本發(fā)明屬于通過使用有機化合物的液—液萃取領(lǐng)域，具體涉及一種金屬萃取劑的中試萃取系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

金屬萃取劑主要在有色金屬濕法冶金行業(yè)應(yīng)用廣泛，比如銅、鋅、鈷鎳、鎘、金銀、鉑系金屬、稀土等行業(yè)。萃取劑的作用主要有：分離主金屬與雜質(zhì)金屬離子、富集主金屬離子的濃度、提純金屬離子、改變陰離子的種類等。

在金屬萃取劑生產(chǎn)過程中，通常要測試金屬萃取劑的性能和萃取效果，目前通常在容器中加入金屬萃取劑和待萃取處理水相，通過攪拌進行萃取，攪拌后靜置使有機相和水相分層，然后檢測水相中的金屬離子，從而測試金屬萃取劑的萃取效果。上述萃取過程的步驟繁瑣，而且通常是小試處理。

專利公開號為CN102027144A的專利文件中，公開了一種用于減少液液萃取過程中有機溶液量的系統(tǒng)，該系統(tǒng)由萃取、洗滌和反萃取階段組成，每個階段包含有至少一個包括混合單元和沉降單元的步驟，其特征在于，該系統(tǒng)的階段的一個步驟的沉降單元被設(shè)計和構(gòu)造成作為有機溶液儲存槽和有機溶液溢流槽，有機溶液溢流槽作為泵送槽。該系統(tǒng)雖然能方便萃取后有機相和水相的分層，但該系統(tǒng)需要將水溶液和有機溶液混合后再通過進給單元送入沉降，整個系統(tǒng)操作還是比較復(fù)雜。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種金屬萃取劑的中試萃取系統(tǒng)，采用該中試萃取系統(tǒng)操作簡單，而且能更加系統(tǒng)化的對浸出液中的金屬離子進行中試萃取。

為達到上述目的，本發(fā)明的基礎(chǔ)方案如下：

金屬萃取劑的中試萃取系統(tǒng)，包括架體和至少一個中試萃取單元，所述中試萃取單元包括安裝在架體上的萃取槽本體、有機相貯槽、浸出液貯槽和攪拌裝置；所述萃取槽本體內(nèi)設(shè)有溢流隔板和水相隔板，溢流隔板和水相隔板將萃取槽本體分為混合室、分層室和水相溢流室，所述溢流隔板的上端高度低于萃取槽本體的上端高度，所述水相隔板與萃取槽本體底部之間設(shè)有水相通過的間隙，所述分層室內(nèi)設(shè)有底閥和高度可調(diào)的有機相溢流堰，所述底閥通過排液管排出，所述有機相溢流堰底部通過導(dǎo)流管排出，所述水相溢流室內(nèi)設(shè)有高度可調(diào)的水相溢流堰，所述水相溢流堰底部也通過導(dǎo)流管排出，所述排液管、導(dǎo)流管上均設(shè)有閥門；所述攪拌裝置伸入混合室內(nèi)，所述有機相貯槽、浸出液貯槽分別通過進液管道連通至混合室內(nèi)，所述進液管道上設(shè)有料液泵。

本方案的原理：使用本發(fā)明的中試萃取系統(tǒng)時，先在有機相貯槽內(nèi)裝入金屬萃取劑，在浸出液貯槽中裝入待萃取處理的浸出液，然后將浸出液和金屬萃取劑加入中試萃取單元的混合室內(nèi)，啟動攪拌裝置攪拌進行萃取，同時混合溶液從溢流隔板的上端連續(xù)溢出并進入分層室內(nèi)，混合溶液在分層室內(nèi)分層，有機相在上層，水相在下層，經(jīng)過萃取，金屬離子被有機相萃取，上層的有機相從有機相溢流堰溢出，并從其底部的導(dǎo)流管流出儲存；水相則通過水相隔板與萃取槽本體底部之間的間隙進入水相溢流室中，然后水相從水相溢流堰的上端溢出，并從其底部的導(dǎo)流管流出儲存，這樣就實現(xiàn)了一次萃取過程。

本方案具有如下優(yōu)點：

1、本方案中，有機相貯槽中的金屬萃取劑，浸出液貯槽中的浸出液被加入萃取槽本體的混合室內(nèi)，在混合室內(nèi)攪拌萃取，然后溢出并在分層室內(nèi)分層，其中有機相從有機相溢流堰溢出，水相進入水相溢流室中，并從水相溢流堰中溢出，本方案的中試萃取系統(tǒng)能完成整個萃取過程，操作簡單，更具有并系統(tǒng)化。

2、本方案可以采用多個中試萃取單元，其中部分中試萃取單元作為萃取操作，部分中試萃取單元作為反萃取操作，還有部分作為洗滌操作，從而構(gòu)成完整的萃取-洗滌-反萃取系統(tǒng)。從而實現(xiàn)整個萃取操作流程。

