Способ проведения процессов экстракции

 

о и и сзи- жИЗОБРЕТЕНИЯ,111 487651

Союз Советских

Социалистических республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.04.74 (21) 2012325 23-26 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.10.75. Бюллетень № 38

Дата опубликования описания 10.03.76 (51) М. Кл, В Old 11, 04

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 66 061 51 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Г. А. Ягодин, О. А. Синегрибова, Д. А. Власов, В. В. Тарасов, И. Н. Паршин и Ю. Ф, Коровин (71) Заявитель

Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени химико-технологический институт им. Д. И. Менделеева (54) СПОСОБ ПРОВЕДЕНИЯ ПРОЦЕССОВ

ЗКСТРАКЦИИ

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

Известно, что при проведении экстракционных процессов, в которых участвуют элементы, склонные к обр азованию межфазных пленок, используют вибрационное воздействие на экстракционную систему. Так, при разделении циркония и гафния в системе Н О—

НХОз — 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 смесителя -отстойниках фазы подвергают вибрационным колебаниям в зоне смешения, 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 перемешиванием и (или) на стадии ее расслаивания эмульсшо подвергают вибраIIионным колебаниям с частотой 50 — 200 Гц и амплитудой 0,5 — 2 мм. При этом интенсифицируются процессы разрыва межфазных пле5 нок, облегчается последующее расслапвание фаз и увеличивается производительность экстракционной аппаратуры.

Пример 1. Раствор, содержащий 60 г/л

ZrOq, 5 М INOq все сопутствующие примеси, 10 поступает на экстракцию 60%-ным раствором

ТБФ в сульфированном керосине с добавкой

10% от объема высших спиртов фракций

С7 — C9. Экстракцшо ведут при соотношении органической и водной фаз Vo . VB = 1: 1 в

15 реакторе с перемешиванием, имитирующим смесптельную камеру экстрактора смесительно-отстойного типа.

Перемешивание в смесителе производится в одном случае турбинной мешалкой с ча20 стотой 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 виб25 ратором, колеблющаяся пластина которого помещается в перемешиваемую эмульсию.

Время перемешивания и вибрации 5 мин, П р и м ер 2. Тот же раствор и та же органическая фаза перемешиваются в одном

30 случае турбинной мешалкой с частотой вра487651

Состав фаз

Время перемешивания, мин

Способ расслаивания

Время расслаивания

Способ перемешивания органическая водная

Не расслаивается за обозримое время

609; ТБФ в сульфированном керосине+15О; спиртов фракции С,— C„

Турбинная мешалка

500 об/мин

60 г/л Zr+5Ì 1NO, Отстаивание

Турбинная мешалка

500 об/мин+вибрация с частотой 100 Гц и амплитудой 1 мм

Расслаивание за 1 мин

Отстаивание

Не расслаивается за обозримое время

Турбинная меигалка

500 об/мин

То ке

То же

Отстаивание

Турбинная мешалка

500 об/мин+ вибрация с частотой 100 Гц и амплитудой 2 мм

Расслаиванпе за 1 — 2 мин

Отстаивание

Отстаивание с воздействием вибрации 50 Гц и амплитудой 1 мм

Турбинная мешалка

800 об/мин

Расслаивание за 1 — 2 мин

10 г/л Zr+0,5 г/л устойчивых многоядерных соединений+0,5 М HNOЗ

0,3 М ди-2-этилгексилфосфорная кислота в декане

Турбинная мешалка

800 об/мин

Расслаивание частично за 3 ч

Отстаивание

Турбинная мешалка

800 об/мин+ вибрация с частотой 200 Гц и амплитудой 0,5 мм

Расслаиваиие за 2 — 3 мин

Отстаивание

0,6 М ди-2-этилгексил фосфорная кислота+0,6 М ТБФ в декане

Отстаивание

Не расслаивается

0,5 г/л Sc+0,1 г/л Y (pH 2) Турбинная мешалка

800 об/мин

Отстаивание с воздействием вибрации с частотой 100 Гц в течение 3 мин

Расслаивание за 1 — 3 мин щения 500 об/мин, а в другом — турбинной мгчналкой с той жс 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 оо/мин с последующим 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 концентрацией 10 г/л, содержащий 0,5 г/л устойчивых многоядерных соединений циркония, 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 оо/мин, а в другом — туроинной мешалкой с той же частотой вращения, но с одновременным воздействием вибрации (частота

200 Гц, амплитуда 0,5 мм).

5 Пример 5. Водный раствор азотнокислого скандия и иттрия, содержащий Sc 0,5 г/л, Y

1 г/л, при рН 2 перемешивают с равным обьемом органической фазы (О,б М ТБФ+О,б М ди-2-этилгексилфосфориая кислота в декане).

10 Перемешивгпше производят турбинной мешалкой с частотой врап1еиия 800 об/мин. Полученную эмульсию отстаивают в одном случае с применением вибрации с частотой

100 ц и амплитудой 0,5 мм, а в другом—

15 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

20 был близок к 100 /о.

487Г)51

Формула изобретения

Составитель В. Ключников

Редактор Н. Корченко

Корректор М. Лейзсрман

Текред О. Луговая

Заказ 2!7/1 Изд. № 1886 Тираж 782 Подписное

Ш-1ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., a. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

l. Способ проведения процессов экстракции преимущественно элементов, склонных к образованию межфазных пленок, например цнрконня il гафния, включающий получение эмульсии и се расслаивание посредством вибрацнонного воздействия, отличающийся тем, что, с целью исключения образования устойчивых эмульсий, процесс экстракции ведут при вибрационных колебаниях с частотой от 50 до 200 1 ц и амплитудой 0,5 — 2 мм.

2. Способ но и. 1, отлн lающийся техн что вибрации подвергактг эмульсию непосредственно в зонах смешения.

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

4. Способ Но п. 1, о т л ll ч а ю шийся тем, 1l) что вибрации подвергают эмульсию, поступи!ощу!о из зоны смешения в отстойную зону.