化学分选工艺与设备DOC.docx

化学分选工艺与设备DOC.docx

《化学分选工艺与设备DOC.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化学分选工艺与设备DOC.docx（62页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

化学分选工艺与设备DOC

第6章化学分选工艺与设备

6.1化学分选过程与设备

6.1.1化学分选过程

1.概述

对于品位低、嵌布粒度细、组成复杂的物料，单纯依靠常规分选方法（如重磁选和浮选）往往得不到满意的结果。

用化学分选方法，或物理分选与化学分选联合来处理某些“难选”物料，是可行的选择。

所谓化学分选是基于物料组分的化学性质的差异，利用化学方法改变物料性质组成，然后用其他的方法使目的组分富集的资源加工工艺，它包括化学浸出与化学分离两个主要过程。

比较典型的化学分选过程一般包括了准备作业等六个主要作业，见图6-1。

图6-1化学分选过程框图

2.准备作业

包括对物料的破碎与筛分、磨矿与分级及配料混匀等机械加工过程。

目的是使物料破磨到一定的粒度，为下一作业准备适宜的细度、浓度，有时还用物理选矿方法除去某些有害杂质或使目的矿物预先富集，使矿物原料与化学试剂配料混匀。

有关准备作业的工艺与设备，请参阅本书第2章。

3.焙烧作业

焙烧的目的是为了改变矿石的化学组成或除去有害杂质，使目的组分转变为容易浸出或有利于物理分选的形态，为下一作业准备条件。

焙烧种类有：

（1）氧化焙烧（或硫酸化焙烧）。

即在氧化气氛中加热硫化矿，将矿石中的全部（或部分）硫化物转变为相应的金属氧化物（或硫酸盐）的过程。

（2）还原焙烧。

还原焙烧是在低于炉料熔点和还原气氛条件下，使矿石中的金属氧化物转变为相应低价金属氧化物或金属的过程。

（3）氯化焙烧。

即在一定的温度气氛条件下，用氯化剂使矿物原料中的目的组分转变为气相或凝聚相的氯化物，以使目的组分分离富集的工艺过程。

（4）钠盐烧结焙烧。

钠盐烧结焙烧是在矿物原料焙烧中加入钠盐，如碳酸钠、食盐、硫酸钠等，在一定的温度和气氛条件下，使矿物原料中的难溶的目的组分转变为可溶性的相应钠盐，所得焙砂（烧结块）可用水、稀酸或稀碱进行浸出，目的组分转变为溶液，从而使目的组分达到分离富集的目的。

