專利名稱：將兩種可分離的溶液排出沉降槽的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及沿垂直方向調(diào)節(jié)液-液提取中的，因重力而相互分離的兩種溶液的界面或分離區(qū)的位置的方法，并涉及將已分離的溶液從發(fā)生分離的空間導(dǎo)出，從而有效地防止在輸送步驟中溶液充氣的方法。本發(fā)明還涉及實(shí)施此方法的設(shè)備。
現(xiàn)有技術(shù)在大型提取廠中，如銅提取廠中，通過采用兩種設(shè)有溶液溢流口的流槽而將溶液界面的調(diào)節(jié)及溶液的排放結(jié)合起來的，所述各流槽垂直延伸超過分離部的整個(gè)終端部。通常使用兩個(gè)相連的流槽，沿溶液流向的第一個(gè)是收集作為溢流的，較輕的有機(jī)溶液的固定流槽，而后一個(gè)是收集水溶液的，設(shè)有可調(diào)的溢流沿的流槽。較重的溶液，即水溶液，從兩槽下面，經(jīng)形成于兩槽底和分離部底間的導(dǎo)管被導(dǎo)出。從此導(dǎo)管，水溶液轉(zhuǎn)而向上，然后轉(zhuǎn)U形彎并在該收集槽中沿與原流動(dòng)方向相反的方向流動(dòng)。
這種可調(diào)的水溶液溢流口由現(xiàn)有技術(shù)中公知水溶液流槽的外沿構(gòu)成，該流槽是由上延伸到一定高度的壁板及對著它移動(dòng)的另一塊板構(gòu)成的。這種設(shè)有水平溢流沿的構(gòu)件，從調(diào)節(jié)的觀點(diǎn)看，作為基本溢流口高度其安裝高度在無需低于其高度位置。這種調(diào)節(jié)范圍完全在此水平之上，而且它借助一可移動(dòng)的板被小心維持，其溢流沿同樣按水平位置維持。
上述設(shè)有溢流沿的水溶液流槽有一些缺點(diǎn)。兩彼此相對移動(dòng)的板不能作得緊湊，很大部分的溢流，約10％-40％，沿某些其它途徑，而不是漫過溢流沿通過。因此，相界面的調(diào)節(jié)僅在輸入溶液超過半量時(shí)才正常進(jìn)行，提取廠則是按此量設(shè)計(jì)的。此外，當(dāng)向下一過程進(jìn)行時(shí)，上述溢流使溶液流向下一工藝步驟，因此，由于下一步抬高，使提取結(jié)果減弱。還有這樣的危險(xiǎn)分離部的界面上下波動(dòng)，在此情況下，位于各純相之間的載有雜質(zhì)的懸浮相隨著被分開的相一起被輸送。

發(fā)明內(nèi)容
借助本發(fā)明的方法和設(shè)備，我們一直試圖避免上述缺點(diǎn)，而我們的目的在于提高各溶液間的調(diào)節(jié)精度，同時(shí)防止溶液吸收氣體，從而提高分離中的溶液流的可控性。當(dāng)使工藝過程向上和向下進(jìn)行時(shí)，良好液-液提取調(diào)節(jié)能力是尤為重要的。按本發(fā)明，溶液間的界面是通過調(diào)節(jié)溢流表面而得以調(diào)節(jié)的，從而在水溶液端的底部裝有若干可垂直調(diào)節(jié)的管狀件，水溶液從向下方流去，然后經(jīng)該管狀件的頂部部件排到包圍水溶液的流槽。借助這樣的結(jié)構(gòu)可防止被分離的溶液吸氣在該結(jié)構(gòu)中，經(jīng)沉降的溶液從該溶液端經(jīng)由位置低于該溶液端底的煙囪狀溢流道箱流向各管線。對于提取溶液而言，防止吸氣是特別重要的。所述的溢流道箱還可設(shè)有輔助的，用于避免形成紊流及經(jīng)其將空氣吸入溶液的構(gòu)件。從所附的專利權(quán)利要求書可了解本發(fā)明的基本新穎的特點(diǎn)。
