Установка для снижения количества органического раствора в процессе жидкостной экстракции

УСТАНОВКА ДЛЯ СНИЖЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА ОРГАНИЧЕСКОГО РАСТВОРА В ПРОЦЕССЕ ЖИДКОСТНОЙ ЭКСТРАКЦИИ Изобретение относится к установке, применяемой в жидкостной экстракции металлов, которая позволяет значительно снизить количество органического раствора, необходимого на различных стадиях экстракции. В соответствии с данным изобретением отстойный блок для зоны,относящейся к экстракционной установке, выбирают так, что он также выполняет функции емкости для хранения и перекачивания органического раствора. Данное изобретение относится к установке, применяемой в жидкостной экстракции металлов, которая позволяет значительно снизить количество органического раствора, необходимого на различных стадиях экстракции. В соответствии с данным изобретением выбирают отстойный блок в зоне, относящейся к экстракционной установке, и конструируют его так, что он также выполняет функции емкости для накопления и перекачивания органического раствора. Предпосылки создания изобретения При жидкостной экстракции органический экстрагирующий раствор смешивают с водным раствором; при этом указанный водный раствор содержит растворенное вещество, которое следует очистить и сконцентрировать, т.е. металл, часто в ионной форме или же в виде комплекса, совместно с многочисленными примесями. Представляющий ценность металл или элемент, который следует очистить, селективно реагирует с применяемым для экстракции органическим химикатом, в результате чего его выделяют в чистом виде в органический экстрагирующий раствор. Обедненный по представляющему ценность металлу водный раствор, или рафинат, обычно снова направляют на выщелачивание руды или концентрата. Представляющий ценность металл или элемент можно затем отделить от органического раствора с помощью химической реакции, обратной экстракции, во второй водный раствор (реэкстракция). Органический экстрагирующий раствор, обедненный по представляющему ценность металлу, снова направляют в секцию экстракции. Чистый водный раствор, содержащий представляющий ценность металл, дополнительно перерабатывают, чтобы выделить металл, например, осаждением или восстановлением до металла (электролитическое извлечение). В некоторых случаях водный раствор, выходящий из секции выщелачивания руды или концентрата,может содержать несколько представляющих ценность металлов. В этом случае задачей экстракции может быть выделение одного или нескольких из этих примесей металлов из водного раствора в органический экстрагирующий раствор, особенно если количество находящегося в виде примеси металла является значительным. Затем водный раствор, выведенный из секции экстракции и очищенный от примесей металлов, направляют на дальнейшую обработку, а представляющий ценность металл-примесь переносят из полученного в ходе экстракции раствора в другой водный раствор в ходе стадии реэкстракции, а с экстрагирующим раствором и водным раствором поступают, как это описано выше. В соответствии с вышеизложенным установка жидкостной экстракции состоит из нескольких секций, которые представляют собой, например, собственно экстракцию, промывку органического раствора в скруббере и реэкстракцию. Как секция экстракции, так и секция реэкстракции могут состоять из нескольких зон, при этом каждая из зон включает смеситель водного и органического раствора и отстойник, в котором эти растворы отделяют друг от друга. Зона промывки полученного в ходе экстракции раствора в скруббере также включает смеситель и отстойник, или же выполнена каким-либо другим подходящим образом. Секция экстракции описана в патенте США 5662871, согласно которому смеситель состоит из емкости для перекачивания, в которую подают водный раствор и экстрагирующий раствор,плюс имеются два смесителя, в которых смесь растворов дополнительно диспергируют. Дисперсию смешанных растворов направляют в отстойный блок стадии экстракции, чтобы разделить ее на два отдельных слоя. Отличительной особенностью экстракции является то, что применяемый органический раствор снова направляют в установку экстракции. Для этой установки также является типичным то, что имеется отдельная емкость для накопления органического раствора, которая снабжена перекачивающим устройством. На чертежах эти емкости обычно обозначают термином LO-емкость, что означает емкость для органического раствора, содержащего представляющие ценность металлы (Loaded Organic tank). В настоящее время емкость для накопления включена во все установки жидкостной экстракциив виде одного блока. В некоторых установках она может представлять собой то, что называется емкостью с функциями скруббера, однако установка дополнительно содержит также зону промывки, состоящую из смесителя и отстойника. Емкость для накопления находится в установке, помимо других причин, для того, чтобы можно было направить в нее часть объема органического раствора в случае неисправности или остановки производства. Емкость для накопления органического раствора составляет значительную и дорогостоящую часть установки поскольку, например, в обычных крупных экстракционных установках ее вместимость может составлять порядка 2000-2500 м 3. Емкость для накопления органического раствора функционирует в первую очередь как емкость для перекачивания, а это означает, что для того, чтобы можно было осуществлять перекачивание, в нормальных рабочих ситуациях в этой емкости должен быть некоторый уровень раствора. Поскольку цена экстракционного раствора является достаточно высокой, количество экстракционного раствора, которое необходимо иметь для перекачивания в емкости для накопления, повышает общие инвестиционные расходы на экстракционную установку. Экстракционный раствор является легковоспламеняющейся жидкостью, поэтому большое количество органического раствора, циркулирующего в обычной установке экстракции, повышает возможную пожароопасность процесса жидкостной экстракции. Цель изобретения Задачей предлагаемой установки жидкостной экстракции является снижение количества органического раствора в установке экстракции и, таким образом, ликвидация недостатков известных в уровне техники установок. Краткое описание изобретения Существенные отличительные признаки установки жидкостной экстракции по данному изобретению очевидны из прилагаемой формулы изобретения. Данное изобретение относится к установке жидкостной экстракции с водным раствором