（5）煅烧。

煅烧是天然化合物或人造化合物的热离解或晶形转变过程，此时化合物受热离解为一种组分更简单的化合物或发生晶形转变。

碳酸盐的热离解称为焙解。

煅烧作业可用于直接处理矿物原料以适于后续工艺要求，也可再用化学分选处理而制取化学精矿。

4.浸出作业

（1）浸出方法与浸出剂。

浸出就是将固体物料加入液体溶剂，使溶剂选择性地溶解物料中某些组分的工艺过程。

用于的试剂称为浸出剂，浸出所得的溶液称为浸出液，浸出后的残渣称为浸出渣。

常用的浸出方法见表6-1。

表6-1浸出方法按浸出剂特点分类

浸出方法

常用浸出剂

酸浸出

碱浸出

盐浸出

细菌浸出

水浸出

硫酸、盐酸、硝酸、亚硫酸

氢氧化钠、碳酸钠、硫化钠、氨水

硫酸铁、氰化钠、氯化钠、硫酸铵

菌种+硫酸+硫酸铁

水

（2）浸出。

物料在浸出过程中，根据浸出剂的运动方式，将浸出分为渗滤浸出和搅拌浸出两种。

渗滤浸出又分为三种：

槽浸、堆浸和就地浸出。

①

槽浸。

槽浸是把物料碎磨至一定的粒度后装入铺有假底的浸池、渗浸槽中（见图6-2），使浸出剂通过固定的物料层而完成浸出过程。

②

图6-2渗浸槽示意图

堆浸。

堆浸是处理贫矿、表外矿或矿山产出的含金属品位很低的废石的有效方法，对上述矿的浸出而言，它具有工艺简单、投资省、成本较低的特点。

矿石堆浸分为构筑堆浸场、矿石破碎或制粒、筑堆、渗浸及从浸液中回收目的组分等四个作业。

a.构筑堆浸场。

堆浸场宜设在有一定坡度的不透水地面上（山坡、山谷或平地）。

若地面渗水能力强则应进行防渗处理，常用尾矿掺粘土、沥青、钢筋混凝土、橡胶板或软塑料板等做垫层材料。

根据矿源条件，垫层可供一次或多次使用。

b.矿石破碎或制粒。

堆浸法处理的原料有两种类型：

第一种是矿块经破碎至10～50mm后再堆浸；这是最常用的方法。

第二钟是制粒后再堆浸，为了克服粉矿，尤其是粘土的不良影响，美国矿业局于1978年研制了粉矿制粒堆浸工艺。

贫金矿制粒堆浸时，将矿块碎至小于l0mm，每吨矿石加水泥2.2～4.5kg作粘结剂，加入浓氰化物溶液，使物料中的水分含量达12％，然后在制粒机上制成10～12mm的矿粒，经固化后送去筑堆。

