溶劑萃取又稱液液萃取,是近代發展起來的分離、提純、富集金屬或其他物質的一種迅速發展的應用技術,已廣泛用于核燃料后處理、化工、冶金、環保等領域。溶劑萃取技術在有色金屬生產中成為一種重要的有效分離提純方法。隨著高冰鎳精煉工藝的進展,鈷鎳精煉逐漸轉向全濕法精煉工藝,全濕法精煉工藝的發展推動了溶劑萃取技術在鎳鈷濕法冶金中應用研究的發展。
我國現有的較大規模的生產廠,仍采用化學沉淀法進行鈷鎳分離和鎳溶液的凈化,金屬收率低,生產效率低,勞動條件差。為使溶劑萃取技術在我國的鎳鈷濕法冶金中應用取得新的進展。一方面應開發易于與萃取工藝過程相銜接的高冰鎳精煉新工藝,另一方面應在研制新的有效萃取劑,開發高效萃取設備,提高萃取過程自動化水平等方面進一步開展工作,將我國的鎳鈷濕法冶金技術提高到一個新水平。
高冰鎳精煉就金屬分離而言主要是主金屬鎳和銅、鈷、鐵的分離,就鎳溶液的凈化而言還包括與其他微量雜質元素的分離(如鋅、鉛、錳等)。高冰鎳的傳統精煉工藝和60年代的硫化鎳直接電解工藝,包括我國目前采用的硫化鎳可溶陽極電解工藝中的主金屬與銅、鈷、鐵的分離和溶液凈化均為采用萃取技術。傳統的主金屬鎳與銅的分離與凈化方法分離效果差,過程復雜,金屬收率低。當高冰鎳精煉工藝發展了硫酸浸出、鹽酸浸出、氯氣浸出新工藝后,銅、鐵、鈷與鎳分離和回收工藝中萃取技術的應用有了新的進展。
在高冰鎳精煉工藝中,鐵的分離與凈化法有中和法、黑氫氧鎳氧化沉淀法、空氣氧化碳酸鎳沉淀法、黃鈉鐵礬和針鐵礦除鐵法等。中和法的最大缺點是主金屬損失大。全濕法精煉工藝應用于工業生產后,萃取法除鐵有了新進展。
萃取設備是萃取應用技術的重要組成部分,一般可分為箱式設備、柱式設備和離心萃取機三大類。前二者是在重力場利用密度差分相的,后者是利用離心力分相的。
箱式設備(混合澄清槽),是應用最為廣泛的萃取設備,特別是在我國,除了核燃料后處理廠外,其他萃取工廠均采用的是不同形式的混合澄清槽。我公司研制了新型的混合澄清槽,在提高效率,減少滯留體積等方面取得了新的進展,已廣泛用于稀土萃取分離工業生產中。
柱式設備有轉盤塔、篩板塔、脈沖篩板塔、振動篩板塔等。塔式設備效率高,滯留量小,易于實現自動控制。
離心萃取機是近幾年迅速發展起來,在工業中得到廣泛應用的萃取設備,它的萃取生產能力大,相分離效率高,傳質效率高。天一萃取研制的新型CWL-M型離心萃取機已在濕法冶金、石油化工、有機化工、醫藥、核燃料處理等領域的工藝研究和工業生產中應用,收到了十分的效果。離心萃取機作為設備本身的投資比其他設備高,但作為萃取系統的總體投資并不高于采用其他萃取設備的總體投資。
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