本發明專利技術涉及一種混合裝置和混合方法，借助于它們，將互不相溶或很差地互溶的兩種溶液混合在一起成為分散體。該混合裝置包括至少三個螺旋條，所述螺旋條圍繞軸向上旋轉并且被支撐在軸上，以使得軸與螺旋桿之間的支撐結構基本上設置在水平位置上。該混合裝置和混合方法尤其適合于混合在金屬濕法冶金回收中所使用的溶劑萃取溶液，以形成分散體。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種能夠將兩種互不相溶或者很差地相溶的溶液混合在一起而形成分散體的裝置和方法。該混合裝置包括至少三個螺旋條，所述螺旋條繞著軸旋轉并被支撐在軸上，以使得軸與螺旋條之間的支撐結構被設定成在基本上水平位置中。該裝置和方法尤其適合于混合在金屬濕法冶金回收中所使用的溶劑萃取溶液以形成分散體。
技術介紹
在金屬濕法冶金回收中所使用的溶劑萃取法中，兩種互不相溶或很差地相溶的溶液首先在混合階段混合在一起以形成分散體。在此之后，該分散體被輸送到沉降部段，在沉降部段中，該分散體通常水平地流動，目的是再次將分散體分離成兩個純層，一個層位于另一個層的頂部。在實際萃取階段中，水溶液包含一種或若干種貴重金屬和雜質，目的是在萃取階段期間實現質量傳遞，換句話說，將期望的貴重金屬中的一種或多種傳遞到有機萃取溶液中，從而將雜質留在水溶液中。在反萃取(strip)階段中,有機萃取溶液與另一種水溶液相接觸，目的是獲取反向質量傳遞，即，將一種或多種貴重金屬從有機萃取溶液傳遞到水溶液中，其隨后通常被輸送到通過電解法進行的金屬回收處。為了在萃取槽的混合部段中將水溶液和有機萃取溶液相互混合，通常使用輻流式渦輪。現有技術中已知的另一種用于萃取槽混合空間的混合器是包括管狀螺管及其支撐臂的混合器，該混合器例如在美國專利公開文獻US5，185,081中有描述。這種混合器由兩個向上上升的管狀螺管和將螺管附接到混合器軸的支撐臂組成。管狀螺管繞著該軸轉大約兩圈。根據該公開文獻中的附圖，可以推斷出螺管的螺距角處于10度的范圍內。直的支撐桿是混合器的基本部分。下部支撐桿是水平的，中心桿朝著軸以大約30°的角度向上傾斜，并且最高桿朝著軸以30°的角度向下傾斜。該混合器還可由兩對并排的螺旋管組成。借助于所討論的混合器和支撐桿(尤其是最高支撐桿)，在溶液中獲得豎向旋轉，從而導致了在溶液中的徑向混合。該混合器還在其上部部段中包括圍繞軸布置的流動反向器，這使得溶液的方向在混合空間的中部部分中向下轉向。對于混合器來說也典型的是，混合器的直徑是混合空間直徑的0.5-0.75倍，并且高度是混合空間有效高度的0.6-0.9倍。該混合器是向上泵送型的。為此，在混合空間中在周邊形成上升流，該上升流借助于混合器在空間的上部部分中向下轉彎而朝向混合空間的底部部分。使用和支持該豎向環流使得混合空間的混合強度均勻。混合器支撐桿導致了液滴尺寸分布(尤其是在混合空間的上部部段中)，這對于在溶液萃取中形成分散體來說并非最有利的，即使是其比利用渦輪或葉片式混合器所獲得的液滴尺寸分布明顯更好。專利技術目的現有技術中已知的螺旋式混合器的基本部分是支撐桿，其實現了溶液的徑向混合。除了豎向環流之外，產生的徑向混合和高度湍流混合需要其自身的動力，所以混合器的功率數已經不理想了。本專利技術的目的是提供一種用于在與金屬濕法冶金回收相關的溶劑萃取中將兩種很差地互溶的液體混合成分散體的裝置和方法，并且與根據現有技術的混合器相比，事實上已經可能借助于所述裝置和方法增強混合器空間中的豎向環流流動。
技術實現思路
本專利技術涉及一種在金屬濕法冶金回收中使用的混合裝置，以用于在萃取槽的混合空間中或混合器中將兩種溶劑萃取溶液混合到一起。混合裝置包括至少三個螺旋條，所述螺旋條被支撐在軸的下部部段上并且從該下部部段向上上升，由此，螺旋桿通過水平設置的支撐環和水平的彎曲支撐輻條而固定到軸上。根據該裝置的一個實施例，螺旋桿相對于水平方向的螺距角為10-30°。螺旋條繞著軸上升優選1.2-3圈。螺旋條的橫截面、支撐環的橫截面和支撐輻條的橫截面是基本上圓形的。根據該裝置的一個實施例，在支撐環的外表面與螺旋條的內表面之間存在牢固結口 o根據該裝置的一個實施例，支撐輻條在一個端部附接到軸，而在另一端部附接到支撐環。支撐環的數量是3-6個，以使得螺旋條的底部端部被支撐在下部支撐環上，而螺旋條的頂部端部被支撐在上部支撐環上。