СМЕСИТЕЛЬНО-ОТСТОЙНЫЙ РЕЭКСТРАКТОР

Предлагаемая полезная модель относится к устройствам для извлечения ионов меди из органических растворов методом жидкостной экстракции и предназначена для смешивания насыщенного медью раствора органического экстрагента с сернокислым электролитом, избирательно переводящим ионы меди в водную фазу, и последующего разделения образующейся жидкостной смеси, состоящей из насыщенного медью сернокислого электролита и эмульгированной фазы органического экстрагента, в различных отраслях промышленности, в том числе, на предприятиях машиностроения, цветной и черной металлургии.
Известно устройство типа смесителя-отстойника, состоящее из смесительной и отстойной камер, используемое для перехода меди из органического раствора в водный промывной раствор [US 3966569 А, МПК B01D 11/04, C01G 9/00, опубл. 29.06.1976].
Недостатком вышеописанной конструкции является большая продолжительность операции отстаивания (разделения).
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому устройству является смеситель-отстойник, состоящий из смесительной и отстойной камер, при этом смесительная камера содержит импеллер, патрубки для одновременной подачи водного и органического раствора, а отстойная камера содержит патрубки для вывода органической и водной фаз [Вольхин А.И. Елисеев Е.И., Жуков В.П., Смирнов Б.Н. Анодная и катодная медь / Под общей редакцией Смирнова Б.Н. - Челябинск: Южно Уральское книжное издательство, 2001. - С.403-410 с.] (прототип).
Недостатком известного устройства является большая продолжительность операции отстаивания (разделения) и использование непростых, с технической точки зрения, приемов удаления эмульгированной фазы органического экстрагента - вакуумного отсасывания, либо вычерпывания.
Задачей полезной модели является сокращение продолжительности операции отстаивания и упрощение операции удаления эмульгированной фазы органического экстрагента.
Технический результат заявленной полезной модели достигается тем, что отстойная камера смесительно-отстойного реэкстрактора снабжена электродами - катодом и анодом, выполненными в виде перфорированной поверхности, соответственно из свинца и титана с покрытием из диоксида свинца, располагаемыми горизонтально на дне камеры. Выделяемые в результате разложения водного раствора при электролизе с поверхности катода и анода мелкодисперсные пузырьки водорода и кислорода, взаимодействуют с эмульгированной фазой органического экстрагента с образованием флотоагрегатов, чей удельный вес меньше удельного веса эмульгированной фазы органического экстрагента, которые затем всплывают и концентрируются в поверхностном пенном слое. В процессе электролиза объем, и уровень жидкостной смеси возрастает за счет газонаполнения, что способствует удалению пенного слоя эмульгированной фазы органического экстрагента из отстойной камеры. Благодаря использованию электролизных мелкодисперсных газовых пузырьков продолжительность операции отстаивания сокращается, а удаление эмульгированной фазы органического экстрагента из отстойной камеры упрощается.
Сопоставительный анализ заявляемого смесительно-отстойного реэкстрактора и прототипа показывает, что заявленный смесительно-отстойный реэкстрактор отличается от известного тем, что отстойная камера снабжена электродами - катодом и анодом для генерации газовых пузырьков водорода и кислорода.
Предлагаемая полезная модель поясняется чертежом, где изображен в разрезе общий вид предлагаемой модели реэкстрактора.
Установка состоит из смесительной 1 и отстойной 2 камер. Смесительная камера содержит патрубок 3 для подачи сернокислого электролита и патрубок 4 для подачи насыщенного медью раствора органического экстрагента, а также импеллер 5 для смешения сернокислого электролита и органического раствора, переливную перегородку 6. Отстойная камера содержит патрубок 7 для вывода эмульгированной фазы органического экстрагента и патрубок 8 для вывода насыщенного медью сернокислого электролита, переливные перегородки 9 и 10. На дне камеры расположены электроды (анод 12 и катод 11) для обеспечения процесса генерации газовых пузырьков за счет разложения водного раствора при электролизе.
Работает установка следующим образом.
Сернокислый электролит и насыщенный медью раствор органического экстрагента поступают одновременно в смесительную камеру 1 через патрубок 3 и 4 соответственно. Под действием импеллера 5 обеспечивается смешение насыщенного медью раствора органического экстрагента с сернокислым электролитом, избирательно переводящим ионы меди в водную фазу, и образование жидкостной смеси, состоящей из насыщенного медью сернокислого электролита и эмульгированной фазы органического экстрагента. Жидкостная смесь переливается через перегородку 6 в отстойную камеру 2, в которой происходит процесс отстаивания (разделение насыщенного медью сернокислого электролита и эмульгированной фазы органического экстрагента).
Располагаемые горизонтально на дне отстойной камеры катод 11 и анод 12 обеспечивают в результате разложения водного раствора сернокислого электролита при электролизе генерацию мелкодисперсных газовых пузырьков водорода и кислорода, которые взаимодействуют с эмульгированной фазой органического экстрагента с образованием флотоагрегатов, чей удельный вес меньше удельного веса эмульгированной фазы органического экстрагента, которые затем всплывают и концентрируются в поверхностном пенном слое. В процессе электролиза объем, и уровень жидкостной смеси возрастает за счет газонаполнения и эмульгированная фаза органического экстрагента переливается через перегородку 9 и выводится из отстойной камеры через патрубок 7.
Насыщенный медью сернокислый электролит, переливаясь через перегородку 10, выводится из отстойной камеры через патрубок 8.
Данное устройство позволяет сократить продолжительность процесса отстаивания (разделение насыщенного медью сернокислого электролита и эмульгированной фазы органического экстрагента) и упростить процесс удаления эмульгированной фазы органического экстрагента из отстойной камеры реэкстрактора.