申请日1989.01.11
公开(公告)日1995.01.25
IPC分类号C02F1/40
摘要
本发明涉及从来自铜溶剂提取法的提余液和从溶剂中反萃出铜的电解质溶液中除去携带有机溶剂液滴的方法以及在铜电解法从提余液和从溶剂中反萃出铜的电解质水溶液回收有机溶剂的设备。
権利要求書
1、从来自铜溶剂提取法的提余液和从溶剂中反萃出铜的电解质溶液中除去携带有机溶剂液滴的方法，其特征在于，
(1)在向垂直方向伸展的反应器顶部附近的部位引入含有上述携带有机溶剂的电解质溶液，
(2)在所述的反应器底部附近的部位引入空气气泡，
(3)在所述的水溶液中，使所述的空气形成气泡，
(4)从在所述反应器的底部附近，处于所述的空气引入点的部位的下面的出口排掉上述电解质溶液，
(5)控制所述的电解质溶液进入和排出所述的反应器流动速率和控制供给所述反应器的空气的速率，使得在所述电解质溶液中的上升的空气气泡结合以上所述的有机溶剂的液滴，并使得所述的有机溶剂上升到电解质溶液层的顶部，并
(6)从所述的反应器的顶部除去所述的有机溶剂。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的有机溶剂是可与金属离子优先结合的物质。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的步骤是连续的。
4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的有机溶剂液滴与空气气泡所形成的泡沫是通过溢流从所述的反应器排到至少部分地围绕所述的反应器的集槽中。
5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的空气是压缩空气，它是通过空气分布器引入所述的反应器的。
6、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述反应器中的电解质溶液的液位进行监控，从而保证所述反应器中的电解质溶液的液位保持在所述的电解质溶液的进料点上。
7、从提余液和从溶剂中反萃出铜的电解质水溶液中回收有机溶剂的设备，其特征在于包括：
至少两个立式反应器，各反应器包括：
在反应器顶部附近导入含有携带有机溶剂液滴的电解质溶液的进口〔52〕，
用于将空气导入所述反应器的装置和使所述空气在该反应器内的电解质溶液中形成气泡的装置〔60〕，该装置设置在所述反应器的底部附近，
在该反应器中所述的电解质溶液的出口〔54〕低于空气的进口〔58〕，
用来控制所述的电解质溶液从所述的进口〔52〕通过该反应器〔50〕到达所述的出口〔54〕的流速和使得所述的空气气泡通过所述的溶液向上升并吸附所述的有机溶剂液滴的，在该反应器内的所述电解质溶液的表面上形成泡沫的装置，和
从所述反应器顶端收集所述泡沫的集槽〔66〕。
说明书
本发明涉及从水处理流中去除有机溶剂的方法，具体地说，本发明涉及从水处理流中去除象金属铜的溶剂提取法的各种工业生产中所用的有机溶剂的方法和设备，例如：用在电解冶金法的回收提取工艺中，含酸及硫酸铜的电解质水溶液的处理。
如上所述，本发明涉及从用于许多工业生产中所应用的各种水处理流中去除有机溶剂的方法和设备。本发明的详细描述将结合目前所常用于铜的溶剂提取法/电解冶金法进行，但对于该领域的技术人员来说可以知道，除了这个特别的用途之外，本发明还有其他运用性。
从矿石中回收铜的技术包括，用有机溶剂通过离子交换将铜从第一个弱酸性处理流转移至第二个强酸性水溶液。在第一步中，第一个富铜的弱酸性水溶液，被称作为富集浸取液，是与有机溶剂相混合，铜离子优先与溶剂结合，该溶剂在水溶液中是不混溶的并可通过沉降分离出来。然后将已与铜离子结合的有机溶剂与强酸“电解质”溶液混合，在这一步中，铜被解质水溶液从溶剂中分离出来，同时，有机溶剂分子从硫酸中捕获氢离子。然后通过沉降将溶剂从电解质液中物理地分离开关可重新使用。接着铜通过电解冶金法从电解质中分离出来，也即，通过电解(积在阴极片处)，在电解槽中铜从电解质溶液中出来，聚到阴极上。
电解质，是含有相对高含量硫酸的水溶液;淋洗液，是含有相对低含量硫酸的水溶液;有机溶剂在这方法中一直是可重复使用的，这方法不“消耗”任何材料。电是可供的基本能源。
然而，这方法中这些材料可被重复使用的程度 取决于在几个阶段中，它们彼此分离的程度。具体地说，淋洗溶液在用于矿石之后，成了富铜的富集浸取液，然后将其与有机溶剂混合，该溶剂优先地将氢离子交换给溶液中的铜离子。如所述的，因为有机溶剂与水溶液是不溶混的，它可通过沉降而大量地被分离。然而，一部分有机溶剂不可避免地被水溶液带走，并丢失，除非将其分开。相似地，在其随后通过沉降基本上被分离之后，一部分有机溶剂不可避免地保留了带走的电解质。这种有机溶剂极贵而且在该技术的工业规模的应用中用量极大，因此，提供有效的分离是非常必要的。
已有技术提出了几种技术，它们可以用来处理工艺中的水溶液以去除带走的有机溶剂。例如，可以进行附加的静置沉降阶段，或过滤水溶液。然而，由于必须处理大量的水溶液，过滤法就需要大量的容器和极大量的过滤介质。沉降是有效的，但也由于该技术的任何工业规模的应用中必须要处理大量的水溶液，需要极大的槽。确实，大多数沉淀槽是那么庞大以致于必须放在太阳光下，紫外光辐射引起许多有机溶剂裂解。因此，这些已知技术对从水处理流中去除带走的有机溶剂均是在成本上是无效的。
本发明者还知道，将空气简单地与沉降槽中水溶液相混的技术已被试图用来去除带走的有机物，但这些方法在大规模应用均未成功。
因而，本发明的一个目的是提供一种从水处理流中去除携带的有机溶剂的方法，该方法处理在大规模工业处理过程中的大量的水溶液是简单的和在成本上是有效的。
本发明的另一个目的是提供一种从发生在各种处理工厂中不同情况下的pH值变化的水处理流中去除有机溶剂的方法和设备。
根据本发明，将含有有机溶剂的水处理流从反应室的顶部以垂直方向引入，将空气泡从反应室底部附近的部位引入向上行至顶部，将水溶液从一般低于空气进口处的位置引出，这样，空气在反应室的垂直方向发生了大体积的与水溶液的逆向流动，空气泡垂直上升，逆向于水溶液的流动，达到了与有机分子结合。就这样地，当它们升至反应室的顶部时，较好地，处理设备是能使它们在反应室内的水溶液顶部形成泡沫。泡沫可被控制溢入集槽中，致此泡沫最终破裂，将有机溶剂留在后面。