楊鵬飛，李瑞琛，高艷芳，王利軍，張書鋒*

　　(鄭州天一萃取科技有限公司，河南鄭州 450000)

　　摘要：本文主要介紹了一種新型的濕法冶金萃取裝備—CWL-M系列離心萃取機。簡單介紹了其工作原理及設備特點，并對其在不同濕法冶金工業中的應用情況進行了闡述。結果顯示：CWL-M系列離心萃取機在濕法冶金行業具有廣泛的應用前景。

　　關鍵詞： 濕法冶金;新型;萃取設備;應用

　　1. 概述

　　近年來，我國的冶金行業快速發展，濕法冶金也成為了當下冶金較為常用的技術。目前，濕法冶金的新技術層出不窮，一個企業如果想要從根本上提高企業的盈利能力和市場綜合競爭能力，就必須要確保產品質量不斷提高、生產環境不斷改善、生產實現全自動化或半自動化管理，進而提高勞動生產率，降低產品成本。溶劑萃取作為濕法冶金工藝中的一個重要單元過程，對最終的生產效率和產品質量也起著至關重要的作用。然而，我國雖然擁有世界上最為先進的濕法冶金萃取設備工藝和技術，但裝備水平迄今仍然是沿用至少30年前的廂式萃取設備，雖然在多年的使用過程中有所改進，但基本性質從未改變。傳統廂式萃取設備存在著占地面積大、生產效率低、填槽量大、設備易堵塞、不易實現自動化等一系列問題，而這些問題也在一定程度上阻礙了濕法冶金行業的發展。因此，研發一種新型的濕法冶金萃取裝備顯得尤為必要。

　　2. 新型萃取設備簡介

　　鑒于傳統萃取裝備自身存在的缺點，一種新型的濕法冶金萃取設備—CWL-M系列離心萃取機應運而生。

　　2.1 設備原理

　　離心萃取機與傳統的廂式萃取設備在工作原理上有著本質的區別。離心萃取機是利用電機帶動轉鼓高速轉動，密度不同且互不混溶的兩種液體在轉鼓或槳葉旋轉產生的剪切力作用下完成混合傳質，又在轉鼓高速旋轉產生的離心力作用下迅速分離。

　　離心萃取機的工作過程主要包含兩個：混合傳質與兩相分離。輕重兩相溶液按一定比例分別從兩個進料管口進入預混合區內，使兩相快速混合分散，兩相溶液得到充分的傳質，完成混合傳質過程;混合液在渦流盤的作用下進入轉鼓，在腹板形成的隔艙區內混合液很快與轉鼓同步回轉，在離心力作用下，比重大的重相液在向上流動過程中逐步遠離轉鼓中心而靠 向轉鼓壁;比重小的輕相液體逐步遠離轉鼓壁而靠向中心，澄清后的兩相液體最終分別通過各自的堰板進入收集室并由引管分別引出機外，完成兩相分離過程。

圖1. 設備工作原理圖

　　2.2 設備特點

　　(1)占地面積小，型號的設備單臺占地面積<3.0m2;

　　(2)采用上懸式轉鼓結構，處理區域無底部軸承和機械密封，無泄漏風險，維護費用和人工勞動強度大大降低;

　　(3)設備材質多樣，可根據具體體系選用不銹鋼、高分子復合材料、氟材料、鈦材等，耐腐蝕性能優越;

　　(4)多種混合結構可選配，可適用于易乳化體系;

　　(5)處理量大，更節能，同等處理量情況下，其功耗是傳統同類型設備的1/3~1/10;

　　(6)型號齊全，可滿足實驗室研究至工業應用等各個階段的需求;

　　(7)自動化程度高，可實現設備運轉現場無人監控等。

　　3. 設備在濕法冶金工業中的應用

　　3.1 銦鋅萃取分離

　　銦因其獨特的物理化學性能被廣泛用于電子計算機、國防軍事、醫藥衛生、航空航天以及太陽能電池等高科技領域，近年來已成為現代電子產業中不可或缺的功能材料之一。銦是一種稀散金屬元素，沒有獨立礦床，多伴生在有色金屬硫化礦中，其中最重要的載體礦物是閃鋅礦，因此，大部分提銦的過程就是銦鋅分離的過程[1]。

　　某冶煉廠原水中含銦0.915g/l，含鋅34.83g/l，該廠進行銦鋅萃取分離時采用的設備是傳統的混合澄清槽，經多級逆流萃取后，銦和鋅的萃取率分別為94.2%，66.4%。同一原水條件下，采用CWL-M系列離心萃取機進行了一系列單因素實驗后，確定了離心萃取機進行銦鋅萃取分離的最佳操作條件。最終經離心萃取機處理后，銦和鋅的萃取率分別提高至95.7%，66.7%，同時，銦鋅萃取分離的級數也比原來的混合澄清槽減少了2級。其中，相比及流量對實驗結果的影響如圖2及圖3所示：

圖2. 相比及流量對銦萃取效果的影響

圖3. 相比及流量對鋅萃取效果的影響

　　3.2 銣銫萃取分離