结合到罐中，使得去除单元通过分隔壁彼此分开，萃取溶液作为溢流从分隔壁上方流过。在本发明的一个实施例中，混合装置布置在去除单元的内部；根据本发明的另一个实施例，混合装置布置在去除单元的外部。在本发明的一个实施例中，去除单元配设有桩形栅栏或液滴聚结装置。在去除单元的前部还可设置进料栅栏结构。在本发明的一个实施例中，分散液分配管延伸的距离至少为罐宽度的2/3，并与萃取溶液的流动方向交叉。水溶液抽吸管和萃取溶液抽吸管优选地也沿罐的横向方向延伸的距离为罐宽度的1/2-2/3，并与萃取溶液的流动方向交叉。本发明还涉及一种在萃取溶液储罐中从含铜的基于羟肟的 有机萃取溶液中去除杂质物质的方法。该方法的特征在于，在储罐中利用水溶液从含铜有机萃取溶液中去除至少一种杂质物质，其中，水溶液和有机溶液形成分散液，且逆着送入结合到罐内的至少一个去除单元中的有机溶液供给所产生的分散液。在本发明的一个可替换实施例中，从去除单元取出形成分散液的至少部分水溶液和萃取溶液，以便再循环溶液并达到期望的停留时间。在本发明的一个可替换实施例中，从去除单元再循环的萃取溶液和水溶液抽吸到它们各自的抽吸管中，通过这些抽吸管将这些溶液供回到混合装置以形成分散液。根据本发明的方法的特点在于，要去除的杂质物质是钼，其中，用pH值已经调节到4. 5-9的水溶液来洗涤有机萃取溶液。在本发明的一个实施例中，要去除的杂质物质是以下中的至少一种铁、锰和氯化物；其中，用PH值已经调节到1. 5-2. 5的酸性水溶液洗涤有机萃取溶液。根据另一个实施例，酸性水溶液可以是酸性萃取进料溶液。在本发明的一个可替换实施例中，要去除的杂质物质是硝酸盐，其中，用清水洗涤有机溶液。在本发明的一个可替换实施例中，在两个阶段执行萃取溶液的净化，其中，在第一去除单元中执行对萃取溶液的酸性洗涤，在第二去除单元中执行钼去除。在本发明的另一个可替换实施例中，在两个阶段执行萃取溶液的净化，其中，在第一去除单元中执行基本上用清水对萃取溶液的洗涤以去除硝酸盐，在第二去除单元中执行钼去除。在本发明的又一个可替换实施例中，在三个阶段执行萃取溶液的净化，其中，在第一去除单元中执行对萃取溶液的酸性洗涤，在第二去除单元中执行基本上用清水对萃取溶液的洗涤以去除硝酸盐，在第三去除单元中反萃钼。根据本发明的特点在于，待净化的有机溶液作为溢流而从分隔壁上方流过，从而从一个去除单元流到另一个去除单元。在本发明的一个可替换实施例中，有机萃取溶液的量与水溶液的量之比(0/A)介于1. 5-3. 5之间。优选地，水溶液被调节成连续的，萃取溶液夹带在水溶液中。


图1示出了根据本发明的一个装置的俯视图，图2是根据图1的装置的侧视图，图3是根据本发明的另一个装置的俯视图，以及图4是根据图3的装置的侧视图。
具体实施例方式利用根据本发明的方法和装置，能够在液_液萃取铜时从含铜的有机萃取溶液 (L0溶液)去除钼并且如果需要还去除其他有害物质，去除的量不会妨碍铜的反萃。如果期望除了钼以外还去除其他杂质，例如硝酸盐，有利地是在至少两个阶段中执行洗涤。已经发现，有利地是从含铜溶液执行钼的去除，这是因为铜的存在会促进钼从有机溶液反萃到水溶液中。在目前开发的系统中，已经特别地考虑到钼和硝酸盐洗涤的缓慢动力学，因此在每个杂质物质去除单元中使萃取溶液和水溶液都再循环若干次，以便实现足够好的沉淀程度。在一些情况下，例如在智利，在进料溶液即进入铜萃取阶段的水溶液中也会有硝酸盐。溶液中硝酸盐浓度为2_30mg/l。出现硝酸盐是有问题的，因为硝酸盐会促进羟肟型萃取剂通过水解和氧化而分解。当萃取溶液中的硝酸盐浓度升高到有害的水平时，合适的是降低硝酸盐浓度。有利地，可以使用在根据本发明从萃取溶液去除钼时所用的相同类型的装置和步骤来降低硝酸盐浓度。当用清水洗涤萃取溶液时，硝酸盐不会像铜那样反萃到含硫酸的溶液中，而是缓慢地被去除。