優(yōu)化方案1，對基礎(chǔ)方案的進一步優(yōu)化，所述分層室靠近混合室一側(cè)設(shè)有至少一塊均流板。通過設(shè)置均流板，第一能緩沖混合室內(nèi)溢出的混合液，第二能使混合液在分層室內(nèi)分布更均勻。

優(yōu)化方案2，對基礎(chǔ)方案的進一步優(yōu)化，所述攪拌裝置包括攪拌電機、用于控制攪拌電機轉(zhuǎn)速的調(diào)速器和與攪拌電機輸出軸連接的攪拌桿，所述攪拌桿伸入混合室內(nèi)。上述攪拌裝置便于調(diào)節(jié)攪拌桿攪拌的轉(zhuǎn)速，從而實現(xiàn)調(diào)節(jié)攪拌過程中的萃取效果。

優(yōu)化方案3，對基礎(chǔ)方案的進一步優(yōu)化，所述有機相貯槽、浸出液貯槽位于萃取槽本體下方。在萃取槽本體中萃取處理后的有機相、水相分別經(jīng)過導(dǎo)流管流出，按上述方式布置時，溢出的有機相、水相能依靠重力流出并收集在有機相貯槽、浸出液貯槽中，操作方便。

優(yōu)化方案4，對基礎(chǔ)方案的進一步優(yōu)化，所述有機相溢流堰和水相溢流堰的下端均與萃取槽本體底部螺紋連接。有機相溢流堰和水相溢流堰采用上述連接方式時，針對不同的萃取過程，分層室內(nèi)或者水相溢流室內(nèi)的液面高度不一樣，通過調(diào)節(jié)有機相溢流堰和水相溢流堰的高度，從而滿足不同的中試萃取試驗。

優(yōu)化方案5，對基礎(chǔ)方案的進一步優(yōu)化，所述萃取槽本體上設(shè)有能蓋合萃取槽本體的蓋體。通過設(shè)置蓋體能有效減少萃取過程中有機物揮發(fā)。

優(yōu)化方案6，對基礎(chǔ)方案、優(yōu)化方案1-5任一項的進一步優(yōu)化,包括三個中試萃取單元，三個中試萃取單元分別作為對水相的萃取，對有機相的洗滌以及對有機相的反萃取。上述設(shè)置就能夠?qū)崿F(xiàn)萃取-反萃取-洗滌的整個過程，整個裝置的系統(tǒng)性好。

優(yōu)化方案7，對基礎(chǔ)方案、優(yōu)化方案1-5任一項的進一步優(yōu)化,包括五個中試萃取單元，其中一個中試萃取單元作為對有機相的洗滌，其余四個中試萃取單元中，兩個中試萃取單元作為對水相的萃取，另外兩個中試萃取單元作為對有機相的反萃取。上述方案中，包括兩組萃取-反萃取，一組洗滌，采用上述萃取系統(tǒng)的效率高，能夠?qū)崿F(xiàn)萃取-洗滌-反萃取-的整個過程，整個裝置的系統(tǒng)性好。

附圖說明

圖1是本發(fā)明金屬萃取劑的中試萃取系統(tǒng)實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明金屬萃取劑的中試萃取系統(tǒng)實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖3是本發(fā)明金屬萃取劑的中試萃取系統(tǒng)各實施例中萃取槽本體部分的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明金屬萃取劑的中試萃取系統(tǒng)各實施例中萃取槽本體部分的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面通過具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明：

說明書附圖中的附圖標(biāo)記包括：架體10、萃取槽本體20、混合室21、分層室22、水相溢流室23、溢流隔板24、均流板25、底閥26、有機相溢流堰27、水相隔板28、水相溢流堰29、有機相貯槽30、浸出液貯槽40、調(diào)速器51、攪拌電機52、攪拌桿53、料液泵60。

實施例1：

如圖1所示，本實施例公開了一種金屬萃取劑的中試萃取系統(tǒng)，包括多層的架體10和三個中試萃取單元，本實施例中架體10為四層，三個中試萃取單元分別作為對水相的萃取，對有機相的洗滌以及對有機相的反萃取。中試萃取單元包括安裝在架體10上的萃取槽本體20、有機相貯槽30、浸出液貯槽40和攪拌裝置，其中有機相貯槽30、浸出液貯槽40放置在架體10的最下層，架體10的第二層安裝有料液泵60，萃取槽本體20放置在架體10的第三層，攪拌裝置安裝在架體10的第四層上；如圖2和圖3所示，萃取槽本體20內(nèi)固定連接有溢流隔板24和水相隔板28，溢流隔板24和水相隔板28將萃取槽本體20分為混合室21、分層室22和水相溢流室23，溢流隔板24的上端高度低于萃取槽本體20的上端高度，水相隔板28與萃取槽本體20底部之間設(shè)有水相通過的間隙，本實施例中間隙的高度為1cm，分層室22內(nèi)設(shè)有底閥26和與萃取槽本體20底部螺紋連接的有機相溢流堰27，底閥26通過排液管排出，有機相溢流堰27底部通過導(dǎo)流管排出，水相溢流室23內(nèi)設(shè)有與萃取槽本體20底部螺紋連接的水相溢流堰29，水相溢流堰29底部也通過導(dǎo)流管排出，排液管、導(dǎo)流管上均設(shè)有閥門；攪拌裝置伸入混合室21內(nèi)，有機相貯槽30、浸出液貯槽40分別通過進液管道和料液泵60連通至混合室21內(nèi)。