附圖簡介現(xiàn)參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明。


圖1是分離部，即沉降槽的示意性縱向剖視圖；圖2說明用于排放水溶液的結(jié)構(gòu)；圖3是說明沉降槽排出端的俯視圖；圖4展示了沉降槽排出端結(jié)構(gòu)的剖面；圖5a展示了用于排放提取液結(jié)構(gòu)的橫剖視圖；圖5b是說明同一結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖；圖6a是展示同樣結(jié)構(gòu)的最佳實(shí)施方案的側(cè)視圖；圖6b是說明相同結(jié)構(gòu)的俯視圖；圖7a展示了用于排放提取液的液封劑視圖；
圖7b是圖7a說明物的俯視圖。
實(shí)施例圖1示意性地示出分離部，即，沉降槽1的結(jié)構(gòu)。在混合裝置，即混合器(圖中未示)中混合的兩不同相懸浮液2流入沉降槽中，在其前方設(shè)有防護(hù)欄3、4和5。當(dāng)向前流時(shí)，該懸浮液逐漸分成兩個(gè)分開的層，即上面的有機(jī)相層6和下面的水溶液層7。在此兩相之間，留有連續(xù)變薄的懸浮液層。在最后的防護(hù)欄5后的部分水溶液可從沉降槽經(jīng)收集槽8排入循環(huán)系統(tǒng)。有機(jī)相成為溢流被排向較輕相的流槽9，所述流槽的前端是固定的，但按照此圖，作成圓形是有益的。水溶液從有機(jī)相流槽之下到水溶液相的水端被連續(xù)處理。水溶液首先經(jīng)管狀件11升至水端部，然后從為溢流從其內(nèi)側(cè)全部流向水端部10。
在圖2中更詳細(xì)地描述了本發(fā)明的水溶液的優(yōu)越的排放方法。水溶液經(jīng)過由水端10的下底部12和沉降槽13的底部構(gòu)成管道14流向管狀件11的下管狀部件15，該件15是與上管狀部件16套筒式地相連的。將頂部部件的上沿17作成向上擴(kuò)張狀，從而借助這種結(jié)構(gòu)及更精確的調(diào)節(jié)可降低溢流速度。
為了以緊湊的方式將套筒狀連接的管15和16相連，還可通過將一波紋管狀部件18連在相互連接的各管的表面上可使此結(jié)構(gòu)更為安全可靠。該波紋管狀件18的高度是這樣的它可使這些管在整個(gè)調(diào)節(jié)范圍內(nèi)，彼此相對地升降。溢流管11的下部部件15與下底12緊密相連。下底本身位于與有機(jī)溶液排放流槽9的底相同的高度處是有利的。用該圖所示的方法，就可以精確而可控的方式調(diào)節(jié)水溶液表面的高度，而不會(huì)有不受控制的溶液流過該調(diào)節(jié)緣，與此同時(shí)，還可調(diào)節(jié)此二溶液間的界面。
圖3是展示相排放端的俯視圖，在此情況下，沿流動(dòng)方向首先置有有機(jī)相排放流槽9，其后是水溶液的水端10。在該圖中可見。管狀件11的高度可借助調(diào)節(jié)桿19按組進(jìn)行調(diào)節(jié)。在此圖中，其中的調(diào)節(jié)桿與3個(gè)溢流件相連，當(dāng)然這個(gè)數(shù)目是可以改變的。在圖4中，展示了相同的相排放端的剖面圖。在各溢流管之間可以看到排放端的支撐結(jié)構(gòu)。
這樣就在沉降槽中形成了不變的水溶液的空間10，當(dāng)沿溶液的流動(dòng)方向觀察時(shí)，其前端受有機(jī)相溢流流槽9的限制，其后端受沉降槽1的背端的限制，而在其側(cè)面受沉降槽側(cè)壁的限制。比如，如從圖3可見，溢流管11一個(gè)挨一個(gè)地置于水端10中。調(diào)節(jié)溢流管的數(shù)目，以便將其中的流速設(shè)定在0.3～0.7m/s的范圍內(nèi)。