这种固化矿粒较坚固，孔隙率大，渗透性好，在矿堆中不移动，渗浸时不会产生沟流现象。

c.筑堆。

筑堆的方法有多堆法、分层法、斜坡法及吊装法（见图6-3）。

常用筑堆机械有卡车、推土机等。

d.渗浸及回收有用组分。

用各种类型的喷洒器将浸出剂均匀地喷洒于矿堆表面，使其自上而下地渗滤通过矿堆，浸出剂在流过矿堆时与矿石进行反应，将其中有价元素浸出，再由底部沟槽管道收集。

渗浸后用清水洗涤矿堆几次以提高回收率。

堆浸场和矿堆的结构见图6-4，整个堆浸过程见图6-5。

图6-4堆浸场和矿堆的结构图6-5堆浸过程示意图

为使浸出液中有价金属富集到一定浓度，溶液往往循环，直至达到要求为止。

矿堆经过一定时期的浸出，将有价金属大部分回收后，再废弃。

其浸出周期，对大型堆（矿石量超过100000吨）而言，长达1～3年，对小型矿堆（矿石量数千吨）而言，约5～6星期。

目前国内外用堆浸法处理低品位金矿、铜矿和铀矿时都得到较好指标。

在处理品位2g/t左右的石英脉金矿时，一般以质量分数为0.05％～0.15％的NaCN溶液为浸出剂，金回收率达70%～90%。

③就地浸出是渗滤浸出地下矿体内的目的组分的浸出方法，适用于阶段崩落法开采的地下矿体，或井下采空区的矿柱和残留矿。

上述三种渗滤出方法的原理都是相同的，只适用于某些特定的矿物原料，浸出时一般均采用间断操作的作业制度。

搅拌浸出，是指浸出剂与磨细的矿物原料在浸出搅拌槽中剧烈搅拌的条件下，完成浸出过程的浸出方法。

此法适用于各种原料，可以在常温常压下完成浸出过程，也可以高温高压下进行浸出，可间断操作，也可连续操作。

（3）浸出流程。

在物料的浸出工艺中，根据被浸出物料和浸出剂运动方向差别可分为三种浸出流程：

图6-6最基本的一段顺流浸出流程

①顺流浸出：

被浸物料和浸出剂的流动方向相同。

顺流浸出可以得到目的组分含量较高的浸出液，浸出剂耗量较低，但其浸出速度较慢，浸出时间较长才能得到较高的浸出率，适于较易浸出物料。

图6-6为最基本的一段顺流浸出流程。

②错流浸出：

被浸物料分别被几份新浸出剂浸出，而每次浸出所得的浸出液均匀送到后续作业处理。

错流浸出的浸出速度较快，浸出时间较短，浸出率较高。

但浸出液的体积大，浸出液中剩余浸出剂浓度较高，因而浸出剂耗量大，浸出液中目的组分含量较低。

③逆流浸出：

被浸物料和浸出剂的运动方向相反，即经几次浸出贫化后的物料与新浸出液接触，而原始被浸物则与浸出液接触。

逆流浸出可以得到目的组分含量较高的浸出液，可以充分利用浸出液中的剩余浸出剂。

因而浸出剂耗量较低，但其浸出速度较错流速度低，需要较多的浸出级数才能获得较高的浸出率。

图6-7为最基本的一段逆流循环浸出流程，该流程适用于被浸组分要求剩余浸出剂浓度很高的物料。

图6-7最基本的一段逆流循环浸出流程

图6-8为二段逆流循环浸出流程，适用于被浸组分中有部分较难浸出的物料。

图6-8二段逆流循环浸出流程

渗滤槽浸可采用顺流、错流或逆流浸出流程，堆浸和就地浸出一般都采用顺流循环浸出流程，连续搅拌浸出一般采用顺流浸出流程。

5.固液分离和洗涤作业

如是采用错流或逆流浸出，则各级之间应增加固液分离作业。

渗滤浸出可以直接得到澄清浸出液，而搅拌浸出的料浆须经洗涤和固液分离后，才能得到供后续作业处理的澄清浸出液和不含有价金属的尾渣。

常用的固液分离作业流程见图6-9。

图6-9一次浸出、两次洗涤的逆流循环固液分离作业流程

图6-10是采用浓缩机和泵连接的两次洗涤逆流循环固液分离作业流程，图6-11是采用过滤机和搅拌槽连接的两次洗涤逆流循环固液分离作业流程。

图6-10采用浓缩机和泵连接的两次图6-11采用过滤机和搅拌槽连接的

洗涤逆流循环固液分离作业流程两次洗涤逆流循环固液分离作业流程

6.净化与富集作业

为了得到高品位的化学精矿，浸出液常用化学沉淀法、离子交换法或溶剂萃取法等进行净化分离，以除去杂质，同时得到有用组分含量较高的净化溶液。

图6-12为溶剂萃取净化富集法原则流程图。

图6-13为离子交换吸附净化法原则流程图。

图6-12溶剂萃取净化富集法原则流程图图6-13离子交换吸附净化法原则流程图

7.制取化合物或金属作业

制取化合物或金属作业，一般可采用离子沉淀法、金属置换法、电积法、炭吸附法、离子交换或溶剂萃取法。

图6-14为铜浸出液电积的基本工艺流程。

图6-14铜浸出液电积的基本工艺流程

6.1.2焙烧作业设备

1.竖井焙烧炉

竖井焙烧炉主要用于富块矿的氧化焙烧。

我国锑矿常将其用在硫化锑块矿的挥发焙烧。

竖井焙烧炉的结构见图6-15，炉体高5m，炉拱为半球形，炉膛有效面积为4m2，陆顶中心设ф400mm加料口，平时用20mm厚铸铁板封盖，炉底有两层铸铁炉条。

图6-15竖井焙烧炉结构简图图6-16多层焙烧炉结构简图

2.多层焙烧炉

多层焙烧炉的结构见图6-16。

它主要用于黄铁矿（FeS2）的燃烧制备二氧化硫，进一步制造硫酸。

多层焙烧炉是用耐火砖砌成的一个巨大的圆筒，炉外包有钢皮,炉内有用耐火砖砌成的平坦的炉拱8—9层（图6-13只画了六层），上数第一、三、五等奇数层炉拱的中心部分有一个围绕中心转轴的环形开口，第二、四、六等偶数层炉拱的外围靠近炉壁处有数个开口，因此，各拱层是相连通着的。

在各层炉拱间都有两个连结在中心转轴上的铁耙，奇数层铁耙的耙齿稍向内斜，偶数层铁耙耙齿稍向外斜。

将预先破碎的黄铁矿矿石从入口处加入炉中，被最上层炉拱中的铁耙齿（铁耙随着中心转轴缓缓地转动）拨到中心开口处而落入第二层；然后又被第二层炉拱中的铁耙的耙齿拨到外围，经边缘开口处落入第三层，其后依次逐层下落。

