Способ экстрагирования

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАН

ИЗОБРЕТЕН

Ы АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЛ (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 03.05.77(21) 24803 с присоединением заявкм N»

Государственный комитет

СССР во делам нзобретеннй н открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 23.0181. Бюллет

Дата опубликования описания 2 (72) Автор изобретения.A . Н . Дударев

Отделение экспериментальных исследований Центрального научно-исследовательского геологоразведочного института (71) Заявитель (54) СПОСОБ ЭКСТРАГИРОВАНИЯ

Изобретение относится к химической технологии обогащения, геотехнологии, аналитической химии и другиа, имеющим дело с концентрированием и извлечением рассеянных веществ, в частности, из различных пористых сред.

Известны способы экстракции, выщелачивания и извлечения веществ иэ 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 11.

В этих способах используется так называемая свободная фаза жидкости (слабо связанная) . Пленочная же фаза (сильно связанная) практически в процессе экстракции не участвует. 20

Известен также способ экстрагирования путем орошения пористых твердых материалов растворителем сверху, с последующим извлечением ценных ксмп сне нтов 21 .

Однако известный способ не позволяет использовать связанные фазы растворителя и требует затрат на подготовку прсмплощадки (до 70% от всей стоимости работ). По данным полупромышлей ных испытаний уста Новлено, что для полного извлечения ме« таллов требуется иногда несколько лет, что объясняется малой интенсивностью воздействия свободных гравитационных фаз реагента, которые 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 эа счет создания термоградиентного поля в толще материала.

Для достижения этой цели пористые материалы подвергают локальному нагреву до 200-400оС, причем пористые твердые материалы покрывают непроницаемой для растворителя пленкой.

Механизмы тепло-массопереноса реализуются в определенных зонах термоградиентного поля, взаимодействуя и дополняя друг друга. Коннектив ные потоки растворителя направлены от нагревателя в холодные части сис темы, где охлаждаются и вновь самопроизвольно возвращаются к нагрева телю, принося сюда и извлекаемые ве щества. Часть конвективного потока

797716

3 0,16 0,00 . 0,12 0,00 0,00 12,00 0,00 3,50

10 0,25. 0,00 0,14 0,00 0,00 1,75 0,00 3,30

30 0,25 . 0,005 0,14 0,005 0,000 1,20 0,00 1.,35

Песок

То же

ВНИИПИ Заказ 9872/б Тираж 717 Подписное филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 свободнОй жидкости на изотерме 100"С трансформируется в поток .связанной термоосмотической жидкости, идущий к нагревателю. Вместе с. этим потоког пленочной жидкости к нагревателю пе. реносятся и. извлекаемые растворимые вещества. Нагревание может достигать

200-400 С и зависит от условий выщеО лачивания. 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, 1$ отбором отработанных растворов, выщелачивание идет при нагревании, которое вызывает появление конвенции термодиффузии и термоосмоса реагентоь

I и собирает около себя извлекаемые, щ вещества.

Для создания замкнутой системы обрабатываемый материал покрывают сверху непроницаемой пленкой, которая препятствует улетучиванию реагек

В систему введена сырая нефть в

Использование предлагаемого способа экстракции и концентрирования рассеянных веществ снижает затраты на подготовительные работы на 40-50%.

Процесс выщелачивания интенсифицирует- 4 ся благодаря действию многих механизмов переноса и многократной циркуляции растворителя в прЬгретой пористой среде. При этом уменьшаются потери реагентов, сокращается время выщелачивания.

Кроме того, возникает возможность создания подвижного производственного комплекса для обработки отвалов на месте.

И

Формула изобретения

1. Способ экстрагирования путем орошения пористых твердых материалов растворителем с последующим извлечением ценных компонентов, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью 60 интенсиФикации процесса за счет созта и способствует многократной его

1 циркуляции без перекачки.

Полезный компонент в твердом виде: концентрируется около нагревателя и после окончания процесса может быть извлечен известными способами.

Отпадает необходимость создания на рабочей площадке непроницаемого основания (бетон, пленка), дренажных и насосных сооружений, так как нет необходимости собирать отработанный раствор, регенерировать его и возвращать в систему. Потери растворов при этом малы и регулируются глуби ной эоны прогрева .

С целью проверки степени извлечения растворимых сульФатов меди и кадмия в кварцевом песке (фракция 0,5 ьм) 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. количестве (по С) 4,25%. дания термоградиентного поля в толще материала, пористые твердые материалы подвергают локальному нагреву .

2. Способ по 1. о т л и ч а ю— шийся тем, что нагрев осуществляют до 200-400 С.

3. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что с целью исключения потерь растворителя, пористые твердые материалы покрывают непроницаемой для растворителя пленкой .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 . Аксельруд Г . A . и Лисянский В.М.

Зкстрагирование. Система твердое тело-жидкость. Л ., "Химия", 1974 с. 254.

2 . Проблемы геотехнологии. Материалы 2-й Всесоюзной конференции по геотехническим. методам добычи полезных ископаемых М., 19 15, т. 2,. с. 402-409 (прототип7 .