大型銅提取廠包括多個(gè)工藝步驟，其中從外部供入該步驟中的水溶液，及從該步驟中排放的水溶液的量都比從一個(gè)步驟流向下一步驟的提取溶液的量要小得多。因?yàn)樵诨旌掀髦杏袡C(jī)溶液和水溶液進(jìn)行接觸的溶液比大致為1∶1，而且從此步驟外供入混合器中的水溶液仍很少，所以大部分水溶液必須經(jīng)相同步驟中的沉降槽部供入。結(jié)合圖1，其中曾提到收集槽8，大部分經(jīng)其流過的水溶液被吸入循環(huán)系統(tǒng)是有利的，因而在這種重復(fù)循環(huán)系統(tǒng)中的所需的水溶液未加到水溶液排放端10中。在此情況下，僅為了使進(jìn)入外部再循環(huán)系統(tǒng)的水循環(huán)才需要水端10。比如，在提取液的洗滌步驟中，雖然供入混合器中的水溶液的數(shù)量級為1000-2000m3/h，但外供的水溶液的數(shù)量級僅為50m3/h。在此情況下可知水端10中所需的溢流管的數(shù)目是相當(dāng)少的。
按本發(fā)明的安排，從提取溶液流槽及從水端中去除被分離的溶液，并將這些溶液導(dǎo)向下一工藝步驟，從而在將此溶液，尤其是提取液送往下一步驟時(shí)避免了溶液吸收氣體。在圖3和4中可見，提取液流槽9是如何在側(cè)向上在通往沉降槽外的路途上是完全連續(xù)的，以及如何將溶液經(jīng)所述流槽的外溢流道箱20導(dǎo)向下一工藝點(diǎn)的。根據(jù)圖5a和5b，提取液流槽的溢流道箱20為煙囪狀件，其本身比流槽9深，而且提取液輸送管在溢流道箱底處與其相連、輸送管的數(shù)目比如可為2個(gè)，而不是一個(gè)，在此情況下，可以避免循環(huán)管尺寸過大。這種雙管結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是避免了這樣的情況比如，有機(jī)溶液的一個(gè)大管的底部充有可能阻礙提取液處理進(jìn)程的水溶液。提取液流槽的溢流道箱位于沉降槽的任一側(cè)，而相應(yīng)的水溶液的煙囪狀溢流道箱被自由地置于水端的背墻處，或水端10的側(cè)面的任一側(cè)處都是有利的。
如上所述，水溶液的去除結(jié)構(gòu)可置于流槽中的不同點(diǎn)處。該位置取決于涉及哪一個(gè)步驟及將水溶液導(dǎo)向哪一個(gè)步驟。將去除點(diǎn)設(shè)在使輸往下一步驟的輸送管數(shù)目盡可能小之處自然是合理的。煙囪狀結(jié)構(gòu)能將管路的水平出口在盡可能高的水平面上與該結(jié)構(gòu)相連，在此情況下，泵送變得容易并可避免深的管路挖掘工程。已經(jīng)很明顯的優(yōu)點(diǎn)是可在地表面上引出管子。
煙囪狀溢流道箱防止空氣進(jìn)入溶液。為了防止空氣進(jìn)入，還可通過按向下的取向設(shè)置溢流道箱的頂板及在每個(gè)管路出口21前設(shè)大致垂直的板。將這些板安裝得如此之低，從而使提取液流槽幾乎裝滿，事實(shí)上是有利的，在此情況下，流槽不吸收空氣、另一防止吸氣的方法是設(shè)置在液面附近的，示于圖6中的格子槽24。這種阻擋物在驅(qū)動(dòng)未完全裝滿的提取液流槽或水端時(shí)是有用的，而且它在正常運(yùn)行時(shí)還以循環(huán)減弱的方式作業(yè)，正常運(yùn)行是不需要所述阻擋物的。格子槽24的布置要使其頂端向上方的液面延伸，但其也可位于液面下方，甚至盡可能大地沿格子槽長度延伸。
利用去除結(jié)構(gòu)20防止了將空氣吸入欲被排放的溶液中。此結(jié)構(gòu)為煙囪狀，而且其底的位置低于溶液流槽的底的位置，以使二者間的高度差0.3-0.1倍于流槽寬度。