供燃烧用的空气自入口处送入，和矿石下落相逆的方向渐次逆流上升。

矿石在炉里一边移动，一边燃烧产生二氧化硫气体，最后由出口处导出。

矿石燃烧后剩下的焙烧矿渣，由出口处排出炉外。

燃烧炉中心的转轴和多层铁耙的内部，都用空气来冷却。

燃烧炉中部的第四、第五层附近的温度最高，一般控制在850℃左右。

攀钢（集团）攀宏钒制品公司均为从德国GFE公司引进的设备，多层焙烧炉是车间焙烧工段的一个重要设备，用于钒渣和添加剂的焙烧。

多层焙烧炉内径5500mm，共10层，炉子分为炉体、燃烧室、热风通道、中心轴4部分。

燃烧室装有烧嘴，燃烧产生的高温烟气与二次风混合成1200℃的混合气后，通过热风通道进入炉内焙烧炉料，中心轴上带有耙子，中心轴带动耙子转动而使炉料按规定的方向移动。

3.道尔型沸腾炉

道尔型沸腾炉属于比较先进的浆式进料沸腾炉。

所谓浆式进料就是将精矿拌以25%～30%的水，在搅拌槽中预先制成矿浆，用泵和压缩空气喷入炉内。

美国Dorr一oliver公司最先开发这一工艺，后被日本、澳大利亚等多家黄金冶炼厂采用。

这种方法的优点在于取消精矿干燥系统，消除了干燥废气中低浓度二氧化硫对空气的污染，排除了干燥过程中煤灰混入精矿引起金氰化浸出率的降低，减少了干燥及筛分造成的精矿损失提高了回收率，增强了炉体的密闭性能，改善了劳动条件。

浆式进料的硫酸化焙烧沸腾炉与干式进料沸腾炉的结构大同小异。

炉体结构见图6-17。

图6-17道尔型沸腾炉结构简图

道尔型沸腾炉炉子的主要技术参数：

处理量250t/d，入炉矿浆浓度70%，炉床面积40m2，风帽数量2462个，床能力6.51t/（m2·d），床层高度1～1.5m，精矿平均粒度0.054×10-3m，沸腾层温度550～640℃，空气量14000～16000m3/h，烟气量18000～21000m3/h，烟气温度570～630℃。

4.回转窑式焙烧炉

回转窑式焙烧炉的结构与回转窑式干燥炉相类似，参看图7-43。

6.1.3浸出作业设备

浸出搅拌设备是化学分选和湿法冶炼行业的关键设备之一。

在化学分选过程中，常用精矿或焙砂作原料进行生产。

在处理这些物料时，所使用的搅拌设备的形式随工艺过程特点的不同而有所不同。

而从颗粒物料中将可溶金属提取出来的浸出工序中，采用浸出搅拌设备的形式较多，其设计选型的好坏，将直接影响系统的生产工艺条件的控制及能源的消耗，最终影响企业的生产成本和经济效益。

1.渗滤浸出槽

渗滤浸出槽一般用水泥砌成，表面经涂沥青进行防渗处理，其结构见图6-2。

2.空气搅拌浸出槽

在化学分选以及湿法冶炼过程中，常用精矿或焙砂作原料进行生产。

搅拌浸出槽是关键设备之一，其形式随工艺过程特点的不同而有所不同。

金矿（或金浮选精矿）的氰化浸出工艺中，氧的作用十分重要，必须充入适当的空气才能使氰化浸出过程顺利进行。

此时常采用空气搅拌浸出槽。

图6-18空气搅拌浸出槽的结构

1-中心管；2-充气管；3-槽体；4-排气管；

5-辅助充气管；6-矿浆进入口；7-矿浆排出口；

8-压缩空气主管

如图6-18，空气搅拌浸出槽内设有中心管1、充气管2和辅助充气管5，槽体3的底部是60°锥底。

压缩空气经充气管2进入中心管1中，形成大量气泡沿中心管上升。

中心管内矿浆因充气的大量气泡而体积膨胀，密度减小，于是中心管内矿浆的压力小于中心管外的矿浆压力，在管内外压力差的作用下，管内矿浆向上运动，从中心管上端流出，进入中心管与槽壁之间的环形矿浆区，矿浆中的气泡则从矿浆中溢出，经槽顶排气管4进入大气。