还发现的是，萃取溶液中的高铜浓度至少部分地促进了从萃取溶液去除硝酸盐。已经发现，萃取溶液储罐可配设有至少一个附加装置，该至少一个附加装置首先允许从含铜的有机萃取溶液去除钼，并且如果需要还允许去除硝酸盐和其他杂质。这样，至少一个或几个杂质去除单元(后面描述)结合到储罐中，在每个杂质去除单元内，使有机萃取溶液与水溶液接触所需的停留时间。当在几个不同的去除单元中从萃取溶液去除杂质时，这些去除单元相对于有机萃取溶液流动方向的顺序被选择成使得在每个洗涤步骤使用的添加剂的量尽可能地少。图1和2示出了用于钼洗涤的储罐1，在这种情况下，该储罐包括两部分，即去除单元2和3，它们之间具有分隔壁4。用于去除杂质的罐不需要添加单独的萃取生产线；相反， 有机萃取溶液储罐或LO罐用作所需的洗涤罐。使用LO罐作为洗涤罐是有利的，因为钼以及硝酸盐的去除需要较长的时间延迟，因此能够充分利用LO罐的大萃取溶液容积。由于钼可能是要去除的最重要的杂质，因此根据本发明的装置和方法就是按照该思想描述的。如果其他杂质例如铁、锰或硝酸盐的量很少，那么在用作洗涤罐的储罐中仅需一个去除单元， 虽然使用的罐在图中总是显示为两部分。如上所述地，以相同原理操作的一个或多个去除单元能够结合到储罐中。储罐1由前壁5、侧壁6和7、后壁8和底部9构成。罐的各个壁和底部也构成了去除单元的各个壁和底部。通过供给管道10将含铜和钼的有机萃取溶液供入罐前部的中间部分，优选地供入到罐内溶液的表面区域中。当罐的第一去除单元2用于去除金属杂质 (例如铁和/或锰)或者用于去除氯化物时，借助位于分隔壁附近的混合装置11把用于洗涤萃取溶液的含酸水溶液输送到第一部分内。加入水中的典型酸是硫酸。水溶液的酸浓度被调节成使得仅将有机萃取溶液中包含的一小部分铜萃取到水溶液中，因此优选地PH值处于1. 5-2. 5的范围。在一些情况下，进料溶液可以用作酸性洗涤水溶液，即在第一萃取阶段中被送入而与液_液萃取的有机溶液接触的溶液。如果储罐的第一部分用于去除硝酸盐，则被供给的水溶液基本上是纯水。已经根据经验发现，当使用纯水作为洗涤溶液时能最佳地去除硝酸盐。然而，由于萃取溶液中夹带有酸性水溶液的液滴，因此实际上硝酸盐洗涤的PH值为大约4-5。在该洗涤阶段中仅仅少量地去除钼，而铜根本不反萃。当期望从萃取溶液去除酸溶性杂质例如硝酸盐和钼时，储罐可由三个去除单元构成(图中未详细示出)。在这种情况下，各单元的最佳顺序是酸性洗涤单元、硝酸盐去除单元和钼去除单元。美国专利4，628，391描述了包括在该装置中的一种有利的混合装置。该混合装置通常由一循环泵、两个抽吸管线、一个压力管线和各管线所需的阀门构成。优选地，混合装置的泵例如是涡轮泵，其以3. 7-4. 7m/s的较低周速度提供足够的输送高度。一部分水溶液从罐外部(图中未详细示出)输送到混合装置，并且一部分借助水溶液抽吸 管13从去除单元的底部空间12抽吸。抽吸管具有若干孔或抽吸元件14，用于以若干支流的形式均勻地抽吸水溶液。水溶液抽吸管在罐的横向方向延伸的距离为罐宽度的1/2-2/3，并相对于混合装置对称地布置，并位于第一和第二去除单元之间的分隔壁4附近。此外，借助位于萃取溶液内的萃取溶液抽吸管15将待洗涤的有机溶液抽吸到混合装置11中。该管也具有合适的孔或抽吸元件16，以便以若干支流的形式抽吸萃取溶液。 优选地，萃取溶液抽吸管延伸的距离也是罐宽度的1/2-2/3，且其位置也相对于混合装置对称。当从有机溶液的流动方向来看时，萃取溶液抽吸管在罐中位于混合装置前面。供入混合装置下部的水溶液和萃取溶液彼此混合，如此形成的分散液用于洗涤输送到罐内的萃取溶液。分散液通过管17从混合装置的上部输送到罐中第一去除单元的前壁5附近，在此，通过分配管18将分散液朝着经由供给管道10流入罐内的萃取溶液供给。 