ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Экстракция урана из растворов из "Пульсационная аппаратура в химической технологии" В производстве редкоземельных элементов (РЗЭ) экстракция используется для очистки концентрата РЗЭ от посторонних примесей и его разделения на группы элементов и отдельные элементы. [c.77] Эти процессы относятся к наиболее сложным в технике экстракции, поскольку разделению подлежат элементы одной группы с весьма близкими свойствами и малыми коэффициентами разделения. Экстрагентом служит неразбавленный или 50%-ный ТБФ. Концентрация РЗЭ в обеих реагирующих фазах велика, вследствие чего их плотность и вязкость достигают на некоторых ступенях значений р = 1,15 т/м , л= 50 мПа-с. Разность плотностей фаз Ар мала и на некоторых операциях равна всего 25 кг/м (реэкстракция). Необходимое число теоретических ступеней по лабораторным данным составляет при отделе-нпп от примесей до 50,, при разделении на группы — до 300. [c.77] Физические свойства системы приведены в табл. 13. [c.77] В соответствии с физическими свойствами системы характеристическая скорость капель на некоторых ступенях и скорость разделения фаз очень мала 0о=15—30 м/ч Оот — до 5 м/ч. Физико-химические свойства систем изменяются в ходе процесса в очень широких пределах. Исходя из этого, считалось, что колонны в рассматриваемых процессах не могут работать. При экстракции РЗЭ обычно применяют смесители-отстойники, несмотря на то, что площади отстойников оказываются очень большими. [c.77] Указанные трудности были преодолены при создании каскада экстракционных колонн диаметром 0,6 м, высотой 10 м, который работает уже более 10 лет в процессе очистки РЗЭ от примесей [77], Предварительно этот процесс был проверен на пилотной установке, состоящей из нескольких колони Вн= = 0,2 м, Як=10 м. Полученные на ней данные по производительности и эффективности, положенные в основу проекта промышленного каскада, полностью подтвердились в ходе эксплуатации. [c.78] Проектная рабочая нагрузка составляла 10 м 7 (м2-ч), а эффективность, т. е. ВЭТС, — 2,0 м. Пуск промышленной установки, несмотря иа сложность, обусловленную физико-химическими свойствами, и жесткость технических условии, был проведен за два месяца, а проектные показатели достигнуты за шесть месяцев. За все время эксплуатации установка работает стабильно, при ее доводке оказалось возможным увеличить нагрузку до 15 м /(м2-ч) и уменьшить ВЭТС до 1,5. м, т. е. уменьшить число работающих колонн либо повысить коэффициент очистки. [c.78] Структура эксплуатационных затрат на каскад колонн 1г сравнение их с затратами на смесители-отстойники показаны в гл. 10. Экономический эффект получен за счет снижения эксплуатационных расходов и капитальных затрат. [c.78] В процессе эксплуатации достигнуты стабильные показатели к. п. д. ступени 0,85—0,95, взаимный унос фаз менее 0,1%. [c.80] Для увеличения производительности каскада центробежные СТУ были заменены клапанными (см. рис. 33,6). обеспечивающими большую перекачивающую способность и меньшую степень дробления фаз. Однако этой степени дробления оказалось достаточно для сохранения к.п. д. ступени, а скорость расслаивания увеличилась почти вдвое, что дало возможность повысить производительность на 50—70% без увеличения уносов фаз и ухудшения качества продукции [3, с. 17]. Таким образом, поставленная цель была достигнута при некотором усложнении обслуживания установки. [c.80] Получение паравольфрамата аммонпя из растворов, очищенных от молибдена, в экстракционных пульсационных колоннах по расчетам институтов Гинцветмет и Гинроинкель , должно дать значительную экономию капитальных и эксплуатационных затрат по сравнению с другими способами его получения. [c.80] Промышленная установка производительностью 4000 т паравольфрамата в год [7, с. 133] включает (рис. 35) экстракционную колонну 1 диаметром 1,6 м, высотой 16 м (рабочая часть 10 м) из титана и две промывные колонны 2, 3 из нержавеющей стали, одна из которых (2) —диаметром 1,3 м, высотой Юм — предназначена для обработки экстракта трехпроцентным пероксидом водорода, и вторая (3) —диа етром 1,6 м, высотой 5 м — для отмывки оборотного экстрагсита от аммиака. Пульсация осуществляется пневматическими пульсаторами Р16-340. Процесс автоматизирован. [c.80] Исходный раствор (рИ 2—3,5), практически очищенный от фтора, кремния и молибдена, содержит 45—65 кг-м- WO.j, 35— 40 кг/м Na 0,8—1,1 кг/ м- F 50—55 кг/м S04 -. Содержание Мо, Si, Al — в пределах 0,015—0,07 кг/м Экстрагентом служит раствор, состоящий из смеси 20%-го трпалкиламииа и 20%-го изооктилового спирта в сульфированном керосине. [c.80] Суммарная производительность колонны ио обеим фазам достигает 40 м /ч, что соответствует удельной нагрузке 20 м (м2-ч). Выходящий из колонны кислый рафинат, содержащий 30—40 г/м 0з, после разделения фаз в нижней отстойной зоне дополнительно отстаивается и нейтрализуется в ловушке, после которой поступает на дальнейшие технологические операции по обезвреживанию и сбросу в хвостохрани-лище. [c.81] Процесс реэкстракции затруднен ввиду выпадения в осадок поливольфраматов. Они находятся в растворенном состоянии при определенной концентрации аммиака — 12—20 кг/м (pH 2,5). Образование осадков частично предотвращается обработкой раствора экстракта трехпроцентным пероксидохм водорода, разрушающим сложные соединения. [c.81] Обработка проводится в противоточной колонне 2, куда поступает экстракт, содержащий около 50 кг/м УОз, при соотношении потоков /г=10 1. Полученный водный раствор поступает, как и раствор из колонны 1, в ловушку для отделения органических примесей и нейтрализации. [c.81] Оборот, гый экстрагент отмывается умягченной водой в колонне 3 от захваченных ионов N1 4, соединений вольфрама и осадков прп соотношении потоков л=10 1 и 7 1. В сбросной промывио воде содержится до 5—8 кг/м 0з п 3—5 кг/м КН4. Ее используют для приготовления реэкстрагег.та. [c.82] Вернуться к основной статье