中心管外的矿浆缓慢向下运动，在槽底部流入中心管的下端，再经中心管上升形成矿浆循环运动，起到搅拌矿浆，防止沉淀的作用。

3.机械搅拌浸出槽

某些焙砂（如氧化锌焙砂）的浸出过程，需要加温，不用充氧。

此时若采用空气搅拌浸出槽，必须要有一个稳定压力和流量的空气压缩机站。

空压机站的维修费用高、能耗大。

又因工艺条件的需要，浸出槽必须采用蒸汽加温，而压缩空气在搅拌过程中将带走大量的热量，造成蒸汽的浪费。

此时可采用机械搅拌浸出槽。

图6-19机械搅拌浸出槽的结构图6-20双层机械搅拌浸出槽

1-槽体；2-槽盖；3-进料管；4-轴承体；5-传动装置；1-减速机；2-轴承座；3-机架；4-搅拌轴；

6-大孔盖；7-保温层；8-衬板；9-蒸汽夹套；5-阻尼板；6-搅拌器；7-槽体；8-铅锥

10-矿浆循环管；11-搅拌器

图6-19为机械搅拌浸出槽的结构。

浸出槽的容积为10m3～20m3。

用蒸汽夹套加热，为强化过程还可增设管式加热器。

为了减少热损失，槽体需保温。

在槽内下部衬铸石或瓷砖，以防止槽体磨损。

图6-20为双层机械搅拌浸出槽的结构。

对于容积较大、槽体较高的机械搅拌浸出槽，采用双层搅拌器有助于改善浸出矿浆的流动状况，增加浸出剂与目的矿物的作用速度，从而提高浸出效果。

4.空气和机械联合搅拌浸出槽

图6-21空气和机械联合搅拌浸出槽

1-空气提升管；2-耙子；3-流槽；4-*竖轴；

5-横架；6-传动装置

这种浸出槽是机械和压缩空气联合作用搅拌矿浆，使槽内矿浆不发生沉淀。

如图6-21所示，它是由平底槽和下端开口的空气提升管组成的。

空气提升管安装在槽子的中央，其上端与可旋转的竖轴连接。

工作时，竖轴带动旋管的下部的耙子。

进入槽内的矿浆向槽底沉落，沉落在槽底的浓矿浆借助于耙子的作用，向空气提升管的下部汇集，在从管上部给入的压缩空气的影响下，汇集在管口的浓矿浆沿空气提升管上升，从上部溢出流入流槽中,再经流槽的开口流回平底槽，这样就形成了浸出槽内的矿浆循环。