分散液被输送到萃取溶液的表面区域。优选地，分配管横跨罐的整个宽度延伸，并且延伸的距离至少为罐宽度的2/3，并且与溶液流动的方向交叉并相对于供给管道对称。分配管具有若干孔或喷嘴19，以便将分散液以若干支流的形式供入有机溶液中。通过在罐中设置液滴聚结装置20和21，能够进一步增强用由水溶液和有机溶液形成的分散液对萃取溶液的洗涤。聚结装置在图中仅以示意性的形式示出。聚结装置可以是例如WO公开2005/120677中描述的类型或者其他合适的装置。聚结装置通常从罐的一个侧壁延伸到另一个侧壁。如上所述地，与用于在洗涤罐的第一去除单元中洗涤的分散液分离的水溶液沉降到罐底部，并从此处再循环到混合装置。一部分萃取溶液也被再循环到混合装置，从而延长萃取溶液的洗涤时间。再循环能使从罐去除的水溶液中的杂质水平(铁、锰、氯化物、硝酸盐)升高，因此从水溶液去除杂质就变得更加简单。来自洗涤罐的第一去除单元2的被部分洗涤后的有机萃取溶液作为流过分隔壁4 的溢出液流送入罐的第二去除单元3，在此处进行钼的实际去除。在洗涤罐的第二去除单元中也用水溶液洗涤萃取溶液，但是在该阶段中，洗涤溶液的PH值调节成比在第一部分中更高。水溶液的PH值可通过供入其中的碱而调节到4. 5-9的范围。碱的供给有助于防止水溶液的PH值在洗涤过程中下降过大。已经发现，如果水溶液的pH值调节成明显偏向碱性侧，则洗涤或反萃更快；但是还发现，在这种情况下，水溶液和萃取溶液容易形成难以分离的乳状液。此外，PH值的升高也增大了成本，这是由于需要更多用来进行控制的化学添加齐U。一些合适的碱化学品可用于进行PH值控制，例如碱或碱土的氢氧化物或碳酸盐，例如钠或镁的相关化合物。典型的加入水中的碱是碳酸钠。当在上述PH值范围执行钼反萃时， 铜不反萃到水溶液中。当在选定区域执行钼反萃时，萃取溶液的再循环是有利的，以便特别地在该处理阶段中延长停留时间。实际上，不是所有的钼都需要从萃取溶液去除；实际上，通常使含量减半就足够了。还有利的是，在洗涤钼时相对于水溶液的量而言使用大量的有机萃取溶液(Ο/Α = 1. 5-3. 5)。优选地，水溶液被调节成连续的，并且萃取溶液夹带在其中，使得在水溶液内获得稠密的有机溶液液滴聚集，即，在各个相之间形成充足的表面面积。在一些情况下，萃取溶液也可以是连续的。
如上所述地，如果除了钼之外还期望从萃取溶液去除通过酸性洗涤去除的杂质和硝酸盐，则在第三去除单元进行钼去除，有机萃取溶液作为溢流从第二去除单元流入第三去除单元中。当期望从萃取溶液仅去除钼时，可以在单个阶段中对萃取溶液进行处理，实际上这相应于图中所示装置的第一去除单元。洗涤罐的第二去除单元配备有与第一部分相同类型的结构，S卩，在第二去除单元的后端设有混合装置22，从罐外已添加了碱(未在图中详细示出)的水溶液被供入该混合装置。除了从外部进入的水溶液以外，还通过水溶液抽吸管24把一些水溶液从第一罐部分的底部空间23抽吸到混合装置中。该抽吸管具有若干孔或抽吸元件25，以便以若干支流的形式均勻地抽吸水溶液。水溶液抽吸管沿罐的横向方向延伸的距离为罐宽度的1/2-2/3，并且相对于混合装置对称布置，并位于第二去除单元的后端附近，但是在萃取溶液排出区域 26前面。此外，通过设置在萃取溶液内的萃取溶液抽吸管27将待洗涤的有机溶液抽吸到混合装置22中。该管也具有合适的孔或抽吸元件28，以便以若干支流的形式抽吸萃取溶液。优选地，萃取溶液抽吸管延伸的距离也是罐宽度的1/2-2/3，同样相对于混合装置对称布置。当从有机溶液的流动方向来看时，萃取溶液抽吸管在罐中位于混合装置前面。再循环不仅延长了停留时间，而且能够增大从罐去除的水溶液中的钼浓度，因此在下一阶段从水溶液去除钼就变得更加简单。