Способ проведения процессов экстракции Советский патент 1975 года по МПК B01D11/04 

Изобретение относится к области экстракционной технологии, в частности к способам проведения процессов экстракции преимущественно элементов, склонных к образованию мел фазных пленок; оно может быть использовано в технологии экстракционного разделения циркония и гафния.

Известно, что при проведении экстракционных процессов, в которых участвуют элементы, склонные к образованию межфазных пленок, используют вибрационное воздействие на экстракционную систему. Так, при разделении циркония и гафния в системе HgO- НЫОз-ТБФ (трибутилфосфат) в уайт-спирте осуществляют непрерывную противоточную экстракцию при вибрации с частотой колебаний 50 Гц и амплитудой 1 мм.

Известно также, что при осуществлении экстракционных процессов в смесителях-отстойниках фазы подвергают вибрационным колебаниям в зоне смещения, а на образующуюся эмульсию воздействуют ультразвуковыми колебаниями с целью быстрого расслаивания фаз. Однако при этом образуются устойчивые эмульсии, что в значительной степени снижает эффективность процесса экстракции.

Целью изобретения является исключение образования устойчивых эмульсий. Это достигается тем, что в процессе получения эмульсии перемещиванием и (или) на стадии

ее расслаивания эмульсию подвергают вибрационным колебаниям с частотой 50-200 Гц и амплитудой 0,5-2 мм. При этом интенсифицируются процессы разрыва межфазных пленок, облегчается последующее расслаивание фаз и увеличивается производительность экстракционной аппаратуры.

Пример 1. Раствор, содержащий 60 г/л ZrOa, 5 М HNOs все сопутствующие примеси,

поступает на экстракцию 60%-ным раствором ТБФ в сульфированном керосине с добавкой 10% от объема высших спиртов фракций Су-Сд. Экстракцию ведут при соотношении органической и водной фаз Vo : VB 1 : 1 в

реакторе с перемешиванием, имитпрующим смесительную камеру экстрактора смесительно-отстойного типа.

Перемещивание в смесителе производится в одном случае турбинной мещалкой с частотой вращения 5000 об/мин и в другом - турбинной мешалкой с той же частотой вращения, но с одновременным воздействием вибрации. Вибрация с частотой 10 Гц и амплитудой 1 мм создается электромагнитным вибратором, колеблющаяся пластина которого помещается в перемещиваемую эмульсию. Время перемешивания и вибрации 5 мин.

Пример 2. Тот же раствор и та же органическая фаза перемещиваются в одном

случае турбинной мещалкой с частотой враЩС11ИЯ 500 об/мин, а в другом - турбинной мсшалко с той же частотой вращения, но с одновременным воздействием вибрации с частотой 100 Гц и амплитудой 2 мм.

Пример 3. Тот же водный раствор и та же органическая фаза перемешиваются турбинной мешалкой при 800 об/мин с иоследуюшим воздействием вибрации с частотой 50 Гц и амплитудой 1 мм на образующуюся устойчивую эмульсию. Время воздействия вибрации 2 мин.

Пример 4. Водный раствор азотнокислого Zr концентрацней 10 г/л, содержащий 0,5 г/л устойчивых многоядерных соединений циркоНИН, перемешивается с органической фазой, представляющей собой 0,3 М раствор ди-2этилгексилфосфорной кислоты в декане. Перемешивание в одном случае производится турбинной мешалкой с частотой вращения

800 об/мин, а в другом - турбинной мешалкой с той же частотой вращения, но с одновременным воздействием вибрации (частота 200 Гц, амплитуда 0,5 мм).

Пример 5. Водный раствор азотнокислого скандия и иттрия, содержащий Sc 0,5 г/л, Y 1 г/л, при рП 2 перемешивают с равным объемом органической фазы (0,6 М ТБФ+0,6 М ди-2-этилгекс 1лфосфорная кислота в декане). Перемеплшанне прон.чводят турбинной мешалкой с частотой врап1ения 800 об/мин. Полученную эмульсию отстаивают в одном случае с применением вибрации с частотой 100 Гц и амплитудой 0,5 мм, а в другом - без применения вибрации.

Результаты указанных экспериментов приведены в таблице. Во всех случаях за время перемешивания было достигнуто состояние равновесия, т. е. к. п. д. камеры смешения был близок к 100%Ф о р м у л а н 3 о б р е т е и и я

1. Способ проведения процессов экстракции преимущественно элементов, склонных к образованию межфазных пленок, например циркония и гафния, включающий получение эмульсии и ее расслаивание посредством вибрационного воздействия, отличающийся тем, что, с целью исключения образования устойчивых эмульсий, процесс :)кстракции ведут при вибрационных колебаниях с частотой от 50 до 200 Гц и амплитудой 0,5-2 мм.

2.Способ по и. , о т л и ч а ю щ и и с я тем. что вибрации иодвергают эмульсию непосредственно в зонах смешения.

3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что вибрации подвергают эмульсию в отстойных зонах.

4.Способ по п. 1.0 т л и ч а ю щ и и с я тем, что вибрации подвергают эмульсию, поступающую из зоны смещения в отстойную зону.