由于流槽也随矿浆提升管转动，矿浆在槽内分布均匀。

常规搅拌浸出通常是由数个浸出槽串联起来的，矿浆从一个槽自流到下一个槽。

第一个槽投料，最后一个槽流出矿浆，然后送到固液分离工序进行固液分离，因此是连续工作的。

在某些情况下，也有间断操作的。

即同时把物料装入各单个浸出槽中进行浸出。

浸出结束，停止搅拌，沉淀一段时间后抽出上清浸出液，然后把各槽的矿浆排出送固液分离工序，再装入新物料浸出。

5.流态化逆流浸出塔

流态化逆流浸出塔的结构如图6-22所示。

塔的上部为浓密扩大室，中部为圆柱体，下部为圆锥体。

塔顶有排气孔和观察孔。

矿浆用泵送入，进料管上细下粗，出口处装有倒锥，以使矿浆稳定而均匀地沿着倒锥四周流向塔内。

在塔的中段分上下两部分加入浸出剂进行浸出，在塔的下部分数段加入洗涤水进行逆流洗涤。

洗涤后的粗砂经粗砂排料口排出，浸出矿浆由上部溢流口流出。

操作时可用50—60℃的热水作洗涤水，以提高浸出矿浆的温度。

浸出过程中要严格控制进料、排料、洗水和浸出剂流量以及界面位置。

一般是用调节排砂量的方法保持稳定的界面。

界面位置偏高时可增大排砂量，反之则应适当减小排砂量，以保证浸出时间、分级效率和洗涤效率。

流态化浸出得到的是除去粗砂后的浸出矿浆，减少了后续固液分离的处理量。

6.高压釜

目前用于热压浸出的高压釜有立式和卧式两种，搅拌方式有机械搅拌、气流（蒸气或空气）搅拌和气流—机械混合搅拌三种。

常用的哨式空气搅拌高压釜的结构如图6-23所示，矿浆自釜的下端进入，与压缩空气混合后经旋涡哨从喷嘴进入釜内，呈紊流状态在釜内上升，然后经出料管排出。

采用与矿浆呈逆流的蒸气夹套加热或水冷却的方式使矿浆加热或冷却。

釜内装有事故排料管。

经高压釜浸出后的矿浆必须将压力降至常压后才能送下一工序处理。

图6-22流态化逆流浸出塔图6-23哨式空气搅拌高压釜

1-塔体；2-窥视镜；3-排气孔；4-进料管；5-观察孔；1-进料管；2-空气管；3-旋涡哨；4-喷嘴；

6-溢流口；7-进料倒锥；8-硫酸分配管；9-洗涤水分配管；5-釜筒体；6-事故排料管；7-出料管

10-粗砂排料倒锥；11-粗砂排料口

6.1.4固液分离与洗涤作业设备

1.常规的固液分离设备

浸出液与浸出渣之间的分离，以及浸出渣的洗涤浓缩，可采用常规的固液分离设备，如浓缩机、过滤机等，参见图6-8、图6-9和本书第7章。

图6-24是多种分级与固液分离设备组合的固液分离流程示意图。

图6-24多种分级与分离设备组合的固液分离流程示意图

2.三层浓缩机

目前在我国的金精矿氰化浸出厂，常用的固液分离设备是三层浓缩机。

三层浓缩机的结构见图6-25，它是把一个池子用隔板分成三个深度较小的间层，并装有三个同轴传动的耙动机构。

三层浓缩机的每一层都有单独的给料管和卸料管。

如果必要，可将卸出物料集中在一起排入卸料锥中，再由卸料锥借助隔膜泵排出。

三层浓缩机的直径通常不超过5m，其每层高度一般为1.2～3.6m。

三层浓缩机的占地面积小，相对投资省，与浸出流程连接使用方便。

图6-25三层浓缩机的结构示意图

1-中心垂直轴；2-耙架；3-进料口；4-排料口；5-洗涤液管；6-溢流管；

7-洗涤液管；8-溢流管；9-洗涤液管；10-溢流槽；11-洗涤液箱

3.流态化分级洗涤塔

流态化分级洗涤塔一般用于浸出矿浆的分级洗涤，以得到细粒矿砂浓度较小的矿浆和液相金属浓度小的粗砂。

如图6-26，矿浆均匀平稳地进入扩大室后，在上升洗水的作用下，矿浆中的大部分液体和细矿粒随同洗水从溢流堰排出，粗砂则经扩大室向下沉降，均匀地进入塔身。

自上而下沉降的粗砂夹带部分细砂和原液与自下而上的洗水逆流接触，形成上稀下浓的流态床。

稀流态床又称稀相段，浓流态床又称浓相段，在两流态床之间有一明显的界面。

洗涤水一般由浓相段给入。

进入压缩段的粗砂不处于流化状态，由于压缩作用使粗砂增浓，呈移动床状态下降，最后由塔底排出。

图6-26流态化分级洗涤塔

整个分级洗涤过程是连续的，扩大室主要起分级布料作用，稀相段主要起布料作用，浓相段有一定的洗涤作用。

由于稀浓相的孔隙率不同，稀浓相间的界面有一定的逆止作用，它只允许固体向下沉降，液体向上流动，而不允许固体和液体在稀浓两相间返混。

6.1.5净化与富集作业设备

1.萃取设备

（1）箱式混合萃取澄清槽

其单级结构如图6-27（a）所示，主要由混合室、澄清室和搅拌器组成。

图6-27箱式混合萃取澄清槽

（a）单级结构（b）4级串联、槽搅拌室在两侧交错排列的两相流向

1-混合室；2-澄清室；3-搅拌器；4-前室；5-水相入口；6-有机相入口；

7-混合相入口；8-有机相出口；9-水相出口；10-前室孔

箱式混合萃取澄清槽各槽级间通过相口紧密相连，操作时两相的活动呈逆流，如图6-27（b）为4级串联的槽搅拌室在两侧交错排列的箱式混合萃取澄清槽。

混合室中装有搅拌器，搅拌器的作用是使两相充分接触，保证级间水相和混合相的顺利输送。

混合室分上下两部分，下部为前室，它使水相连续稳定地进入混合区，前室和混合区通过圆孔相连，前室的一侧有水相进口与邻室的澄清室相通，藉搅拌器的搅拌将邻室的水相从相口抽吸过来。