在混合装置22中，供给到其中的水溶液和萃取溶液彼此混合；通过逆着流入第二去除单元的萃取溶液喷洒如此形成的分散液，从而采用该分散液来洗涤萃取溶液。分散液经由连接管29送到分隔壁4附近，在此处，通过分散液分配管30将其作为溢流而朝着从第一去除单元流入第二去除单元的萃取溶液供给。分散液被供给到萃取溶液的表面区域。优选地，分配管横跨罐的整个宽度延伸，并且延伸的距离至少为罐宽度的2/3，以及与溶液流动的方向交叉。分配管具有若干孔或喷嘴31，以便将分散液供入有机溶液中。通过在储罐中布置桩形栅栏或液滴聚结装置32和33，也能够在用于去除钼的罐部分中进一步增强用水溶液和有机溶液形成的分散液对萃取溶液进行的洗涤，图中仅以示意性的形式示出了所述聚结装置。该聚结装置可以是例如在WO公开2005/120677中描述的类型或其他合适的装置。聚结装置一般从罐的一个侧壁延伸到另一个侧壁。当使用上述装置作为聚结装置时，在其上部设置流动板盒，其中，各流动板之间的距离是大约4-15mm。有利的是，把用于洗涤萃取溶液的水溶液(特别是用于去除钼的水溶液)再循环足够长的时间，例如5-20次，使得从有机溶液慢慢去除的钼以期望的量浓缩于该水溶液中。同样地，去除硝酸盐也需要长的停留时间。当在洗涤罐内至少在钼去除单元中已处理了有机萃取溶液时，从罐后端的萃取溶液去除区域26去除萃取溶液。萃取溶液被收集到抽吸管34中，优选地该抽吸管横跨罐的整个宽度延伸，并垂直于流动方向布置；并且，把萃取溶液从该抽吸管处送到排出管道35以便进一步的处理。显然，排出管道可以布置在罐的后壁上或侧壁的后部。萃取溶液以若干支流的形式经由抽吸管的孔或其他合适的抽吸元件36而收集到抽吸管中。优选地，该抽吸管具有保护结构37，其有助于确保从罐仅仅去除不含水滴的纯萃取溶液。此外，一部分水溶液通过水溶液排出管道38从罐的底部去除。例如在WO公开2005/120677中描述了一种有利的溶液去除方法，但是根据本申请的本发明不限于此方案。图3和图4示出了根据本发明的另一构造的储罐40，其在原理上与上面描述的类型相同，但是其结构框架允许更多地改变设备方案。如图3所示，第一去除单元41和第二去除单元42的混合装置43和44布置在罐的外部。这使得混合装置的尺寸能够根据需要灵活地改变，并且除了所述混合装置以外还能够给本发明的装置增加另外的混合器。每个罐部分配备有带抽吸元件46的水溶液抽吸管45和带抽吸元件48的有机溶液抽吸管47。 排出各抽吸管的各溶液送到混合装置的各相应部分。水溶液抽吸管和萃取溶液抽吸管横跨罐横向延伸的距离为罐宽度的1/2-2/3，并与溶液的流动方向交叉。 在第一部分的混合装置中形成的分散液通过连接管49供给到罐的前部部分50 中，在此，分散液通过分配管51从若干单独的供送孔或供送元件52以若干单独的支流的形式朝萃取溶液的表面区域供给。优选地，分配管横跨罐的整个宽度延伸，并且延伸的距离至少为罐宽度的2/3，以及与溶液流动的方向交叉。萃取溶液通过供给管道53供给到罐的前部中。与图1和图2所示装置的不同之处在于，在罐中或罐的一部分(例如钼去除单元的前部)中的有机萃取溶液和分散液与之前相比更有效地混合在一起，这是通过使有机萃取溶液和分散液穿过由至少两个板构成的进料栅栏54而实现的，在所述板之间暂时地将萃取溶液和分散液的流动方向改变，例如改变成基本上竖直的方向而不是水平方向。美国公开7，465，402中描述了一种这样的进料栅栏结构。但是根据本发明的结构不限于此方案。洗涤罐的第二去除单元42也配备有进料栅栏结构54，从第一部分作为溢流而流过分隔壁55的有机萃取溶液和在混合装置44中形成的分散液送到该进料栅栏结构。在混合装置中形成的分散液以与在第一部分中相同的方式经由连接管49、分配管51和分配元件52送到分隔壁附近，当从流动方向来看时分隔壁在进料栅栏结构54前面。