在大型提取廠中，提取液的貯存罐一般設(shè)在單獨(dú)的貯存罐區(qū)域中，前者的位置是如此之低，通過自由釋放就可使提取液向其流動(dòng)。這經(jīng)常是通過下降數(shù)米而實(shí)行的。因而導(dǎo)致溶液大量吸氣。從圖7a和7b可知怎樣通過使用液封來防止吸氣的。尤其是防止導(dǎo)向貯存罐的管線工程中吸氣的，所述液封是在去除結(jié)構(gòu)20之前裝在提取流槽中的。問題是長溢流口25，它在某種程度上在排放流槽中，在出口端的中部形成一個(gè)流槽。大致在此溢流口周圍形成一比液面低得多的垂直板26。如于圖7b這些板出現(xiàn)于遠(yuǎn)離提取液流槽邊緣處，并此開始有一個(gè)蓋子27則是有利的，蓋子27向溶液的排放方向延續(xù)，并還以均勻的方式在排放軸20上延伸。留在蓋子下的空氣空間的壓力借助于導(dǎo)向此空間的垂直管28達(dá)到平衡。
上述的欲在貯存罐中構(gòu)成的溢流口可以是水平的，或是向入口方向均勻傾斜的，而其最下部由橫過提取液流槽的區(qū)段形成。從流動(dòng)技術(shù)的觀點(diǎn)來看，后一種解決方案更值得推薦，因?yàn)榻档土艘缌鞯南陆蹈叨?，因而限制空氣混入提取溶液中。但?dāng)采用上述液封時(shí)，混入的危險(xiǎn)明顯是較小的。
在以上的說明中，我們已陳述了本發(fā)明的方法和設(shè)備，這些陳述主要是參照用大型提取廠提取銅作出的，并試圖找到解決這些問題的方案。但，很清楚，這些方法和設(shè)備還可用于其它的提取廠。
權(quán)利要求
1.一種將兩種可分離的溶液排出沉降槽的設(shè)備，其特征為，為從沉降槽中將各所述溶液排往提取溶液流槽(9)和水端(10)，將比所述流槽和水端深的煙囪狀溢流道箱(20)相連，煙囪狀溢流道箱的底部是又與相應(yīng)溶液的輸送管(21)相連的。
2.如權(quán)利要求1的設(shè)備，其特征為，與提取溶液流槽(9)相連的該溢流道箱被沿側(cè)向，作為提取溶液流槽(9)的延續(xù)而設(shè)的。
3.如權(quán)利要求1的設(shè)備，其特征為，與水端(10)相連的溢流道箱被沿側(cè)向作為水端(10)的延續(xù)而設(shè)的，或設(shè)在水端(10)的背壁處。
4.如權(quán)利要求1的設(shè)備，其特征為，從一個(gè)煙囪狀溢流道箱(20)開始的輸送管(21)的數(shù)目為2。
5.如權(quán)利要求1的設(shè)備，其特征為，在煙囪狀溢流道箱(20)的頂板部中，設(shè)有向下伸出的，大致垂直的，與輸送管數(shù)相應(yīng)的板(22)。
6.如權(quán)利要求1的設(shè)備，其特征為，該煙囪狀溢流道箱(20)設(shè)有設(shè)置在液面附近處的格子狀槽(24)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種將兩種可分離的溶液排出沉降槽的設(shè)備，為從沉降槽中將各所述溶液排往提取溶液流槽和水端，將比所述流槽和水端深的煙囪狀溢流道箱相連，煙囪狀溢流道箱的底部是又與相應(yīng)溶液的輸送管相連的。
文檔編號(hào)C22B15/00GK1493385SQ0214817
公開日2004年5月5日 申請日期1997年4月29日 優(yōu)先權(quán)日1996年4月30日
發(fā)明者布魯爾·內(nèi)曼, 洛諾·莉利亞, 斯提格·E·霍爾托爾姆, 尤哈尼·呂拉, 拉伊莫·庫西斯托, 彼德里·泰帕萊, 提莫·薩倫帕, E 霍爾托爾姆, 呂拉, 庫西斯托, 泰帕萊, 布魯爾 內(nèi)曼, 莉利亞, 薩倫帕 申請人:奧托昆普技術(shù)公司