混合室的另一侧有有机相进口，它与下一邻室的澄清室的溢流口相通，有机相靠搅拌器搅拌造成的液位差从下一室流入混合室。

本级混合室与澄清室间有混合相口，混合后的混合相由此相口进入澄清室分层。

澄清室的作用是使混合相澄清分层，其一侧上部有溢流口，另一侧下部有永相出口，分别与上一级和下一级的混合室相通。

因此，两相液流在同级作顺流流动，在各级间呈逆流流动。

卧式混合澄清槽结构简单紧凑，操作稳定，易维修制造，但占地面积大，动力消耗大。

（2）旋转盘式混合萃取塔

图6-28旋转盘式混合萃取塔

为了提高萃取分离效能，除了可以通过搅拌装置增加二相的相对运动以外，还可以使筛板在液体中作往复运动，或直接使液体产生脉动输入外能，增大两相的相对运动和接触。

图6-28为旋转盘式混合萃取塔。

它是由在内壁有固定圆环（又称定子盘）的竖塔和转动的竖轴组成的，在竖轴上固定有许多园盘（又称为转子盘）。

转子盘位于两相邻定子盘的中间。

中心轴旋转使两相分散，逆流混合，在塔的顶部两相分离。

（3）脉冲筛板萃取塔

图6-29所示的脉冲筛板萃取塔，是在塔外专门设有一套脉冲发生器，即利用偏心连杆机构带动的往复式活塞泵产生吸入和压出的过程，使塔中液体产生频率为60～120次／min，冲程为10～30mm左右的脉动，凭借这种脉动，使水相和有机相来回穿过筛孔，增大接触面和接触次数，从而获得较高的分离效率。

振幅是一个重要的操作因素，太大太小生产能力和分离效果都不好。

筛板孔径3～4mm，筛板间距50mm。

脉冲筛板塔的优点在于塔内不要设置机械搅拌装置，脉冲泵等发生脉冲的机构可以装在塔外，容易解决防腐和放射性防护等问题，在放射元素萃取中用得较多。

图6-29脉冲筛板萃取塔图6-30固定床离子交换吸附塔

1-壳体；2-过滤相；3-人孔；4-圆型盖

2.离子交换设备

离子交换吸附操作分柱作业（动态法）和槽作业（静态法）两种形式。

柱作业时采用固定床或移动床，此时被吸附离子浓度差不仅存在于树脂和溶液的接触表面，而且存在树脂相和液相内部。

槽作业时可用搅拌槽或流化床，此时树脂和溶液不断进行混合，被吸附离子浓度差仅存在于树脂和溶液的接触表面，而在树脂相或液相内部，被吸附离子的浓度相同。

固定床仅用于清液吸附。

固定树脂床吸附塔的结构如图6-30所示，其主体是一个高大的圆柱体，塔的大小取决于生产能力，底部装有冲洗水布液系统，上部装有吸附原液和淋洗剂的布液系统。

塔的外壳一般由碳钢制成，内衬防腐蚀层。

每塔的树脂床高度约为塔高的三分之二，它决定于—定操怍条件下被吸组分的交换吸附带高度，一般由试验决定。

影响交换吸附带高度的主要因素为树脂性能、被吸组分性质、浓度及吸附流速等。

对一定的树脂和吸附原液而言，交换吸附带高度主要决定于吸附流速。

每一吸附循环所需塔数决定于塔中固定树脂床的高度及一系列操作因素。

图6-31固定床离子交换吸附-淋洗循环示意图

图6-31为固定床离子交换吸附-淋洗循环示意图。

离子交换过程是一个间断过程。

生产上固定床离子交换