如果期望将储罐40实施成单个部分的去除单元，那么通过供给管道将有机萃取溶液供入罐内，并如上所述地对有机萃取溶液进行处理以便去除钼。同样地，如上所述，储罐40可以由三个去除单元构成。如参照图1和图2所描述地，通过在储罐中布置桩形栅栏或液滴聚结装置56和 57，能够进一步增强用水溶液以及由水溶液和萃取溶液形成的分散液对萃取溶液进行的洗涤。图中仅以示意性的形式示出了聚结装置。聚结装置可以是例如在WO公开2005/120677 中描述的类型或其他合适的装置。聚结装置一般从罐的一个侧壁延伸到另一个侧壁。图3和4还示出了第一和第二去除单元的水溶液排出管道58和59。水溶液通过若干抽吸元件60从罐的底部抽吸到水溶液抽吸管61中，然后进一步地抽吸到每一部分的排出管道。如上所述地，关于萃取溶液，其通过萃取溶液抽吸元件62、抽吸管63从第二去除单元后部在表面附近排出到萃取溶液排出管道64。此外，有利的是提供具有保护结构65 的萃取溶液排出结构。上述用于反萃钼和其他杂质的方法和装置可以周期性地或者连续地使用。如果处理过程是周期性地实施，则需要的设备尺寸以及相对于待去除钼的量而言的萃取溶液的量均比处理过程是以连续处理过程实施时的情况要大。然而，当周期性地运行时，产生反应的化学驱动力比在连续处理过程中的更大。
实例实例1
在间歇反应器中执行去除钼的试验，其中，温度调节为25°C。有机萃取溶液的萃取剂是LIX 860 (5-十二烷基水杨醛肟)，在萃取溶液中其浓度为13.8wt%，异辛烷用作溶齐U。萃取溶液中钼浓度为0.22g/l，铜浓度为3.44g/l。使用碱液作为水溶液，其中，初始时 pH值为10.8。使用旋转速度为1500rpm的混合装置将各溶液混合在一起形成分散液。随着试验继续进行，测量水溶液的pH值和钼浓度。附表1示出了在50分钟后大约 70%的钼被转移到水相，其pH值降低到5. 6。残留在有机溶液中的钼的量不再是有害的。表 1
接触时间水溶液的PH值水溶液中的钼浓度~
Minmg/1
0. 17 072&T9
0. 50ΙοΓδ42Γθ
0. 75ΙΟ4^2
~LOO10 248 9
~1750IoTo667
3.00θΓδ 9Λ
5.008 98 Γθ
~10.008 292Λ
~15.00 Γδ9θΓθ
20.00 Γδ110.2
30.00θΓδ133.9
45.00δΓθ149.9
80.005Λ154.2实例2在间歇反应器中执行去除硝酸盐的试验，其中，温度调节为25°C。有机萃取溶液的萃取剂是Acorga M5640 (羟肟衍生物)，在溶液中其浓度为22. 5vol %，用Escaid 100 (煤油)作为稀释剂。在第一步骤中，使萃取溶液与含有硝酸盐的水溶液接触。水溶液含有 7. Og/Ι 的 Cu、0-15g/l 的 Fe3+、20g/l 的 N03_、60g/1 的 S042—(Na2SO4)，初始时含硫酸溶液的 pH值为1.5。使用旋转速度为IOOOrpm的混合装置将水溶液与萃取溶液以Ο/Α 1 1的比例混合12小时。之后，几乎所有的铜和铁被萃取到有机萃取溶液中，萃取溶液中硝酸盐的量为 3. 3mg/l。
用纯水把有机萃取溶液洗涤12小时，之后，萃取溶液中硝酸盐的浓度为2. Omg/1。 随着继续洗涤，发现萃取溶液中的铁减缓了硝酸盐洗涤。因此要说的是，如果在萃取溶液中有相当多的铁，则值得在去除硝酸盐之前将铁大体上去除。
权利要求
