稀土湿法冶炼基础知识(7)

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（一）、萃取设备简介：

萃取设备种类繁多，分类方法也不同，通常分为萃取塔、混合澄清萃取器、离心萃取器或管式四种，目前应用较多的是前四种，下面着重介绍一下混合澄清式萃取器。 （二）混合――澄清式萃取器：

箱式混合――澄清萃取器是一种逆流接触萃取器，液体的混合有机械搅拌和脉冲搅拌两种，湿法冶金工业中多用机械搅拌的混合――澄清萃取器，这种萃取器每级包括混合室、澄清室、潜室和搅拌器，这种萃取级效率高，级间通过相口紧密相连，结构十分紧凑，级数能任意增减，适应性广，以满足稀土萃取工艺级数的要求。

下图为箱式混合――澄清萃取器混合室的一种结构，水相和有机相分别从前一级和后一级澄清室通过水相入口和有机相入口进入混合室，两相经浆叶搅拌充分混合接触。搅拌浆一般用叶片式，特殊情况下用双层，或叶片式加涡轮式，或叶片式加螺旋式，混合相经混合相口进入澄清室。

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在箱式混合――澄清萃取槽中，水相和有机相的流动情况如下图表示

有机相入口 有机出口

水相出口

就整体而言两相流动是逆流，在任一级中是并流，有机相由前级澄清室通过有机相溢流口进入本级混合室，水相由后级澄清室底部入口进入本级潜室，借搅拌器的抽吸作用进入混合室，经搅拌混合进行传质萃取，混合相在搅拌离心力作用下，经过混合相流道口进入澄清室，经澄清分相后，两相分别经各自通道流入相邻的两级，最后有机相由溢流口（有机相出口）流出，而水相由水相出口流出至接收槽，水相流出时必须通过H管来调节出口流量及液面。

混合――澄清萃取器优点:

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水相入口

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1）两相接触好，级效率高 2）扩大性能好，易按比例放大。 3）停车起动不会破坏平衡。 4）结构简单

混合――澄清萃取器缺点：

1）依靠重力澄清，要求两相密度△P大于0.1，而且贮液量大。 2）动力消耗大。 3）占地面积大。

另一种上进料方式萃取槽示意图：

离心萃取器结构示意图：

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六、萃取过程中容易产生问题及处理 1、乳化

为保证萃取过程中的传质速度，要求两相接触面积要足够大，这样势必有一个液相要分散成细小液滴，当液滴直径在0.1至几十微米之间就形成乳状液，在正常萃取过程中的混合阶段，生成的乳状液是不稳定的，到了澄清阶段又重新分为有机相和水相，因此萃取过程本身就是乳状液的形成和破坏过程，但有时由于各种原因，生成的乳状液很稳定，分相时间长，甚至不能分相，严重时使萃取停产。

形成乳化的原因有以下几点：

A、料液不清，料液中含有不溶性悬浮微粒或胶体，或某些碎絮物都可能成为乳化剂。

B、水相料液浓度过高，使有机相稀土浓度过高，从而使粘度增加。 C、酸度太低，一些杂质金属离子易水解成氢氧化物，也会引起乳化。

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处理方法是对症下药，如属存在团体微粒的，可对料液进行预处理，加强过滤除去，如属料液浓度过高引起的，可降低料液流量，增加澄清时间，如属酸度过低，可以通过控制相比来破乳，必要时，在不影响萃取正常进行时，还可加酸破乳。 2、三相

正常情况下，萃取过程只有两相，但有时在有机和水相之间出现一个第二有机相，这种现象称为三相。

出现三相的原因有如下：①萃取过程中有可能形成两种不同萃合物；②萃合物在有机相中的聚合作用；③由于萃取剂的萃取容量较小或萃合物在有机相中溶解度有限，当被萃金属离子浓度过高时，就可能形成三相。

处理三相的方法是在三相析出级内加入配制的盐酸，同时要停止进料，有机照进，适当提高料液酸度和将料液分多级进槽或加大有机相流量或直接在发生三相处加入纯水而使三相除去。 3、有机相流动性下降

主要原因是有机相中煤油挥发而使粘度增加，也有因萃取容量过大而使粘度增加。 处理方法：经常滴定有机相浓度，及时补充煤油和有机相，如果是萃取容量过大而使粘度增加的，可以减少料液流量和降低料液浓度。 4、外界因素或条件

如搅拌浆松动，皮带脱落，或混合澄清萃取槽搅拌速度太快，或搅拌浆尺寸太大，搅拌浆安装高度、位置不恰当，都将引起槽界面升高而冒槽，破坏槽体平衡，因此要经常观察槽体情况，及时处理问题，若因搅拌速度太快等外界因素引起的，只有除去这些外界因素时，乳化现象才能根除。 七、萃取操作规程

1、开机前，先检查各种物料是否充足，管道槽体有无滴漏现象。

2、开机时，从后往前启动搅拌系统，检查搅拌、传动及槽体液面是否正常，然后打开高位槽各种物料阀门和萃取槽出口阀，注意加料箱液面，启动流量给料系统，打开流量计阀门，测定流量，按工艺要求供给各种物料。

3、按技术要求，每隔1小时检测流量一次，如有偏差及时调整，经常巡视槽体，查看高位槽，确保流量正常供给，保证萃取槽正常运转，具体做到混合室混合均匀，传动系统运转良好，澄清室界面清晰，两相流动平稳。

4、定时取样分析各规定点浓度并记录，皂料浓度每小时取样分析并按公式及时调整

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