и органическим раствором, применяемой при гидрометаллургическом получении металлов, которая включает секции экстракции, промывки и реэкстракции. Каждая секция включает по меньшей мере одну зону, содержащую смеситель и отстойные блоки, при этом отстойник в одной из зон секций установки спроектирован и сконструирован так, что он выполняет функции емкости для накопления органического раствора, а сливной желоб для органического раствора служит в качестве емкости для перекачивания. В соответствии с одним из примеров реализации данного изобретения зона экстракции в секции экстракции включает емкость для накопления и перекачивания органического раствора. В соответствии с другим примером реализации данного изобретения зона промывки в секции экстракции включает емкость для накопления и перекачивания органического раствора. В соответствии с одним из примеров реализации данного изобретения зона реэкстракции в секции экстракции включает емкость для накопления и перекачивания органического раствора. Пространство отстойного блока в установке по данному изобретению образовано путем такого увеличения высоты торцевых и боковых стенок, что отстойный блок может вмещать, если это необходимо,достаточное количество органического раствора, циркулирующего в процессе. Чертеж представляет вид сбоку типичного отстойного блока одной из зон в установке по данному изобретению. Подробное описание изобретения Представленное в данном описании изобретение относится к установке жидкостной экстракции для применения при извлечении металлов; при этом установка включает обычные секции, такие как секции экстракции, промывки органического раствора и реэкстракции. Для этой установки характерно, что она не включает отдельной емкости для накопления органического раствора; вместо этого конкретная зона выбранной секции в установке, в частности ее отстойный блок, спроектирована и сконструирована так,что она выполняет функцию емкости для накопления и перекачивания органического раствора. Если зона, относящаяся к установке экстракции, состоит из смесителя и отстойного блока, то с тыльной стороны отстойного блока имеется желоб для органического раствора, в который отстоявшийся органический раствор стекает перетоком. С тыльной стороны желоба для органического раствора расположено устройство для извлечения водного раствора, в которое отстоявшийся водный раствор стекает ниже сливного желоба для органического раствора. Типичная установка этого типа описана, например, в патенте США 6132615. В установке по данному изобретению для функционирования в качестве емкости для накопления и перекачивания органического раствора выбирают отстойный блок любой экстракционной зоны в дополнение к его нормальной работе. В этом случае отстойный блок в этой зоне конструируют, а его пространство формируют таким образом, чтобы он был в состоянии, если это необходимо, хранить требуемое количество органического экстракционного раствора, которое вовлечено в процесс. Сливной желоб для органического раствора с тыльной стороны отстойного блока снабжен необходимым перекачивающим оборудованием так, что он может работать в качестве емкости для перекачивания. Оборудование для извлечения водного раствора работает обычным образом, и работа емкости для накопления и перекачивания органического раствора не оказывает никакого заметного влияния на него. Чертеж представляет принципиальную схему отстойного блока 1 в зоне, относящейся к установке экстракции. В этой зоне водный и органический растворы смешивают с образованием дисперсии в блоке смесителя (не показано) и подают в отстойный блок посредством подающего устройства 2. В отстойном блоке дисперсию 3 постепенно разделяют на два устойчивых слоя: водный раствор 4 у дна отстойника и более легкий органический раствор 5 поверх водного раствора (или дисперсии). Органический раствор удаляют перетоком в сливной желоб 6, который снабжен перекачивающим устройством 7. Водный раствор течет в выгружной желоб 8 для водного раствора в тыльной части дна отстойного блока, который снабжен своим собственным перекачивающим оборудованием 9. В соответствии с чертежом пространство отстойника делают больше, чем это требуется для нормального использования, увеличивая высоту торцевых стенок 10, 11 и, конечно, боковых стенок (не показаны), то есть так, чтобы такой отстойник мог, в случае необходимости, вмещать достаточное количество органического раствора, циркулирующего в процессе. А именно, торцевая стенка 11, поднятая сзади, является задней стенкой переточного желоба для органического раствора, а тыльная стенка 12 емкости в целом также является задней стенкой желоба для выгрузки водного раствора. Предпочтительно отстойный блок снабжен также стержневыми перегородками 13, которые ускоряют разделение дисперсии на осажденные фазы. Количество и форму стержневых перегородок можно выбрать по желанию. В качестве одного из преимуществ установки по данному изобретению можно рассматривать тот факт, что количество органического раствора в установке может быть значительно снижено, на 10-40% по сравнению с обычной установкой, снабженной емкостью для накопления. В результате возможная пожароопасность снижается, улучшаются условия гигиены труда и снижается воздействие на окружающую среду, вызываемое любыми возможными технологическими утечками. Поскольку одна емкость полностью исключена, это также снижает стоимость трубопроводов, и общие затраты на новую установку значительно снижены по сравнению с обычной установкой. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Установка жидкостной экстракции с водным и органическим растворами, используемая при гидрометаллургическом извлечении металлов и состоящая из секций экстракции, промывки и реэкстракции,где в каждой секции имеется по меньшей мере одна зона, включающая смеситель для смешивания с образованием дисперсии водного раствора и органического раствора, отстойный блок для разделения дисперсии на слой водного раствора и слой органического раствора, располагающегося поверх водного раствора, подающее устройство для подачи дисперсии из смесителя в отстойный блок и сливной желоб для удаления перетоком органического раствора из отстойного блока, отличающаяся тем, что в одной из зон секций установки сливной желоб снабжен перекачивающим устройством, а отстойный блок имеет объем, достаточный для вмещения количества органического раствора, вовлеченного в процесс гидрометаллургического извлечения металлов.