本方案的三個中試萃取單元的底閥26均通過排液管連通至一根排污總管中，當(dāng)需要清洗萃取槽本體20時，打開底閥26和排液管上的閥門，沖洗萃取槽本體20，清洗的污水經(jīng)排液管排出至排污總管中，非常方便清洗。

如圖1所示，本方案中從左向右第一個中試萃取單元是作為萃取操作的，第二個中試萃取單元是作為洗滌操作的，第三個中試萃取單元是作為反萃操作的。

本實施例中的攪拌裝置包括攪拌電機52、用于控制攪拌電機52轉(zhuǎn)速的調(diào)速器51和與攪拌電機52輸出軸連接的攪拌桿53，攪拌桿53伸入混合室21內(nèi)。上述攪拌裝置便于調(diào)節(jié)攪拌桿53攪拌的轉(zhuǎn)速，從而實現(xiàn)調(diào)節(jié)攪拌過程中的萃取效果。

本方案中，有機相貯槽30、浸出液貯槽40位于萃取槽本體20下方。在萃取槽本體20中萃取處理后的有機相、水相分別經(jīng)過導(dǎo)流管流出，按上述方式布置時，溢出的有機相、水相能依靠重力流出并收集在有機相貯槽30、浸出液貯槽40中，操作方便。

本實施例中，萃取槽本體20上設(shè)有能蓋合萃取槽本體20的蓋體。通過設(shè)置蓋體能有效減少萃取過程中有機物揮發(fā)。

實施例2

如圖4所示，本實施例與實施例1的區(qū)別之處在于：本實施例包括五個中試萃取單元，其中從左向右，第一個中試萃取單元作為對有機相的洗滌，其余四個中試萃取單元中，第二和第三個中試萃取單元作為對水相的萃取，另外兩個中試萃取單元作為對有機相的反萃取。上述方案中，包括兩組萃取-反萃取，一組洗滌，采用上述萃取系統(tǒng)的效率高，能夠?qū)崿F(xiàn)萃取-反萃取-洗滌的整個過程，整個裝置的系統(tǒng)性好。

具體工作流程：

下面以實施例1為例具體說明：如圖1、圖2和圖3所示，使用本發(fā)明的中試萃取系統(tǒng)時，以從左向右為例，最下層第一個槽為有機相貯槽30，第二個槽為浸出液貯槽40，先在有機相貯槽30內(nèi)裝入金屬萃取劑，在浸出液貯槽40中裝入待萃取處理的浸出液，然后將浸出液和金屬萃取劑加入從左向右的第一個中試萃取單元的混合室21內(nèi)，啟動攪拌裝置的攪拌電機52，并通過調(diào)速器51調(diào)節(jié)攪拌桿53的攪拌速度，在攪拌的過程中進萃取，同時混合溶液從溢流隔板24的上端連續(xù)溢出并進入分層室22內(nèi)，混合溶液在分層室22內(nèi)分層，有機相在上層，水相在下層，經(jīng)過萃取，金屬離子被有機相萃取，上層的有機相從有機相溢流堰27溢出，并從其底部的導(dǎo)流管流出至另一個有機相貯槽30儲存；水相則通過水相隔板28與萃取槽本體20底部之間的間隙進入水相溢流室23中，然后水相從水相溢流堰29的上端溢出，并從其底部的導(dǎo)流管流出至另一個水相貯槽儲存，這樣就實現(xiàn)了一次萃取過程；

將經(jīng)過一次萃取后的有機相經(jīng)過料液泵60泵入第三個中試萃取單元，同時將待處理的浸出液泵入第三個中試萃取單元進行第二次萃取。將經(jīng)過兩次萃取后所得的負載有機相泵入洗滌單元中，同時泵入洗滌劑使負載有機相得到充分的洗滌。再將洗滌后的負載有機相泵入反萃單元中，同時泵入反萃劑對有機相進行反萃即得可循環(huán)使用的再生有機相。

以上所述的僅是本發(fā)明的實施例，方案中公知的特性等常識在此未作過多描述。應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以作出若干變形和改進，這些也應(yīng)該視為本發(fā)明的保護范圍，這些都不會影響本發(fā)明實施的效果和專利的實用性。本申請要求的保護范圍應(yīng)當(dāng)以其權(quán)利要求的內(nèi)容為準(zhǔn)，說明書中的具體實施方式等記載可以用于解釋權(quán)利要求的內(nèi)容。