在混合裝置的中部部段中的支撐環的數量是1-4個，并且可改變它們在高度方面的位置。根據該裝置的一個實施例，混合裝置的直徑與混合空間的直徑的比值在0.7-0.77的范圍內。混合裝置的高度與其直徑的比值優選是大約1.2-4。根據該裝置的一個實施例，螺旋條的直徑是混合裝置的直徑的0.03-0.07倍。根據該裝置的一個實施例，支撐輻條直接附接到軸或者借助于軸支撐結構而附接到軸。軸支撐結構由圓柱形部分、底部圓錐體和上部圓錐體組成，支撐輻條固定到圓柱形部分上，底部圓錐體附接到圓柱形部分的下面，而上部圓錐體附接到圓柱形部分的上側。每個支撐輻條的一個端部以30-60°的角度附接到軸或者軸支撐結構，而另一端部以15-30°的角度附接到支撐環。根據該裝置的一個實施例，上部支撐環的支撐輻條的彎曲方向被設定成反向于混合裝置的旋轉方向。根據該裝置的一個實施例，下部支撐環的至少支撐輻條的彎曲方向被設定成與混合裝置的旋轉方向一致。根據該裝置的一個實施例，混合裝置的中部支撐環的支撐輻條的彎曲方向被設定成與混合裝置的旋轉方向一致。本專利技術還涉及一種用于在萃取槽的混合空間中混合在金屬濕法冶金回收中所使用的兩種溶劑萃取溶液的方法，由此，有機萃取溶液和水溶液借助于混合裝置相互混合，該混合裝置包括至少三個螺旋條，所述螺旋條圍繞軸布置并且被支撐在軸上。該混合裝置導致了豎向環流，其中上升的豎直流動從混合空間的外周形成，而向下導向的流動在混合裝置直徑內部的空間中形成，并且其中通過將所有支撐構件水平地定位在螺旋條與軸之間而使徑向流動最小化。根據該方法的一個實施例，溶液在混合空間中混合在一起，其中混合空間的高度與直徑的比值是1.2-4。根據該方法的一種應用，豎向環流的流速是混合裝置的流速的大約一半，即在0.7-1.7m/s的范圍內。根據該方法的一個實施例，螺旋條與軸之間的支撐構件由支撐環和支撐輻條組成，由此，支撐環的數量是3-6個，支撐環包括下部支撐環、上部支撐環和至少一個中部支撐環，可改變所述至少一個中部支撐環在高度方面的位置。根據本方法的一個實施例，形成分散體，在該分散體中，有機萃取溶液是連續相，由此，在高度方面，混合裝置的中部部段的支撐環被設定成比混合裝置的中部部段高。根據該方法的另一個實施例，形成分散體，在該分散體中，當0/A比值超過I時，水溶液是連續相，由此，在高度方面，混合裝置的中部部段的支撐環被設定成比混合裝置的中部部段低。附圖說明圖1A是根據現有技術的混合器的側視圖，圖1B示出了根據現有技術的混合器的3D圖像，圖2A是根據本專利技術的一種混合器的側視圖，圖2B示出了從上面看去的圖2A的混合器，圖2C以3D圖像示出了根據圖2A的混合器，圖2D示出了根據圖2A的混合器位于溶劑萃取混合空間中，圖3是本專利技術的另一個實施例的側視圖，圖4是本專利技術的第三實施例的側視圖，圖5A是本專利技術的第四實施例的側視圖，圖5B以3D圖像示出了根據圖5A的混合器，圖6是本專利技術的第五實施例的側視圖，圖7是表示根據現有技術的混合器的軸功率與旋轉速度的關系的圖形，圖8是表示根據本專利技術的混合器的軸功率與旋轉速度的關系的圖形，以及圖9是表示根據本專利技術的另一混合器的軸功率與旋轉速度的關系的圖形。具體實施例方式與金屬濕法冶金回收相關地，在溶劑萃取混合空間或混合器中發生的萃取中混合成由兩個溶液構成的分散體對于成本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種混合裝置（10），所述混合裝置用來在萃取槽或混合器（25）的混合空間內混合在金屬濕法冶金回收中所使用的溶劑萃取中的兩種溶液，其特征在于，所述混合裝置（10）包括至少三個螺旋條（11、12、13），所述螺旋條圍繞軸（14）被支撐，并且從混合裝置的底部部段向上上升，由此，螺旋條利用水平布置的支撐環（15、16、17）和水平的彎曲支撐輻條（18）而固定到所述軸。
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：L·莉利亞，SE·胡爾特霍姆，E·埃克曼，B·尼曼，
申請(專利權)人：奧圖泰有限公司，
類型：發明
國別省市：芬蘭;FI
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