1
Изобретение -относится к химической технологии обогащения, геотехнологии, аналитической химии и друпм , имеющим дело с концентрированием и извлечением рассеянных веществ, в частности, из различных пористьах сре
Известны способы экстракции, выщелачивания и извлечения веществ из пористых сред путем контактирования реагентов с обрабатываемым материалом в различных режимах перемешивания, пропитки, массопереноса и т.д. В основе этих способов лежит фильтрация растворителей под действием давления гравитации или вакуумирования Ij .
В этих способах используется так называемая свободная фаза жидкости (слабо связанная), Пленочная же фаза (сильно связанная) практически в процессе экстракции не участвует.
Известен также способ экстрагирования путем орошения пористых т ердых материалов растворителем сверху, с.последующим извлечением ценных компонентов 2 .
Однако известный способ не позволяет использовать связанные фазы растворителя и требует затрат на подготовку прсмплощадки (до 70% от всей стоимости работ) . По данным
полупромышлейных испытаний установлено, что для полного извлечения металлов требуется иногда несколько лёт, что объясняется малой интенсивностью воздействия свободных гравитационных фаз реагента, которьае не имеют прямого контакта с обрабатываемой поверхностью дисперсного материала. Вся внутренняя поверхность его покрыта пленочной фазой жидкости, перенос через которую осуществляется в диффузионной области.
Цель изобретения - интенсификация процесса за счет создания термограsдиентного поля в толще материала. . Для достижения этой цели пористые материалы подвергают локальному нагреву до 200-400С, причем пористые твердые материалы покрывают непро0ницаемой для растворителя пленкой.
Механизмы тепло-массопереноса реализуются в определенных зонах термоградиентного поля, взаимодействуя и дополняя друг друга. Конвектив
5 ные потоки растворителя направлены от нагревателя в холодные части сие темы, где охлаждаются и вновь самопроизвольно возвращаются к нагрева гелю, принося сюда и извлекаемые ве щества. Часть конвективного потока
свободной жидкости на изотерме трансформируется в поток .связанной термоосмотической жидкости, идущий к нагревателю. Вместе с.этим пoтoкo пленочной жидкости к нагревателю переносятся И: извлекаемые растворимые вещества. Нагревание может достигать 200-400 С и зависит от условий выщелачивания. На границах фазовых прев ращений в термоградиентном поле око ло нагревателя происходит отложение полезных компонентов, при этом вещество концентрируется.
В предлагаемом способе в отличие от известного, использующего лишь нисходящие потоки фильтрующего растворителя, промывающего материал, с, отбором отработанных растворов, выщелачивание идет при нагревании, которое вызывает появление конвекции термодиффузии и термоосмоса реагентоь н собирает около себя извлекаемые вещества.
Для создания замкнутой системы обрабатываемый материал покрывают сверху непроницаемой пленкой, которая препятствует улетучиванию реагек
та и способствует многократной его циркуляции без перекачки.
Полезный компонент в твердом вид концентрируется около нагревателя и после окончания процесса может извлечен изв.естными способами,
Отпадает необходимость создания на рабочей площадке непроницаемого основания (бетон, пленка), дренажны и насосных сооружений, так как нет необходимости собирать отработанный растрор, регенерировать его и возвращать в систему. Потери ра.створов при зтом малы и регулируются глубиной зоны прогрева. С целью проверки стрепени извлечения растворимых сульфатов меди и кадмия в кварцевом песке (фракция 0,5 NM) под действием растворителя (вода) в термоградиентном поле проводились
лабораторные испытания способа экстракции и концентрирования на искусственных смесях.
Полученные до и после испытаний в обрабатываемой среде данные сведены
в таблицу.
