大型单级萃取槽的工艺设计.pdf

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1、维普资讯http://www.cqvip.com笙旦l期大型单级萃取槽的工艺设计——伍耀明．29．大型单级萃取槽的工艺设计伍耀明(广西冶金研究院，广西南宁530023)【摘要】以钴镍萃取分离为例，对采用具有相同处理能力的大槽单级萃取和2rn3混合室23级萃取工艺的设备投资、占地面积、运行成本、操作难易等进行比较，叙述了单级萃取的诸多优点和解决单级萃取操作难点的方法，简述了单级萃取槽的工艺设计。[关键词】单级萃取槽；混合室；中间液；引流管；引导流向【中图分类号】TF815．042；TF816．042【文献标识码】B

2、【文章编号】1672—6103(2005)01—0029—05很少有湿法冶金工业生产中采用单级萃取的频调速)的投资约多3．5万元。但考虑到电耗单级萃报道。笔者设计的P鲫单级萃取分离Co／Ni有效容取仍是经济的。至于起动电流大的问题。可以对系积14m，的萃取槽应用于生产，得到的钴盐产品质量统单独供电。并设计成一台紧接一台的延时起动。高，产品的Co／Ni在l723～8203，Co的萃取率达仅存在一台电机的过载电流。不影响其它设备的正99．73％～99．98％．排放液含Co0．012gL，含NiO．O7常运行。gL。本

3、文就单级萃取的优点以及将14m萃取槽放(6)单级萃取的辅助设备配置数量少，因为槽大l5倍，对设想达到210m的大型单级萃取槽(处子大且集中。所以占地面积也小。单级萃取没有巨理能力与2m，混合室的多级萃取槽相同)的工艺设大的轮流配料槽、皂化槽；1台泵可担任多种任务，计进行论述。泵的数量少，易于维修管理；槽体以外的零部件少，设备和管道的安装量少。由平面布置图(图1)可知，相1单级萃取的特点和工艺同处理能力的单级萃取槽及其辅助设施占18m跨1．1单级萃取钴的优点度厂房的长度只有15m，而采用2m，混合室的23理论分析、

4、设计计算以及实践结果表明，单级级萃取槽及其辅助设施在18m跨度厂房的长度需萃取有如下优点：要30m．并且单级萃取槽的总容积也小于多级槽的(1)含有用成分的溶液不积存在槽内，无资金总容积。所以单级萃取的建造费用低。的积压。19rm(2)产品质量可通过洗涤次数控制，节省运行费用．避免元素钴的浪费。(3)没有众多溶液流量的动态控制，操作简单：对料液含钴无固定要求，而且产品合格率高。(4)单级萃取槽的敞口小，容易加盖，可减少有机相的挥发损失。(5)单级萃取搅拌耗电少。经设计计算，由6个混合室组成。采用6台30kW电动机搅

5、拌的210m单级萃取槽。每天最多开20次，每次搅拌10rain。而23级2m，混合室每级的搅拌2．2kW，24h连续运图l单级萃取系统平面布置图转．前者耗电只是后者的50％左右。虽然6台3O1．2单级萃取钴的工艺kW电动机比23台2．2kW变频器(两者均采用变单级萃取钴的工艺过程第一步是皂化有机相，第二步是萃取。为保证萃余液含Co尽量低和萃取[作者简介]伍耀明(194o_一'，男，湖南祁阳人，教授级高工。槽总体积尽量小，分3次进料：第一次只提供饱和[收稿日期]2004一lo-l4收修改稿维普资讯http://ww

6、w.cqvip.com·30·中固有色冶金口设备及自动化量45％的C0进行萃取；第二次提供饱和量85％的C0(实际是总C0量的40％)进行萃取；第三次使有机相中的C0达到饱和且过剩15％进行交换萃取。第一次、第二次的萃余液，如果无镍则排放，有镍送到下个工序．第三次的萃余液则要返回。接着是洗涤(甚至不洗涤也可能达到产品要求)，洗液可以逆流循环使用，最后用新配洗液洗一次。洗涤后再进行反萃取C0，要使反萃取液符合产品的pH值要求，可进行二次反萃取。第二次的反萃取液可在下一周期的反萃取时继续使用。如果有机相中含有铁(一般

7、图2多混合室溶液流向示意图可积累2～5个周期)，用盐酸反萃取一次铁。总之：皂化1次，萃取3次，洗涤0～3次，反萃取钴1～2次，1()#等边角钢，固定在搅拌机架的横梁上，插入槽中反萃取铁0～1次，共计5～10次一个周期。深度1．78m，插入溶液的深度为：1．78一{3．6一[(211—6)÷(3．2x3．2x6)]}=1．52m2单级萃取钴主体设备的设计2．2洗涤等作业相界面位置的确定2．1混合室的设计混合室的设计既要满足萃取的要求．也要适合混合室的尺寸设计为3．2mx3．2mx3．6in37于洗涤和反萃取以及皂化

8、的操作。按洗液体积为有m3>30m3I-I，由于是固定槽．所以可大些。机相的四分之一计算，其体积为33m。减去锥体容溶液来自P萃取工序，溶液的体积为255nl，积6m。洗液体积还有27in，此时槽体相界面在锥总钴量2994kg。由于洗涤返回15％的钴量，所以实角线以上的位置是27nl÷(3．2mx3．2mx6m)-0．44际处理钴量2994~1．15=3443kg，处理的