1.一种用于在有机萃取溶液储罐(1)中从含铜的有机萃取溶液清除杂质物质例如钼的装置，该储罐由前壁(5)、侧壁(6)和(7)、后壁(8)和底部(9)构成，其特征在于，该装置结合到储罐中，该装置包括至少一个去除单元(2、3、41、42)和与去除单元相连的混合装置(11、22、43、44)，混合装置用于将水溶液和萃取溶液混合到一起形成分散液；水溶液抽吸管(14、24、45)，它与混合装置相连并位于去除单元的底部；和布置在萃取溶液中的萃取溶液抽吸管(15、27、47)；以及分散液分配管(18、30、51)，它与混合装置相连并逆着供入去除单元(2、3、41、42)的萃取溶液流布置。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，水溶液抽吸管(14、24、45)和萃取溶液抽吸管(15、27、47)具有抽吸孔或抽吸元件(14、25、46、16、28、48)，以用于以若干单独支流的形式均勻抽吸溶液。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，分散液分配管(18、30、51)具有孔或喷嘴 (19、31、52)，用于以若干单独支流的形式均勻地供给分散液。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，去除单元(2、3、41、42)包括位于罐后端在萃取溶液表面附近的萃取溶液抽吸管(34、63)，并且所述位于罐后端在萃取溶液表面附近的萃取溶液抽吸管具有抽吸孔或抽吸元件(36、65)并与排出管道(35、64)相连。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，去除单元(2、3、41、42)包括位于罐后端在底部附近的水溶液抽吸管(61)，并且所述位于罐后端在底部附近的水溶液抽吸管具有抽吸孔或抽吸元件(60)并与排出管道(38、59)相连。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，两个去除单元结合到储罐(1)中并通过分隔壁(4、55)而被彼此分开，萃取溶液以溢流的形式从分隔壁上方流过。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，三个去除单元结合到储罐(1)中，使得这些去除单元通过分隔壁而被彼此分开，萃取溶液以溢流形式从这些分隔壁上方流过。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，混合装置(11、22、44)位于去除单元(2、 3、41、42)的内部。
9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，混合装置(11、22、44)位于去除单元(2、 3、41、42)的外部。
10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，去除单元(2、3、41、42)配设有桩形栅栏或液滴聚结装置(20、21、31、32、56、57)。
11.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在去除单元(2、3、41、42)的前部设置进料栅栏结构(54)。
12.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，分散液分配管(18、30、51)延伸的距离至少为储罐(1)宽度的2/3，并与萃取溶液的流动方向交叉。
13.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，水溶液抽吸管(13、24、45)和萃取溶液抽吸管(15、27、47)沿储罐的横向方向延伸的距离为储罐宽度的1/2-2/3，并与萃取溶液的流动方向交叉。
14.一种用于在萃取溶液储罐中从含铜的基于羟肟的有机萃取溶液中去除杂质物质的方法，该方法的特征在于，利用水溶液在储罐(1)中从含铜有机萃取溶液去除至少一种杂质物质，其中，水溶液和萃取溶液形成分散液，并且逆着被送入结合在储罐内的至少一个去除单元(2、3、41、42)中的有机萃取溶液来供给所产生的分散液。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，从去除单元(2、3、41、42)取得形成分散液的至少一部分水溶液和萃取溶液，以便使溶液再循环并达到期望的停留时间。
16.根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于，把从去除单元(2、3、41、42)再循环的萃取溶液和水溶液抽吸到它们各自的抽吸管(13、15、24、27、45、47)中，通过这些抽吸管将萃取溶液和水溶液供回到混合装置(11、22、43、44)以形成分散液。
17.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，要去除的杂质物质是钼，其中，用pH值已经被调节到4. 5-9的水溶液来洗涤有机萃取溶液。
18.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，要去除的杂质物质是以下中的至少一种铁、锰和氯化物；其中，用pH值已经被调节到1. 5-2. 5的酸性水溶液来洗涤有机萃取溶液。
19.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，要去除的杂质物质是以下中的至少一种铁、锰和氯化物；其中，用酸性的萃取进料溶液来洗涤有机萃取溶液。
20.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，要去除的杂质物质是硝酸盐，其中，用纯水来洗涤有机萃取溶液。
21.根据权利要求14或17-19中任何一项所述的方法，其特征在于，在两个阶段执行萃取溶液的净化，其中，在第一去除单元(2、41)中执行对萃取溶液的酸性洗涤，在第二去除单元(3、42)中执行钼去除。
22.根据权利要求14、17或20所述的方法，其特征在于，以两个阶段执行萃取溶液的净化，其中，在第一去除单元(2、41)中基本上用纯水来执行对萃取溶液的洗涤以去除硝酸盐，在第二去除单元(3、42)中执行钼去除。
23.根据权利要求14或17-20中任何一项所述的方法，其特征在于，以三个阶段执行萃取溶液的净化，其中，在第一去除单元中执行对萃取溶液的酸性洗涤，在第二去除单元中基本上用纯水来执行对萃取溶液的洗涤以去除硝酸盐，在第三去除单元中执行钼的反萃。
24.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，要被净化的有机溶液作为溢流从分隔壁(4、55)上方流过，从而从一个去除单元流到下一个去除单元。
25.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，有机萃取溶液的量与水溶液的量之比 (0/A)介于1.5到3. 5之间。
26.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，水溶液被调节成连续的，萃取溶液夹带在水溶液中。
全文摘要
本发明涉及的是与涉及回收铜的液-液萃取相关，从含铜的有机萃取溶液去除钼和其他可能杂质的装置和方法。在结合到有机萃取溶液储罐中的一个或若干个去除单元中去除杂质。
文档编号B01D11/04GK102365378SQ201080014882
公开日2012年2月29日 申请日期2010年3月25日 优先权日2009年3月27日
发明者B·内曼, E·埃克曼, E·帕特罗, H·拉伊塔拉 申请人:奥图泰有限公司